計算機、網路和現代通信技術在發射設備中的套用
[摘 要] 探討發射設備無人值班的技術途徑，介紹北京吉兆發射機的自動化控制技術。
[關鍵字] 發射機；自動化控制；遙控、遙測
1 引言
我國現有各類廣播、電視發射台站幾千座，目前大部分發射機房由人工值班守機、觀察，並手工記錄發射設備的工作參數，不僅工作量大，人為因素多，工作效率低，環境艱苦，而且一旦出現故障，社會涉及面廣。
計算機、網路和現代的通信技術已在電信等行業普遍使用，在廣播電視行業的套用才剛剛起步。隨著社會發展的不斷進步，以及未來的數位電視發射台小功率、多布點的需求，無人值班是必然的發展趨勢；自動化設備可做到自動運行、自動記錄、自動開關機、自動報警，還可以做到有人值班，無人值守，甚至無人值班。在自動化設備的基礎上，利用目前已成熟的網路化技術和網路化硬體基礎，可以方便快捷地建立起區域乃至全國範圍內的發射設備測控網。
2 自動化的發射設備
為降低發射設備的停播率，在發射台主要採用主備發射機互為備份，手動/自動切換的技術方案；發射設備則在系統的各個環節上採用冗餘設計，自動切換技術。
發射設備實現自動化，必須具備以下幾個特點：
1）整機及各單元各狀態點的監測、數據採集與自動存儲；
2）可手動或根據各種條件（如定時、音視頻信號有無等）自動開關機、調整發射設備的工作參數（如整機輸出功率、音頻頻偏等）；
3）對設備的工作狀態數據實時分析，當出現異常、故障時可報警、自動切換和自適應調整；在保證設備安全的條件下，使設備維持工作狀態；
4）計算機全系統的數據處理；
5）發射機機房多機系統的自動化；
6）與電台、電視台主管部門和領導間的通信。
北京吉兆發射機控制系統是基於RS485標準的分級式智慧型化控制系統。
主控單元是發射機整機的中央控制單元，提供與外部的通信接口；與激勵器管理單元、電控單元和功放測控模組1~n組成第一級測控系統；激勵器管理單元與激勵器主、備機構成第二級的激勵器測控子系統；電控單元和電源測控模組1~n構成第二級的電源及冷卻測控子系統。
同一級系統各測控單元採用RS485匯流排作為信息通道，採用“輪訊”機制交換信息。
激勵器是發射機的核心，是它控制著整個發射機的運行。傳統激勵器的控制電路完全是採用模擬硬體電路實現的，具有難調整難，穩定性差、邏輯和保護功能不健全等致命弱點。我公司生產的智慧型激勵器用微處理器完成其控制功能，具有調試簡單，穩定性好，實現功能方便，有一定智慧型，並易於功能修改擴充等優點。智慧型激勵器分主備兩台，有三種工作狀態：大環自動穩幅狀態、小環自動穩幅狀態和安全狀態。並且在原有功能的基礎上，實現了上電自檢、主備自動切換、工作狀態自動切換、數據採集傳送、故障檢測、分析以及相應的處理和保護功能。主備激勵器自動切換功能區別於其他發射機廠商採用第三方監控單元的設計，採用主備互為備份，備機半功率待機方式，將停播的時間縮短到< 0.5S。
計算機、網路、通信技術、廣播電視3 遙控、遙測的技術實現途徑
使用北京吉兆公司發射機的用戶可以根據本台的實際情況，選擇一種方法實現發射機的遙控、遙測。
以下每種方法均需在計算機上首先安裝“發射機監控系統計算機監控軟體TMCS”；有關參數的設定辦法參見系統幫助。
一、發射台內部組網方法
一）吉兆發射機RS485接口
發射機外部數據接口採用標準9芯數據接口（針），該接口的結構符合RS232標準。其各管腳的定義如下：
計算機、網路、通信技術、廣播電視 1）接口協定採用RS485標準；接口2、3、5用於RS485數據通信。
2）接口晶片採用MAX3085/485。
3）主控制晶片採用8051系列單片機。
二）其他公司發射機連入吉兆監控系統
1、用戶的需求；
1）監測、記錄發射機的主要運行參數，如輸出功率、反射功率和音視頻信號的有無等。
2）自動或遙控發射機開關機，調整發射機的輸出功率。
3）主備發射機的自動切換；將切換判據簡化為功率將到設定值，即可滿足大多數客戶的需求。
2、其他公司發射機測控接口特點；
其他發射機廠商測控接口有3種類型：
1）數字接口，有完善的通信協定；
2）模擬接口；給出狀態點的模擬電壓和開關信號，有模擬控制接口；
3）無接口，僅有開關按鍵和表頭指示。
採用標準接口單元，設計通用的計算機監控軟體即可實現。
3、安裝方法。
1）接口轉換；
完成系統的硬體連線。
2）參數配置。
根據發射機特點和數據範圍配置測控參數。
二、遠程連線方法
方法一，光纖接入
根據用戶的需求，可以有採用兩種方式連線：
1、網路連線器
計算機、網路、通信技術、廣播電視這種設備有2個接口，RJ45與乙太網連線，RS232接口可與所有具備RS232接口的設備通信。安裝驅動程式後，遠程計算機可將其映射為本機RS232口。
計算機、網路、通信技術、廣播電視2、乙太網
這是“光纖FTTX+區域網路LAN”的接入方式，在本地和遠程分別配置計算機，可實現同步測控。
在監控軟體中需將本地計算機設定為“機房監控主機”，將遠程計算機設定為“遠程客戶機”。遠程連線方式設定為“TCP/IP連線”。
計算機、網路、通信技術、廣播電視注意：方式1和方式2的RJ45接頭3類或5類非禁止雙絞線的壓線方式相反。
方法二，直接連線
使用直接連線方式可實現發射台內2台計算機同步測控發射機。
1、RS232
當2台計算機的距離小於20米時，可採用這種方式。
計算機、網路、通信技術、廣播電視注意：RS232連線線的2、3腳需反接。
2、RS485
使用這種方式可實現2000米以內的台內直連。
計算機、網路、通信技術、廣播電視三，電話線
這是一種基於頻帶傳輸的連線方式，利用目前的公用電話網PSTN可實現無距離限制的遙控、遙測。
計算機、網路、通信技術、廣播電視MODEM，數據機將基帶數位訊號調製到300Hz~3.4KHz的頻帶模擬信號，通過電話線傳輸到目的端之後解調。
1、撥號方式；
採用這種方式，需將遠程連線方式設定為“電話線”。
2、專線方式；
如果用戶有電話專線（不經過電話局的免撥電話），可採用這種方式；需將遠程連線方式設定為“專線連線”。
3、ISDN，ADSL、CABLE MODEM和CATV網。
需將遠程連線方式設定為“專線連線”。
方法四，無線連線
將模擬信號調製到微波頻帶是廣播電視傳輸的一種常用手段。
計算機、網路、通信技術、廣播電視由於普通電話線的頻寬是0.3~3.4KHz，這種方式相當於採用無線方式實現電話專線傳輸。系統配置方式同電話線方式。
4 結語
吉兆發射機已具備完善的智慧型化控制接口，並提供計算機的監控軟體，為發射台的自動化、網路化控制打下了良好的基礎。
信息來源：吉兆電子有限公司 研發部工程師 陳涌
