串口服務器在廣播電視發射機房的應用

祁 剛

摘要 隨著知識經濟和網絡經濟時代的到來,廣播電視發射機房智能化管理已經成為實現廣播電視安全優質播出的根本保證。本文通過利用多串口服務器把廣播電視機房的廣播、電視發射機以及機房環境監控設備連接在一起,實現對廣播、電視發射機集中監測、控制和管理,并對機房環境的溫濕度、煙塵、電源等情況進行檢測和控制。可實現本地監控和通過以太網實現遠程監控。

關鍵詞 廣播電視發射機;多串口服務器;Hutone Model1608

中圖分類號 G222.2 文獻標識碼 A文章編號 1674-6708(2009)07-0074-02

0 引言

隨著廣播電視發射機技術的不斷提高,發射機的各個部件的工作狀況都能實現自動監測與控制。收集和存儲發射機設備的運行數據,以各種形式顯示數據,方便值機人員監控設備的工作狀態;手動、自動生成數據報表;異常、故障報警與自動記錄;值機人員日志管理,記錄設備的維護信息;數據存入數據庫,提供完善的查詢和報表功能;控制發射機開關機、調整設備的運行參數。發射機房環境監測,遙控遙測等多種設備的各種參數進行實時監測。診斷和處理故障,記錄和分析相關數據,從而實現少人或無人值守的目的,并對設備進行集中監控、集中維護和集中管理。

以往做法是主機通過轉換器直接與設備相連,如圖(1)。

一般主機自帶的串口數量非常有限,所能控制的設備數量也非常有限,但是在很多應用情況下主機需要有大量的串口用來掛接多個串口設備,從而實現主機對這些設備的控制,在一些情況下串口數量可能達到幾十個至幾百個。如果按照以往的做法,就需要配置大量的主機,而且系統維護、管理,機房的實時監控以及系統布線等方面存在很大缺陷。這樣不僅浪費資源而且無法實現集中管理。

1 新系統概況

隨著網絡的發展,基于TCP/IP協議的IP網的應用得到廣泛普及,利用串口服務器設備Hutone Model1608,將現有的串口設備立即聯上以太網,通過基于TCP/IP的網絡實現對各個點的設備的實時監控,達到安全、簡潔、有效的傳輸方式,實現集中便利的管理。系統主要是建立在現有以太網基礎上的解決方案。由于發射機實時監控的數據較多,因此,利用多串口服務器將各個發射機設備直接聯網或者少數設備合并聯網,可以縮短系統每次查詢發射機的時間。通過RS485集線器將機房環境監控系統設備如空調、溫度濕度傳感器、煙塵探頭、穩壓電源等設備與多串口服務器相聯從而實現聯網,如圖(2)。

2 Hutone Model1608數據傳輸器軟、硬件技術概要

Hutone Model1608數據傳輸器是北京融成互通通信技術有限公司的串口轉以太網產品,它主要在網絡層完成以太網TCP/IP協議和發射機及機房環境設備現場總線RS-232、RS-485、RS-422等協議的轉換,完成以太網和現場總線網絡間的互聯,實現以太網和現場總線網絡之間的數據交換。在這個智能系統中,利用現有網絡及Hutone Model1608數據傳輸器將廣播電視發射機房各種串口子系統有機的集成為一體。利用Hutone Model1608的TCP/IP Server/Client基于以太網的通訊手段的智能機房控制技術,可以集成發射機監控系統、環境監控、門禁系統等多種功能于一體,通過廣電寬帶網絡系統集中管理控制系統。

2.1 硬件

Hutone Model1608數據傳輸器的功能及網絡工作模式和結構。

2.1.1 功能

Hutone Model1608數據傳輸器服務器,功能齊全的八口RS232/422/485設備聯網服務器,具有10M/100M自適應以太網接口,支持Windows串口通信的驅動,這意味著使用Hutone Model1608上的RS-232口,就如同使用PC上的COM口一樣,同時也代表了所有應用在原有串口設備上的軟件皆不需要修改,可使用TCP/IP Socket 來存取串行數據。該服務器可用于廣播電視發射機的數據監測、采集、報警、控制機房環境監控等多種用途。

2.1.2 COM口模式

使用虛擬串口通訊模式,該模式下,一個或者多個轉換器與一臺電腦建立連接,實現數據的雙向透明傳輸。由電腦上的虛擬串口軟件管理下面的轉換器,可以實現一個虛擬串口對應多個轉換器,使電腦管理串口設備就象管理自己的串口一樣方便。

2.1.3 網絡工作模式

TCP/IP Server模式,串口服務器監聽TCP/IP端口并等待連接,向串口服務器發起連接的可以是電腦或其他嵌入式網絡設備。

TCP/IP Client模式,串口服務器根據設置,向指定的遠程主機TCP/IP端口發起連接,這些主機必須工作在Server模式。

UDP 廣播模式,此模式下,串口服務器將用UDP廣播方式進行數據通訊,此模式可以實現單虛擬串口與多個串口服務器進行通訊的方案。也可以實現一個串口服務器發送多串口服務器接收的一對多透明傳輸方案。

2.1.4 網絡結構

Hutone Model1608作為數據傳輸終端,放于機房內,通過寬帶線網絡連接到中央控制計算機,中央控制計算機可以對Hutone Model1608進行監控和管理,并通過數據庫保存住戶的相關數據。

2.2 軟件

網絡通信接口負責處理網絡傳輸協議。從網絡輸入的數據包被處理掉所有的協議頭,并在緩沖區重新裝配成完整的應用層數據,經過異步通訊端口發到智能控制單元。從發射機監控系統、環境監控、門禁系統等智能單元發過來的數據在通信接口單元被打包并加上協議頭發到網絡上一臺主機或多臺主機,介質訪問協議為以太網IEEE802.3,網絡傳輸協議采用TCP/IP或UDP/IP。

應用軟件分發射機監控軟件、環境監控系統軟件等等。發射機監控軟件通過Hutone Model1608,實現收集和存儲發射機設備的運行數據,以各種形式顯示數據,手動、自動生成數據報表;異常、故障報警與自動記錄;值機人員日志管理,數據存入數據庫,提供完善的查詢和報表功能;控制發射機開關機、調整設備的運行參數等。發射機房環境監控軟件則實現機房的溫度、濕度、煙霧、灰塵、電源等方面的監測和監控。

3 系統的伸展性及安全性

本系統可以通過寬帶連接至上級廣電中心,實現數據上報與匯總。安全性:設備和網絡管理系統之間采用TCP點到點連接,設備不接收來自非網絡管理系統IP地址的任何數據包。

4 結論

本系統為適應廣電機房自動化管理的需求,系統還具有很好的互操作性和支持多種通信介質和網絡拓撲。在整個系統的通信結構建立和實現過程中充分考慮了開放性原則,可任意增加或刪除節點,給用戶提供了最大的靈活性。

參考文獻

[1]黃智偉,朱衛華.單片機與嵌入式系統應用[M].南華大學,2005,3.

[2]付浩.AT89C51單片機高速串行輸出口設計.淮陰師范學院,2004,10.

[3]董燕.基于多部發射機的自動化控制.中央廣播電視塔發射臺,2006,9.

[4]段長平.發射機接口電路的設計與實現,2006,8.

宇航學會:航天科技人將繼承錢老遺志

10月31日,中國航天之父科學巨星錢學森在北京逝世,享年98歲。中國宇航學會副理事長兼秘書長楊俊華表示,航天科技人員將會繼承錢老的遺志,將把中國航天事業推向一個新的高度,把中國建成航天大國航天強國。

楊俊華說,錢老是中國航天的創始人,對錢老的去世非常悲痛。錢老在航天的理論以及工程實踐都為我們留下了寶貴和豐富的遺產。如果沒有錢老,國家航天事業就不會發展的這么早,也不會取得如此豐碩的成果。

對于中國航天在衛星發射,載人航天和嫦娥探月所取得的成功,楊俊華秘書長說:“這些都是在錢老的指導和培養之下取得的。”

在航天隊伍的建設方面,楊俊華稱:“像我們后來取得成功的航天英雄們,很多都是錢老的學生和子弟。在1956年航天五院成立的時候,錢老是擔任院長,他為很多沒有接觸過航天的科技人員親自上課,后來形成了《導彈工程概論》,是中國航天的一個啟蒙的教材,在我們航天事業的發展過程中發揮了重要的作用。錢老對學術非常重視,特別在航天的很多方面,如總體,動力, 制導, 結構,計算機質量控制等領域,錢老都有非常重要的貢獻。”

最后,楊俊華表示,錢老也是中國宇航學會的理事長,中國宇航學會就是在錢老等人的倡議之下成立的,航天科技人員將會繼承錢老的遺志,將把中國航天事業推向一個新的高度,把中國建成航天大國航天強國。