廣播電視發射機房自動化

文 特木日朝日格 代克榮

（1.內蒙古廣播電影電視局通遼廣播發射中心臺；2.內蒙古廣播電影電視局扎賚特775發射臺）

廣播電視發射臺是傳媒產業的重要業務部門，隨著我國經濟和科學技術的發展，廣播電視發射機房管理系統實現自動化已成為各廣播電視發射臺的發展趨勢。只有這樣才能夠滿足現時代經濟的快速發展以及人民的需求。文章主要針對新型發射機房自動化系統進行講解，了解放射房的優點以及主要功能和實現途徑。

在“三網融合的新形勢下，廣播電視業務轉型是廣播電視事業發展的必然趨勢，廣播電視發射機房采用的是采集數據、傳送信息以及過程控制的監控網絡，對廣播電視新聞具有較高的專業要求，為加強管理和控制效率，廣電界研發了發射機房的管理系統，實現管理系統自動化，從而滿足聽眾需求。我國大部分的廣播電視發射機主要由上位機、軟件平臺、下位機以及網絡部分組成。經過不斷的調查研究和詢問廣大電視同仁的經驗，了解廣播電視發射機房的基本原理，并分析了發射機房的設計理念。

廣播電視臺發射機房管理系統自動化的原理

發射機同下位機選擇并聯方式，可實現同步上位機智能控制盒人工操作，監控系統的人工操作指示記錄運行數據，實時監控數據，這樣就能夠實現對發射機開關隨時監視以及及時的控制，這樣一來就有利于隨時進行數據查詢。除此之外，現場控制監視數據，收集處理數據工作，主要包括控制開關量、越限模擬量與狀態量，對發射數據和通訊數據進行管理與監控，控制所有通訊主站開關機和分析處理故障。在現場控制中，發射機、下位機之間的自動化運行，實現了廣播電視系統的自動化。

廣播電視發射機房管理系統自動化的設計

1.下位機

下位機的體積較小，對抗干擾能力強，具有極高的可靠性，因此，廣泛應用于廣播電視發射機房，邏輯編程結構為梯形式，計算簡便，有利于加強控制。可實現基本定時、邏輯控制、邏輯計算等功能，同時下位機還可實現點位控制、數據控制以及過程控制。通過運用多臺上位機的方式，可以備份上位機，這樣一來，就增加了整個過程的可靠性。除此之外，還可以提高通信的效率，從而使得整個網絡環境得到明顯改善。下位機因其邏輯計算、抗干擾、數據控制等優點，能夠促進過程中安全、穩定的實現。

為了提高系統的穩定性、安全性，管理系統運用一臺下位機對一套節目進行相應的控制，在發射機接近的位置安裝下位機。從而，盡可能的，縮短下位機同發射機之間的連線，從而降低系統受發射機的磁場干擾。許多電視臺選擇使用西門子下位機，CPU模塊數為224，具有10點輸出、14點輸入等自帶開關量，模擬量模塊為EM231，通信選擇前置主站，采用兩臺以上上位機實現通信機通訊，將各上位機數據進行冗余。具體的控制上位機的結構如圖1所示:

圖1 上位機控制結構圖

2.上位機的組成

上位機就像是計算機的CPU一樣，它控制著整個管理系統，為了實現系統工作的穩定的安全，一般都會選用工控上位機進行雙熱備份。這樣就能夠一定程度上保證兩臺上位機采集下位機的數據，利用上位機向下位機傳達指令。一旦系統發生故障，另外一臺上位機自動切換進行接管。這個系統由電腦、校時卡、網卡、局域網和顯示器這幾部分組成，計算機構成結構為:聲卡、電話語音卡、報警系統。上位機的結構配置圖如圖2所示:

圖2 上位機結構配置圖

3.網絡結構

自動化的管理系統的網絡結構為分層、集中管理，兩臺上位機、六臺下位機利用光端發射機和集線器，可以將數據信息送到局域網里，通過這樣的傳輸，就可以讓上位機和下位機之間的數據自由交換，通過這樣的方式還可以對本地數據進行處理，達到降低通訊支出，保證數據安全的目的。網絡結構如圖3所示:

圖3 管理系統的網絡結構圖

4.軟件設置

通過運用軟件，系統可以自動實現數據分散與集中控制的控制，實現系統模塊化設計，實現發射數據能夠得到擴展的目的。許多電視臺下位機選擇西門子旗下的編程軟件，通過運用底層編程模式來實現平臺開發，利用監控程序實現下載、輸出和輸入的功能。同時，設計軟件可配置硬件，合理設置測試、通信及參數，具有自動化的診斷、編程功能。

系統的主要特點

1.安全性

自動化控制系統利用光電子隔離技術連接發射機，分離了強電和弱點，確保人身、設備的安全。發射機控制器是一種獨立工作狀態，CPU由單片機做成，其內部程序可抵觸病毒侵擾，在控制臺、機柜可防止發射機控制器，作用I/O模塊進行通信，匯總所采集的狀態數據，并傳輸至主控計算機。同時，發射機控制器能與計算機脫離進行獨立工作，計算機即使被關閉，其故障開備機、定時開機、定時關機等功能也受到影響。控制系統的音頻與主機切換器發生故障時，或出現停電故障時，音頻切換器可切換至手動模式，使音頻信號直通發射機，確保信號不被中斷。自動化控制系統的實現手動、自動之間的切換，日常使用自動化，故障時切換手動操作，保證系統具有安全的運行環境。

2.穩定性

本系統選擇工控機進行控制，全部線纜、線纜連接口均采用屏蔽線，確保系統完全屏蔽，防止發射臺受到強電磁干擾，控制系統不會改變發射機本身保護系統，確保發射機本身的獨立、完整的運行，使系統復雜性明顯降低，確保系統穩定運行。

3.實用性

控制系統選擇模式化設計，具有靈活的配置，用戶按照設備、資金情況，選擇合適的功能模塊，控制系統只需要一部計算機主控，連接多臺發射機進行控制。若發射機有所增添，按照新發射機參數、型號，增加相應模塊進行擴展，即可實現控制。

廣播電視發射機房自動化管理系統的主要功能

1.自動控制功能

在發射機管理系統中，自動控制功能主要包含三種:其一，自動開關機。設置發射機開關機時間，實現按時開機與關機，每日可以設置三次開機與關機時間。其二，自動倒備用。其三，輸入信號的自動切換。可實現兩路輸入信號之間的控制切換，若其中一路出現故障，可自動切換至另一路。

2.自動管理功能

2.1 故障記錄

對運行過程中出現的故障進行及時報警，并自動做好記錄，以利于維修人員掌握運行狀況，解決隱患。

2.2 停播記錄

發射機若發生無音頻和無載波故障，系統可立即報警，同時記錄停播時間。

2.3 查詢記錄

自動化系統可詳細記錄歷史數據，方便工作人員查詢發射機的工作狀態變化、報警記錄。

2.4 報表

根據用戶所要求的格式，進行表樣設計，自動生成周、月、季和年報表。

2.5 監聽、監看發射機的錄音功能

利用網絡進行遠程監看，監聽的輸入、輸出切換，及時對音頻信號自動錄音。

廣播電視發射機房自動化系統的具體實現

1.發射臺前段

各個發射臺的前端值守均采用無人模式設計，系統可自動切換信號源，實現發射機的自動控制，自動報警、檢測信號，自動監控、報警發射機環境，各個模塊之間是相互獨立的，同時又能無縫融入管理系統平臺，達到統一監控、聯動報警和協調調度等功能，管理系統主要分為兩個部分。監測部分、控制部分。

1.1 監測部分

具體的監測過程主要分為光線、切換器、發射機、發射天線、監控主機、監測錄像機、監測接收天線構成。具體如圖4所示:

圖4 發射機房自動化監控系統監測過程

同時，工作人員也可以手動確定采用信號源。待信號源傳輸至發射機后，發射天線送出節目，一路監測信號將返回至末級，發射機節目送回至監測錄像機，確保節目存儲。監測錄像機通過監測主機、網絡連接切換器，使監測主機通過軟件實現實時查看信源技術指標，監測接收天線、末級接收的場強值和畫面質量。

1.2 控制部分

發射機憑借采樣模塊實現采樣，發射機控制接口通過采樣模塊連接監測主機，實時采集顯示返回數，利用回數監測主機進行功率曲線繪制，我們可以看到該發射機的調制度、入射功率和發射功率，進而判斷該發動機是否滿“功率、調制度和時間”。按照發射機返回指標，通過遠程控制技術實現發射機控制，利用控制模塊、發射機協議，控制機可使發射機和監測主機進行對話。通過遠程控制終端，可對監測主機進行遠程控制，利用軟件設置當地被控發射機的調制度、運行參數、信號源切換、開關機、輸出功率等操作。

2.安全播出調度指揮中心

安全播出調度指揮中心可采用地圖式的網絡管理模式，直觀了解發射機工作狀態、分布的情況，結構為模塊化、分層化結構，以利于升級擴容，利用瀏覽器技術，具有界面良好、維護方便、操作簡單等優點，形成一個人機界面，有利于用戶的操作管理。所有發射機的音頻信號源、前端發射機、UPS和激勵器均可提供圖形、列表等實時數據。

總結

廣播電視發射機房計算機自動化管理系統具備穩定可靠優點、同時它還具備可擴展性、通用性、先進性、實時性、易操作性、自動化性以及安全性等特性，這些特性都在正常的工作中發揮重要的作用。有利于確保數據輸入時和輸出時的安全；有利于在系統的出現故障的時候提供報警信號；有利于數據更好的保存和查詢。綜上所述，實現我國廣播電視發射機房計算機管理系統自動化，是科技進步的產物，是每個廣播電視臺創新發展的必然趨勢。廣播電視發射機房管理系統自動化，勢必在整個行業內，廣泛地推廣開來。■