廣播電視自動(dòng)化發(fā)射臺(tái)站的設(shè)計(jì)和實(shí)踐

趙根夏

廣播電視自動(dòng)化發(fā)射臺(tái)站的設(shè)計(jì)和實(shí)踐

趙根夏

（作者單位：寧夏廣播電視臺(tái)傳輸發(fā)射中心）

寧夏廣播發(fā)射臺(tái)站自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、運(yùn)行穩(wěn)定的涉及多個(gè)發(fā)射臺(tái)站的遠(yuǎn)距離自動(dòng)化控制系統(tǒng)，它的建設(shè)和實(shí)踐提高了廣播電視發(fā)射臺(tái)現(xiàn)代化的管理水平。本文簡(jiǎn)要的介紹一下該系統(tǒng)。

發(fā)射臺(tái)站；自動(dòng)化控制建設(shè)

寧夏廣播發(fā)射臺(tái)遠(yuǎn)距離自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)、智能監(jiān)控技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)發(fā)射臺(tái)的遠(yuǎn)距離自動(dòng)化監(jiān)控管理。

該系統(tǒng)的傳輸鏈路采用寧夏廣播電視網(wǎng)絡(luò)公司的光纜網(wǎng)絡(luò)和因光纜不到的地方架設(shè)微波發(fā)射塔增加微波設(shè)備相結(jié)合的方式，為控制中心與發(fā)射臺(tái)站各類數(shù)據(jù)的傳輸提供網(wǎng)絡(luò)鏈接基礎(chǔ)。

該系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的具體情況采用客戶機(jī)/服務(wù)器以及瀏覽器/服務(wù)器相結(jié)合的框架結(jié)構(gòu)。控制中心的數(shù)據(jù)交換采用瀏覽器與服務(wù)器框架，主要事物邏輯由服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，用瀏覽器就可以完成中心的管理工作。

1　寧夏廣播電視發(fā)射臺(tái)遠(yuǎn)距離自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

（1）發(fā)射機(jī)房：廣播電視發(fā)射機(jī)房按照無人值機(jī)的自動(dòng)化機(jī)房來設(shè)計(jì)，一切外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)諸如配電、空調(diào)、環(huán)境、報(bào)警都要以發(fā)射機(jī)的安全播出為核心，確保發(fā)射機(jī)有了故障能夠及時(shí)啟用備用發(fā)射機(jī)，確保傳輸?shù)墓?jié)目不能停播。

（2）控制分中心：對(duì)所管轄的固原、三營(yíng)、彭陽、同心或銀川、中寧、大武口等廣播電視臺(tái)給予技術(shù)管理。諸如，所轄的各個(gè)發(fā)射臺(tái)的發(fā)射機(jī)的開機(jī)、關(guān)機(jī)；各個(gè)發(fā)射臺(tái)的電力設(shè)備、環(huán)境設(shè)備的監(jiān)看監(jiān)測(cè)等。分中心有權(quán)對(duì)任何一臺(tái)設(shè)備按照規(guī)定進(jìn)行操作，同時(shí)，也可以對(duì)所轄區(qū)域的廣播電視發(fā)射臺(tái)進(jìn)行技術(shù)管理，發(fā)現(xiàn)問題，力爭(zhēng)在第一時(shí)間內(nèi)通知發(fā)射臺(tái)站并派出檢修人員對(duì)故障設(shè)備搶修。

（3）控制總中心：以寧夏廣播電視網(wǎng)絡(luò)公司廣電網(wǎng)絡(luò)加微波接力的方式作為傳輸鏈路，滿足了通訊數(shù)據(jù)在帶寬上的要求。原則上，控制總中心只能對(duì)所有的發(fā)射臺(tái)站進(jìn)行技術(shù)管理，諸如，發(fā)射臺(tái)環(huán)境的監(jiān)看、電力設(shè)備參數(shù)的監(jiān)看、發(fā)射設(shè)備參數(shù)的監(jiān)看，但不能對(duì)發(fā)射臺(tái)的設(shè)備進(jìn)行操作和修改參數(shù)。控制總中心為領(lǐng)導(dǎo)的決策提供最直接的依據(jù)。

2　自動(dòng)化發(fā)射臺(tái)站的建設(shè)

寧夏廣播電視發(fā)射臺(tái)站按照“無人值機(jī)””的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建設(shè)。首先，按地域來分建立兩個(gè)控制分中心，分別是固原、銀川控制分中心。固原控制分中心所轄固原、三營(yíng)、彭陽、同心等發(fā)射臺(tái)站，并對(duì)所轄發(fā)射臺(tái)站的人員和設(shè)備進(jìn)行管理和控制；銀川控制分中心所轄中寧、銀川、大武口等發(fā)射臺(tái)站，并對(duì)所轄發(fā)射臺(tái)站的人員和設(shè)備進(jìn)行管理和控制；其次，建立銀川控制總中心，對(duì)所有的發(fā)射臺(tái)站的人員和設(shè)備進(jìn)行技術(shù)管理；最后是發(fā)射臺(tái)站本地自動(dòng)化的建設(shè)，不管是固原發(fā)射臺(tái)（一主一備發(fā)射機(jī)，一套節(jié)目）、同心發(fā)射臺(tái)站（三主三備發(fā)射機(jī)，三套節(jié)目）還是大武口發(fā)射臺(tái)站（四主四備發(fā)射機(jī)，四套節(jié)目），雖然各個(gè)發(fā)射臺(tái)站的發(fā)射設(shè)備數(shù)量不同，但是自動(dòng)化發(fā)射臺(tái)站的建設(shè)包含以下內(nèi)容：

（1）自動(dòng)報(bào)警形式：報(bào)警信息的處理采用了多途徑，多方式的模式，首先在本地控制系統(tǒng)通過警鈴報(bào)警，其次在控制分中心、控制總中心的客戶端上通過聲光進(jìn)行報(bào)警，最后對(duì)重大的停播事故的報(bào)警信息還可以通過手機(jī)短信群發(fā)的方式向?qū)Ｈ藞?bào)警，并顯示報(bào)警內(nèi)容。

（2）發(fā)射機(jī)控制：上位機(jī)和下位機(jī)分別控制方式，上位機(jī)集中控制管理，下位機(jī)直接控制發(fā)射設(shè)備。由于各發(fā)射臺(tái)站設(shè)備生產(chǎn)年代不同，本機(jī)自動(dòng)化程度也不同，各種信號(hào)取樣方式也不盡完全一樣，這就需要具體問題具體分析，解決下位機(jī)控制信號(hào)接口問題。上位機(jī)和下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸通過通訊接口來傳輸。

（3）主備發(fā)射機(jī)安全播出：每一套節(jié)目都是主備兩部發(fā)射機(jī)，兩部發(fā)射機(jī)的輸出用同軸開關(guān)相連，主機(jī)上天線，備機(jī)上假負(fù)載。每部發(fā)射機(jī)都安裝一個(gè)獨(dú)立的發(fā)射機(jī)采集器來實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的控制以及相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)主備發(fā)射機(jī)的開機(jī)和互換。

（4）供電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)：如果發(fā)射臺(tái)站兩路市電，通過對(duì)交流開關(guān)柜兩路三相電壓的實(shí)時(shí)采集就可以監(jiān)測(cè)到市電的工作狀態(tài)；如果是一路市電，一路柴油發(fā)電機(jī)供電，就需要對(duì)市電、油機(jī)的三相電分別采集，通過油機(jī)的數(shù)據(jù)接口就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油機(jī)的工作狀態(tài)。另外，每一套節(jié)目的發(fā)射機(jī)都對(duì)應(yīng)一個(gè)大功率交流穩(wěn)壓器，因此每套節(jié)目的發(fā)射機(jī)的交流供電情況通過對(duì)交流穩(wěn)壓器的輸出電壓、電流采集就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3　重點(diǎn)設(shè)備

（1）采集控制器：也就是下位機(jī)，每部發(fā)射機(jī)都有一個(gè)采集器，它可以獨(dú)立工作，實(shí)時(shí)采集發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)，完成發(fā)射機(jī)的自動(dòng)、手動(dòng)開關(guān)機(jī)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)主備播出情況，并根據(jù)所設(shè)置的參數(shù)自動(dòng)倒備機(jī)播出。

（2）同軸切換開關(guān)：其主要作用連接主備發(fā)射機(jī)，控制主備發(fā)射機(jī)輸出是否上天線或假負(fù)載，它含有控制接口，當(dāng)主機(jī)故障時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)切換到備機(jī)播出。

（3）音頻信號(hào)切換器：也就是音頻信號(hào)切換開關(guān)，當(dāng)主路音頻信號(hào)丟失30秒以上時(shí)，切換器報(bào)警并自動(dòng)或手動(dòng)切換到第二路音頻信號(hào)源上，當(dāng)主路信號(hào)源恢復(fù)后可以自動(dòng)或手動(dòng)切回到主路信號(hào)源上。

4　音頻信號(hào)的監(jiān)聽和監(jiān)測(cè)

音頻信號(hào)可以在本臺(tái)站監(jiān)聽監(jiān)測(cè)，也可以在兩個(gè)控制分中心監(jiān)聽監(jiān)測(cè)，還可以在控制總中心監(jiān)聽監(jiān)測(cè)

（1）本臺(tái)站監(jiān)聽：通過循環(huán)監(jiān)聽設(shè)備監(jiān)聽每套節(jié)目的節(jié)目?jī)?nèi)容，也可以設(shè)置成循環(huán)監(jiān)聽方式。

（2）控制分、總中心的監(jiān)聽：將N套節(jié)目的音頻信號(hào)輸入到音頻編碼器內(nèi)進(jìn)行音頻采集、編碼、壓縮后，以音頻流的方式傳送到控制分、總中心，軟解壓還原后進(jìn)行監(jiān)聽。

（3）音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：無論本臺(tái)站還是分、總控中心均可以對(duì)音頻信號(hào)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過將發(fā)射機(jī)的音頻輸入信號(hào)和某發(fā)射機(jī)射頻解調(diào)信號(hào)數(shù)字化處理，在本臺(tái)站客戶機(jī)上以彩色柱形圖的方式對(duì)比監(jiān)測(cè)，也可以數(shù)字化的方式通過網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心客戶機(jī)屏幕上以柱形圖的方式動(dòng)態(tài)顯示監(jiān)測(cè)。

5　結(jié)語

近年來，寧夏廣播電視發(fā)射臺(tái)站通過自動(dòng)化技術(shù)改造，提高了對(duì)應(yīng)急事件、事故的處理的效率，減輕了工作人員的工作壓力，為安全播出提供了有力的保障。