TSW2500型短波發射機控制系統自主化

李毅

【摘 要】TSW2500型500KW短波發射機世界上技術最為先進發射機，其控制系統ECOS（Enhanced Control System），不僅提供了較為友好的操作界面，同時也能夠和中央控制系統（BCS-Broadcast Control System）進行較為穩定可靠的通信，使得中控機房可以可靠的遠程控制發射機。但是隨著時間的推移，運行在8部發射機上的本地控制系統現在也面臨著硬件老化的局面，我們決定對控制系統ECOS進行自主化改造，自主化后，可以擺脫國外公司對發射機本地控制系統ECOS升級維護等方面的壟斷局面，同時也節約了大量的維護經費。

【關鍵詞】短波發射機；控制系統；ECOS；自主化

1 現實存在的問題

TSW2500型500KW發射機的本地控制系統為ECOS（Enhanced Control System），它不僅提供了較為友好的操作界面，同時也能夠和中央控制系統（BCS-Broadcast Control System），進行較為穩定可靠的通信，使得中控機房可以可靠的控制甲乙機房的八部發射機。在主界面下，值班員不僅可以對發射機開關機、頻率、調制方式等進行本地操作，同時還可以根據參數調整發射機的狀態、馬達位置、鑒相器參數等；該控制系統，還使得值班員同志能夠方便直觀的查看目前機器的實時狀態。在遠程模式下，可以和中控機房BCS通信，使得BCS可以控制各發射機的狀態。

但是隨著時間的推移，運行在8部發射機上的本地控制系統現在也面臨著硬件老化的局面。硬件老化使得該系統無法可靠運行，經常死機，死機后值班員無法實時掌握發射機的狀態并且中央控制室也不能接收到發射機的所有信息，這給安全播音造成了極為大的安全隱患

2 解決方法

我臺曾聯系THALES廠家購買更多的備件，但是價格昂貴，且備件到貨周期偏長。也曾試圖購買和THALES工控機中一樣型號的主板，經調研發現該主板已經停產。隨后我臺也組織科研隊伍研究ECOS通信協議，試圖破譯其通信協議，自行開發本地控制系統，可是后來發現只能破解部分通信協議，一些如發射機故障信號的信息無法破解，并且自行開發的系統，開發周期長，調試周期長，而且穩定性也較ECOS差些。基于以上原因，自臺組織研發小組對ECOS國產化項目進行研究。

我臺對市場上較為流行的工控機進行調研，并結合實際情況，拋棄了傳統的一體機，而改為分體機，這樣做使得機箱和顯示器分離更利于散熱，在顯示器故障的情況下只更換顯示器，節約了成本。于此同時，我臺研發小組進過認真細致討論后決定將THALES工控機中使用的CF卡作為硬盤的模式變更為新一代電子硬盤。電子硬盤基于其穩定性，數據存儲快等優點在行業內被廣泛采用。

在軟件安裝的過程中，雖然THALES公司當時提供了詳細的軟件安裝文檔，但是按照該文檔操作后才發現，文檔中的配置也有不全面的地方，文檔中并沒有說明ECOS和中央控制系統BCS通信模塊是如何配置的，研究小組成員通過大量摸索，翻閱了大量資料，做和很多次試驗最終才將該通信模塊配置好，使得ECOS能夠正常使用。

3 改造方案

3.1 硬件選配及設備連接圖

圖1 硬件設備連接框圖

500KW發射機本地控制系統的核心設備為控制系統主用計算機，因其長時間連續運行，性能下降，已不能滿足控制系統的運行要求。新選配的控制系統計算機為研華。具體的性能參數如下：

CPU：奔騰4 1.8G；

內存：1G；

硬盤：電子硬盤4G；

網卡：Broadcom Netxtreme Gigabit Ethernet；

采集卡：MOXA CP-114 多串口卡 2塊；

模擬量輸入多功能數據采集卡 NI PCI -6023E。

3.2 運行環境構建

在控制系統計算機上構建軟件運行環境是500KW發射機本地控制系統ECOS正常運行的基本條件。運行環境的構建中的任何一個差錯都會引起控制系統運行的不穩定。

在控制系統計算機上對硬盤進行分區操作。

在控制系統計算機上分別安裝英文版Windows 2000 SP4，并聯網注冊。

將控制系統計算機命名為ecos_*，其中*為對應的發射機號，并加入到“Thales”工作組中，即與各發射機主控系統在同一個工作組內。

利用Windows2000 SP4光盤安裝控制系統運行所需的組件及服務。包括Simple Network Management 協議、Internet網關設備發現和控制客戶端組件、Internet瀏覽器組件等。

安裝MOXA CP-114 多串口卡以及模擬量輸入多功能采集卡 NI-DAQ的驅動程序。

3.3 本地控制系統ECOS安裝

3.3.1 用戶名，密碼，UPS和觸摸屏設置

用Administrator用戶名登陸，在用戶管理中新建一個“ECOS2”用戶，密碼可自定義，并將該用戶添加到THALES工作組中。

用ECOS2用戶登陸，設置UPS參數：

“Control Panel--- Program Power Options --- UPS --- Select”

安裝觸摸屏驅動，并對觸摸屏進行校準。

3.3.2 設置多串口卡

在系統環境構建的時候，已經安裝了多串口卡和NI數據采集卡的驅動，為了和控制系統更好的匹配，需要進行一些設置。端口默認時從6開始，要設置為從10開始，否則和順序控制，馬達控制，頻綜等無法連接。

在控制面板-系統-硬件-設備管理中，找到“MOXA CP-114 Series”，然后雙擊該設備，點擊標簽“Ports Configuration”，并按照下圖設置：

圖2 多串口卡設置

3.3.3 安裝NI-DAQ數據采集卡驅動

插入NI-DAQ數據采集卡驅動光盤，將會自動進入驅動的安裝界面，安裝項的選擇如下圖所示。須在最上和最下兩處文件夾內安裝，否則無法識別，設置參數按說明書提供。

驅動安裝完畢后，需要對NI-DAQ數據采集卡進行設置。在桌面上有“Measurements & Automation”的圖標，雙擊該圖標進入NI-DAQ數據采集卡設置界面，如圖3設置即可。

圖3 數據采集卡驅動安裝

3.3.4 安裝ECOS發射機本地控制系統

將以上準備工作完成之后，就可將ECOS安裝光盤插入計算機，安裝ECOS發射機本地控制系統，在安裝提示下，選擇默認操作即可。

安裝好的系統路徑為：“c：＼Program Files＼ecos2＼”安裝完畢EOCS后，系統提示需要重啟，此時點擊取消，重啟需要在網絡參數配置完成之后進行。

3.4 網絡參數配置

3.4.1 FTP服務設置

在控制面板下，點擊添加/刪除程序，進入添加/刪除Windows組件，選擇“Internet Information Services（IIS）”，點擊詳細。

在“Common Files”下選擇“Transfer Protocol（FTP） Server”和“Internet Information Services Snap-in”，點擊確認。

在“Management and Monitoring Tools”下選擇安裝“imple Network Management Protocol”，點擊下一步后，進入安裝界面，此時需要插入Windows 2000 的系統安裝光盤，選擇默認安裝即可。安裝過程如下：

打開控制面板-管理工具-internet服務，在彈出的窗口中設置默認FTP站點的屬性。在賬戶安全標簽中，禁止“允許陌生帳戶鏈接”；在主目錄中設置系統路徑為“c：＼Pogram Files＼ecos2”。

3.4.2 通信協議和IP地址設置

在控制面板下打開網絡連接，在屬性下安裝“NWLink IPX/SPX/NetBIOS Compatible Transport Protocol”協議，在本地連接下選擇TPC/IP協議，點擊屬性，進行IP地址設置，此時的IP地址需要設置成發射機本地系統所分配的IP地址

3.4.3 SNMP服務設置

Snmp設置時關掉操作系統本身自帶的snmp服務，從而啟動ECOS自帶的snmp服務功能

在控制面板-管理工具-服務中禁止以下服務項：

“SNMP Services”，“SNMP Trap Services”，“Messenger”

在ECOS安裝目錄“c：＼Program Files＼ecos2＼mgsoft”中打開程序Agent_

Config.exe，按照以下圖所示對“Agent”、“SNMPv1 Trap”、“SNMPv1 Security”、

“SNMPv2c Security”進行設置（圖4）：

圖4 SNMP服務設置

3.4.4 路徑設置

在“控制面板-系統-高級-環境參數-系統參數-路徑”下添加路徑：

c：＼ProgramFiles＼ecos2＼mgsoft”

3.5 ECOS遠程模式配置

3.5.1 檢查遠程服務

在ECOS2用戶下，在開始菜單-運行-CMD-net share，然后會看到如下顯示：

Name Ressource Description

IPC$ Remote IPC

ADMIN$ C：＼ WINNT Remote Admin

C$ C：＼ Default Share

E$ E：＼ Default Share

當C$，IPC$ and ADMIN$不存在時，則表明計算機里可能有病毒的存在，如“taksmgr.exe”。在系統中可以去除該病毒。在“＼windows＼system”或者“＼winnt＼system32”下刪除 winsys.32.exe，同時在注冊表管理器中找到“HKLM＼software＼Microsoft＼windows＼run＼”鍵，在該鍵下刪除“＼winnt＼

system32.exe”和“＼windows＼system＼winsys32.exe”。

3.5.2 數據中心設置

打開ECOS安裝文件夾下“c：＼Program Files＼ecos2＼dbcproj＼dbcenter.cfg”，進行如下設置：

DBCENTER 10.0.0.2

3.5.3 遠程模式下的SNMP設置

在開始菜單下運行注冊表管理器，找到：MyCompuer＼HKEY_CURRENT_

USER＼Software＼VBandVBAProgramSettings＼THALES＼ECOS2HMI進行設置。其中“TxId”鍵需要設置成當前發射機的ID號，“ServerIP”則需要設置成本地發射機的實際IP地址。

3.6 時鐘同步配置

3.6.1 注冊表設置

ECOS系統中，無法支持NTP服務，需要在注冊表中進行時鐘同步的相關設置。

在開始菜單，運行“regedit”，打開注冊表管理器，找到路徑“HKEY_

LOCAL_MACHINE＼SYSTEM＼CurrentControlSet＼Services＼W32Time＼Parameters”進行如下設置：

LocalNTP REG_SZ "1" NTP server is in the LAN（not WAN）

Type REG_SZ "NTP"

NtpServer REG_SZ "192.1.3.207" GPS clock network address

Period REG_DWORD 24 Each 1 hour will be the time updated

3.6.2 開啟服務

開啟該服務可在控制面板-服務找到“Time Service”，將該服務設置成自動開啟，即“Automatic”模式。然后點擊運行，此時時鐘同步服務設置完畢。

4 500KW發射機本地控制系統國產化的主要技術創新點如下

1）500KW發射機中央控制系統的國產化成功使我臺擺脫了本地控制系統在安裝，升級，維護等方面對國外公司的依賴，無論是硬件還是軟件我臺均能自主完成安裝、配置，并能自行維護，可靠運行。

2）本地控制系統國產化后，我臺可根據實際需求，更改運行本地控制系統主機的硬件配置，徹底從硬件方面解決了硬盤空間不足，啟動慢，內存少，主機容易死機，運行緩慢等一系列由于主機設備老化而造成的問題。

3）本地控制系統的國產化后，我臺可根據具體情況，購買大量主機的備用機，解決了以前從外國公司高額購買本地控制系統的被動局面。

4）為我臺實現本地操作系統熱備用提供了可靠的前提。熱備用下，主用機發生故障時，可自動切換到備用機，這樣大大提高的播出的穩定性和可靠性，成為今后安全播音最為有力的保障。

5）本地控制系統國產化后，為進一步實現一鍵代播創造了條件。一鍵代播下，值班員可根據當時各個機器的播音情況，只需按下一個按鈕，則可以完成代播的所有流程。

【參考文獻】

[1]THALES.TSW2500型發射機技術手冊[S].2005.

[2]張嗣萍.計算機網路技術[J].2009.

[責任編輯：王楠]