基于高速單片機技術(shù)的小功率中波發(fā)射機運行狀態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計簡述

排祖拉·阿不力米提

TS-01B型中波發(fā)射機屬于小功率中波發(fā)射機，其運行狀態(tài)的實時監(jiān)控系統(tǒng)包括：發(fā)射機的按運行圖自動開啟和關(guān)閉模塊。發(fā)射機運行狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測及異態(tài)的報警模塊、輸入音頻狀態(tài)的實時監(jiān)控、人反射功率的實時監(jiān)控模塊等。以下是系統(tǒng)原理方框示意圖（見圖1）。

圖1 系統(tǒng)原理方框示意圖

1 發(fā)射機按運行圖自動開啟和關(guān)閉模塊

發(fā)射機按運行圖自動開啟和關(guān)閉模塊包括以下幾個功能模塊。

第一，標注實時時鐘源，該功能模塊給系統(tǒng)提供準確開啟或關(guān)閉發(fā)射機的標準參考時間，該信息通過單片機串口從GPS模塊中獲取。

第二，輸入和修改發(fā)射機運行時間的人機對話模塊。該模塊用于輸入和修改發(fā)射機每天的開啟或關(guān)閉時間的輸入與修改。

第三，執(zhí)行模塊，該模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的時間，完成發(fā)射機的開啟或關(guān)閉操作。

第四，開機成功檢測報警模塊，該模塊主要完成發(fā)射機開關(guān)機操作的有效性。在出現(xiàn)發(fā)射機開啟或關(guān)閉不成功故障時，發(fā)出報警聲或完成發(fā)射機倒備操作，防止因系統(tǒng)開機不成功造成的停播事故。

2 發(fā)射機運行狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測及異態(tài)的報警模塊

該模塊負責(zé)發(fā)射機模擬量及開關(guān)量的實時采集、狀態(tài)信息的比較、判斷及播出異態(tài)的報警及處理。

2.1 發(fā)射機模擬量及開關(guān)量的采集

要采集的發(fā)射機的模擬量包括：三相供電電壓，各直流電源電壓、電流、激勵器輸出幅度，發(fā)射機的入反射功率等模擬信號，這些信號的采集一般采用A/D轉(zhuǎn)換的方式完成（高速單片機自帶的12位A/D轉(zhuǎn)換接口完全滿足此需求）。要采集的發(fā)射機狀態(tài)量包括：發(fā)射機功放及脈寬調(diào)制器的工作狀態(tài)、繼電器工作狀態(tài)，天線位置信息、發(fā)射機開關(guān)機狀態(tài)等狀態(tài)信息，該信息通過相應(yīng)的梳理電路光電隔離后，可直接輸入給高速單片機的I/O口。

2.2 發(fā)射機運行狀態(tài)信息比較

發(fā)射機運行狀態(tài)信息的比較是通過高速單片機CPU計算及邏輯判斷來實現(xiàn)的。方法很簡單，高速單片機采集過來的發(fā)射機狀態(tài)信息與已輸入到單片機的發(fā)射機標準運行參數(shù)進行比較，并進行相應(yīng)的邏輯計算，判斷出發(fā)射機當前的運行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異態(tài)，及時進行報警，按預(yù)先設(shè)定的程序完成相應(yīng)保護操作。

3 發(fā)射輸入音頻狀態(tài)及入反射功率的實時監(jiān)控模塊

在這個監(jiān)控系統(tǒng)中，該模塊具有很重要的作用，因為發(fā)射機的輸入音頻和入反射功率直接影響發(fā)射機安全播出，因此，高速單片機以“中斷”方式處理這些問題較為妥當。中斷等級根據(jù)問題的應(yīng)急程度來確定，以上三個問題中，反射功率的應(yīng)急程度最高，因為反射功率過高，輕則導(dǎo)致發(fā)射機自動保護，重則導(dǎo)致發(fā)射機功放的燒壞。應(yīng)急程度第二位的應(yīng)該是發(fā)射機的輸入音頻狀態(tài)，因為發(fā)射機輸入音頻的丟失或幅度的過低會造成停播，音頻幅度的過高則導(dǎo)致發(fā)射機的過調(diào)制保護。應(yīng)急程度第三位的是發(fā)射機入射功率，發(fā)射機入射功率不達標也會造成劣播。本系統(tǒng)具有對發(fā)射機功率異態(tài)、音頻異態(tài)的監(jiān)控處理報警及異態(tài)信息的記錄、統(tǒng)計、匯總功能。