中波廣播自動化監控系統對DAM發射機的監控及異常應急

王亞嵐

【關鍵詞】中波廣播發射臺自動化監控 應急預案 安全播出 微機數據采集控制單元

中波廣播發射臺自動化監控系統是由計算機監控系統、信源智能切換與處理、發射機指標狀態采集系統、監視監聽與數傳系統、電力監測與控制、環境安防七個子系統組成。在硬件上采用的積木式結構，各子系統組成不同規模的監控系統。提高了整個系統的安全性、穩定性，當某個子系統出現故障時，不影響整個系統中其它功能的正常運行。

中波廣播發射臺自動化監控系統對DAM中波廣播發射機自動化監控的實現，可以簡單的用“下傳上發”四字概括，下位機（采集器）上傳發射機實時參數，上位機（控制桌發送控制指令的計算機，也叫服務器）發送指令。其鏈路所用硬件：上位機（服務器），交換機，ARM管理器（高速總線管理器，完成數字接口與以太網接口的轉換），采集器（微機數據采集控制單元）;

微機數據采集控制器（采集器）具有獨立工作的能力，也可接受上位機對它的系統設置和操作控制。采集器通過發射機對外接口板，對發射機的相關參數進行實時采集（不同機型采用不同的采集控制器），經ARM 管理器將數據傳發給交換機，匯總到數據處理服務器，對各參數進行評判，對超限或異常的參數進行不同的報警處理，上位機并將操作命令發送到采集器，它把相應的指令通過開關量輸出傳送給發射機控制單元進行操作處理（例如開機/ 關機/ 降功率等）報警等。發射機數據采集器具有自動開關機、倒換備機、倒換天饋的功能。該系統可在手動模式下順利完成以上操作功能。

計算機集中管理部分（上位機也叫數據處理服務器）：

1、通過適當接口現場控制高速總線接口收集各受控設備的參數和各種數據，檢測其工作狀態，并能發送各種控制指令，控制設備的工作狀態。實現數據共享、遠程監測與控制的功能。

2、自動監測發射機及其有關設備的運行情況，實時識別監測數據（包括模擬量和開關量）及工作狀態，并能及時自動存盤或打印。

3、系統具有友好的人機界面，采用圖形界面技術，利用鼠標和菜單可方便的完成各種功能。具有發射機運行情況的面板模擬顯示和權限遠程遙控功能。

4、系統設置分級權限管理，防止越權操作。系統憑密碼或指紋（身份認證）進入。臺外只能巡查工作情況，不可操作改寫;值班員憑密碼姓名填寫值班日志;設置管理員憑密碼姓名進入等。

5、按各發射機每周播出時間表實現自動開/ 關機的功能，手動操作優先。考慮到重要節目播出的特殊性，就不能按上述時間表了，需人機對話來操作。

6、具有完善的抄表和報表功能和完善的崗位管理功能。

7、具有完善的故障診斷、故障顯示、自動記錄、得當處理和報警功能。

8、具有完善合理的報警處理功能。在本臺站有實時報警和歷史報警查詢;

故障處理及報警系統是保證機房安全播出的不可缺少的重要環節，除信號源自動切換處理及監聽監視系統有自身的檢測報警系統外，數據處理服務器對發射機參數及環境、電力參數進行全面超限判斷，根據不同的故障情況進行不同級別的處理及報警。

一級報警：（1）對一類故障（包括各種聯鎖;高壓電源;冷卻設備;主整過壓;輸出監視板±5電源;B+，B-電源）等故障;（2）對連續的二類故障;（3）對各種低壓電源故障;（4）斷激勵故障;（5）三秒以上的功放關斷即無功率故障等。采取立即倒換備機，一級警報。

二級報警：（1）音頻系統故障自動處理;（2）駐波保護;（3）瞬時的過激欠激過流等二類故障;（4）怪味氣體等異常現象，采取有二級報警提醒。

音頻工作站：

音頻處理服務器（音頻工作站）就是對各路音頻信號（各信號源，入機信號，解調信號）進行實時監聽監視的系統。不僅可以本地監控同時支持網絡形式的遠程監視監聽。其通過實時對輸入輸出信源的音頻進行采集，并通過LED動態柱圖實時顯示出來，而且對音頻進行快速A/D轉換采樣，通過數字接口上傳到計算機終端進行監視，可以通過計算機發送協議進行遠程遙控。該系統硬件組成有信源智能切換與處理器、循環監聽控制器（無線解調器）、六路調幅度監測儀、音頻編碼器、音頻服務器。

信源智能切換與處理器是集對音頻信號處理、四選一音頻信源自動切換、音頻信源的應急手動切換、環出監測、斷電直通，mp3墊音設備與一體的設備。

音頻處理：在中波廣播發射機工作過程中，音頻信號的電平大小直接關系著發射機的調幅度，信號太小調幅度不夠，信號太大則調幅度過調，這兩種情況都屬于劣播。音頻處理模塊，它具有增益自動延遲控制、動態峰值衰減、門限靜噪、峰值對稱處理、帶寬壓縮控制消除失真等功能，能將發射機的信源信號的電平穩定在0dBm左右，使播出質量達到最佳。然而，由于音頻處理器的動態調整范圍有限，一般為26dB，一旦遇到音頻動態范圍變化過時，會出現音頻處理器失效的情況，系統中設計了無源型平衡式衰減器，它的衰減范圍0-24dB，衰減步長為2dB。在遇到音頻信源變化過大時，可采用人為干預方式，將信號再送入音頻處理器之前預衰減n個dB。

自動切換：通過數字化采樣實時判斷音頻有無狀態，一旦主路信源丟失將自動切換到備用信源上，一旦主路信源恢復發射機的輸入信號將自動切回到主路信源上。但當主路信源丟失，而第一路備用信源無信號而有雜音電平時，將不能切換到下一路備用信源而影響安全播出，這時就需要音頻信源的應急手動切換！

環出監測： 在中波監控系統中我們每部發射機提供了四路信源選擇，其中第一路為主信源，其它三路為備用信源。同時信源處理系統對每一路輸入信源做環出處理提供監測信號。

斷電直通：斷電直通功能可以有效的將音頻處理器自身故障時，從而導致發射系統故障的問題避免掉。但是，該音頻處理器的缺點是只有主機對主路信源具有斷電直通功能，對其它備用信源沒有斷電直通功能;而且備機工作時對任何一路信源都沒有斷電直通功能！而且斷電直通的信號因沒有進行幅度壓縮處理，送入發射機會造成因信號幅度過大而使發射機過荷保護造成停播。（這種情況已經在傳音系統中創新改進解決了）

循環監聽控制器：

開路天線接收發射機發出的信號，送達循環監聽控制器，解調出所需通道信號，經音頻編碼器編碼后，在音頻服務器界面上呈現實時動態柱狀彩條。CYK-601循環監聽控制器。就是一個獨立的無線解調器;通過天線接收來解調信號，對各部設備的解調信號按預置的時間間隔、以及預選的通道進行循環播放監聽，即可動態設置監聽時間和監聽通道。在特殊的情況下值班員可以將循環監聽控制器強制切換到指定通道上進行固定節目的監聽。通過這種方式可以有效避免因為音頻處理服務器出現故障時造成不能監聽的問題，為音頻服務器的備用監聽方式。

六路調幅度監測儀：（監測載波與調幅度）

從發射機輸出監測板（取樣射頻信號），經檢波盒檢波后進入調幅度監測儀，通過RS422通訊接口、ARM管理器網口轉換，傳給交換機到服務器。并通過音頻音頻編碼器后，載波和調幅度信號在服務器呈動態實時柱狀彩條;

CYK-602AM調幅度監測儀對發射機輸入的射頻信號處理，能夠實時動態顯示載波和調幅度（標稱值均為百分數）。RS422通信接口，可以輸出實時的調幅度監測值及越限報警信息，報警后設備可自動保存數據信息并通過接口傳給上位機，使系統更精確的進行信息管理，增強了系統的監控能力，報警功能時段與發射機播出時間保持一致，即發射機播出時間內發生情況報警，發射機播出時間段外不會報警。

音頻編碼器

系統中的數字式可視化監視監聽模式，運用獨特的多路音頻編碼器（32路音頻獨立編碼），將各路音頻信號編碼壓縮，通過局域網（交換機）傳送至音頻處理服務器，經音頻處理服務軟件包計算處理，將中波發射過程中的不同音頻信號量化成可視的動態柱形圖的方式，這樣可以通過視覺同時瀏覽多路音頻信號的工作狀態，同時也可以對音頻信號進行定量分析和處理故障報警。采用音頻信號差動對比監測，系統將輸入到發射機的音頻信號與射頻解調信號進行對比監測，一旦出現故障可一目了然地發現是哪個環節的問題。同時根據需求將數字音頻信號解壓解碼送音箱監聽，服務軟件可根據用戶的要求任意組織音頻柱圖的監視畫面，并提供循環監聽以及固定頻率監聽的功能。

系統中每套節目的主用信源、及各路備分信源和解調音頻信號。在音頻服務器上都可以進行各路音頻的柱圖監視和音頻信號的選擇監聽，即多套節目同時瀏覽，同時可監視發射機的載波功率，可監聽任何一路音頻。可將某套節目的所有信源集中監視監聽，從而增進了播出效果，解決了信源監視的各個盲區，達到統攬全局的目標。并具有獨立報警功能。

每一頻率一般采用主備機播出，該系統將音頻處理后的信源信號進行四路分配器輸出，不但可以為主備兩部發射機提供高質量的信源信號，而且可以通過冗余信源對去往發射機的信號進行監測（對入機信號監測監聽），另外還冗余一路信號備用。

播出系統緊急事件應急與改進

一、信號源部分本臺現播中一和省一兩套中波廣播節目，主用光纖信號，備用信號源中星6B（衛星接收機），還有備用光纖信號。

1、當主用信號中斷時，智能音頻處理切換器應能自動切換到備用信號，如果切換失效，值班員應立即將智能音頻處理切換器轉為手動切換狀態，進行人工選擇切換備用信號。如果手動切換失靈，采用接線板的插線“切換”處理（即調換主備信號源插線）。

2、當節目信號內容異常或遇非法信號襲擾是，值班員應仔細準確辨別，及時手動切換。如確認各路信號均為非正常信號時，可暫輸出禁止，同時拉響警鈴，報告總值班和臺領導。

3、當控制桌的UPS電源正常供電時，控制桌的UPS電源正常指示綠色燈亮。當控制桌的UPS電源發生故障無輸出時，此時控制桌的供電電源將自動切換到外線供電，同時綠色指示燈滅。若由于線路或某設備故障無法整體供電時，利用臨時電源插板取墻壁電源接在UPS電源輸出插頭給控制桌設備供電。也可利用臨時插線板給衛星接收機供電，把衛星信號做播出播出信號（此信號幅度較小，不經過音頻處理器直通入發射機時不發生過荷），維持播音。盡快恢復控制桌的供電。

4、智能音頻處理切換器故障無輸出時，應采用其斷電直通功能（即第一路輸入和主用輸出斷電時直通），或在接線板上進行跳線處理（選擇信號幅度較小的衛星信號），維持播音。但是，該音頻處理器的缺點是只有主機對主路信源具有斷電直通功能，對其它備用信源沒有斷電直通功能;而且備機工作時對任何一路信源都沒有斷電直通功能！而且斷電直通的信號因沒有進行幅度壓縮處理，送入發射機會造成因信號幅度過大而使發射機過荷保護造成停播。

為了縮短處理故障時間，充分利用智能音頻切換處理器的斷電直通功能。在智能四選一音頻切換處理器前對第一路主用信號再單獨加裝一個音頻處理器，來預防因智能四選一音頻處理切換器故障無輸出，應用其斷電直通功能，可以防止了光纖信號幅度過大造成機器過荷停播事故。

二、監控系統

自動化監控系統主要負責發射機的正常開/ 關機和運行情況的監測判斷處理和警報。它對發射機的正常播出是很重要，但非決定作用，因為發射機在“本地”狀態時可實現人工操作正常播出。

1、上位機、交換機ARM管理器等信號通路故障可能造成上下行信息中斷監控失效，雖然不至于造成發射機的停播，但已構成安全隱患，此時應加強巡視和監聽，報告總值班及時處理。

2、下位機（采集器）故障不能實現自動開機時，可采用斷電復位處理，如還不能正常運行可采用本地狀態人工操作。

3、在不能實現自動開＼ 關機，主用發射機故障時不能倒換備機，監控失效等問題時，值班員應將發射機置于本地位置，完全由人工監控：合低壓開關（必須），再選擇適當功率開機，發射機的工作狀態靠人工巡視掌握，及時報告總值班或臺領導做出處理。

三、發射機部分

在監控系統工作正常的情況下，當發射機出現異常導致低功率或無功率輸出時，監控系統會立即報警并做出適當處理。值班員應密切監視，仔細觀察并做詳細記錄，對不正常的情況做出正確的判斷和處理。

1、主機開機失敗，或播音過程中發生故障，監控系統將自動倒換開啟備機，發出警報。值班員要記錄主機故障表現，且通知總值班。備機正常播音后，可手動開啟主機到假負載，仔細觀察每個步驟的表現，記錄故障現象，判斷故障部位和原因，在自己無法處理時及時告知臺領導，組織技術力量搶修。故障排除后，確定發射機在遙控狀態，監控系統要進行“倒機恢復”的操作。

2、播音過程中，當主備機同時發生故障時，應遵循先易后難，減少停播時間的原則，首先解決故障明顯較易解決的機器，盡快恢復節目播出。

3、播音過程中，當多次發生如過流、過壓或欠激、過激等機器本身的不穩定情況時，要人為倒換備機（注意切換方法）。組織技術力量搶修。

4、重要節目播出時或遇惡劣天氣時，相關備機處在熱備份狀態。遇惡劣天氣，如沙塵暴，大風，強雷電天象時，發射機多次發生駐波、過流、過壓等保護時應適當降低功率播出，備機處在熱備份狀態。在不能用低功率維持播音時，經上級部門同意后方可暫時關機，雷電減弱時立即恢復播音。

5、當機房突然停電，值班員、總值班應及時與配電室取得聯系，并守候在機房，待來電時快速恢復播出。

6、播音過程中，偶然接到連播通知，而又不能對播出時間列表進行修改時，首先合發射機低壓開關，再將發射機置于“本地”位置，待播音結束后，機器恢復“遙控”狀態。

7、播音中，如要微調發射機工作狀態，要適當降低輸出功率，半功率開啟備機，以防不當。所有的事故及處理情況要及時向總值班、臺領導匯報，并做好詳細記錄。

以上是我對本臺自動監控系統對DAM發射機的監控及異常狀態應急處理的學習和總結，不妥之處在所難免，期待給與斧正。