中波發射機監控系統通訊網絡設計與實現

◆白巖軍

中波發射機監控系統通訊網絡設計與實現

◆白巖軍

（內蒙古自治區廣播電視局 呼倫貝爾廣播發射中心臺 內蒙古 02100）

本文結合廣播電視信號通訊傳輸的實際情況，從中波發射機監控系統通訊網絡設計的通信方式選擇以及通信協議設計等方面，對廣播電視中波發射機監控系統通信網絡的設計和實現進行研究，為相關領域研究提供參考。

中波發射機；監控系統；通訊網絡；設計；實現

當前，我國的廣播電視信號傳輸中，中波發射機監控系統的設計和應用，是以計算機以及現代網絡通信、數據庫等先進技術的綜合運用，進行建立和實現的發射臺管理系統，它在中波發射機的信號發射與通訊傳輸中，能夠對其進行實時監控，并完成數據采集與信息存儲等工作任務，對廣播電視傳播技術的發展以及我國廣播電視事業的不斷進步有著十分重要的作用和影響。其中，結合我國廣播電視傳播中對中波發射機的應用現狀，對中波發射機監控系統通訊網絡的設計和實現進行研究，從而促進其信號傳播的通信網絡功能不斷強化，也是有關行業領域研究和關注的重要問題。下文將結合廣播電視傳播發展中對中波發射機的應用情況，從通信方式選擇與通信協議設計等方面，對中波發射機監控系統的通訊網絡設計和實現進行研究，為相關領域提供參考。

1 中波發射機監控系統應用的通信方式及其選擇分析

結合當前我國的通信網絡設計與建設中所采用的通信方式，其中，以RS-485和RS-232兩種通信方式最為常見，并且在實際中的應用也比較廣泛。

其中，RS-232通信在通信網絡設計中應用，一般在信號傳輸速度不高于20000b/s的通信場景中應用較多。這種通信方式在實際應用中，不僅對數據信息的傳輸速度較塊，還具有操作簡便等特點，廣泛表現在工業領域的應用中。但是，以 RS-232通信方式進行工業通信與傳輸應用，容易受外界的電氣因素影響，從而出現通信與傳輸數據錯誤等情況。而RS-485通信方式是根據RS-232通信在實際應用中存在的問題和不足，通過不斷改進和優化實現的一種通信方式，當前在我國的有關通信領域也實現了較為廣泛的應用。與RS-232通信方式不同，RS-485通信方式的最大變化在于對通信接口的改進完善和優化上。其中，RS-485通信方式在數據通信與信號傳輸中，是采用平衡驅動器和差分接收器進行數據通信支持，因此，其通信應用的抗噪性表現更強，能夠對通信線路中所產生磁場干擾信號進行有效消除；此外，RS-485通信方式的布線成本也比較低，且能夠實現超遠距離的通信和傳輸支持，也因此促進了RS-485通信方式的串行接口在電子通信中廣泛應用。

在進行廣播電視傳播的中波發射機監控系統通訊網絡設計中，由于其發射機進行數據通信與傳輸的距離相對較遠，且各通信分布點的均勻性表現較差，通信傳輸過程中容易受到周圍的磁場信號干擾等。因此，綜合中波發射機監控系統通訊網絡的通信需求，結合上述兩種通信方式各自不同的特征和優勢，在進行該監控系統的通訊網絡建設中，可采用RS-485主從式串行通信方式進行設計和應用，從而在對各通信點分布的均勻性保障基礎上，滿足其監控系統運行的遠程監控與通信傳輸需求，從而達到較好的通信設計和應用效果。

2 中波發射機監控系統通訊網絡的通信協議設計

在對中波發射機監控系統的通訊網絡設計中，由于其監控系統的通信設計多會采用串行通信協議模式，再加上中波發射機監控系統中上位機利用RS-485通信網絡和發射機的主控單位進行實時的數據通信和信號傳輸，并根據約定協議模式實現系統數據的采集與通信傳輸，以進行系統運行中所發布指令的有效執行，完成中波發射機監控系統對遠程發射機的多機位監控任務。

根據上述中波發射機監控系統的通信過程分析，不難看出其發射機在完成一次通信工作的過程中，需要經過兩個不同的作業步驟，即：由工控機根據協議要求進行指令發送；發射機對工控機所發射指令進行接收和處理。值得注意的是，該監控系統的通信傳輸過程中，為避免系統通信受電氣條件與物理條件的干擾和影響，需要對發射機進行一定的響應時間預設，其響應時間一般為100ms至200ms。其中，在發射機的主控單元進行命令碼接收過程中，需要使主控單元快速返回到相應的工作狀態中，從而對下位機成功進行系統指令接收進行保障；在系統通信過程中，如果返回的數據存在“NAK00”提示的情況下，即說明系統數據接收中發生錯誤，需要根據實際情況對其進行改正。總之，對中波發射機監控系統通訊網絡設計中，需要嚴格按照上述通信協議和要求，在提前擬定的協議控制和支持下對中波發射機的一系列指令傳輸與動作監控進行支持，從而實現中波發射機發射數據的采集和處理，并滿足其實時監控的需求。

3 中波發射機監控系統通訊網絡的設計和實現分析

對中波發射機監控系統的通訊網絡設計與實現中，主要包含對其監控系統通信網絡的硬件結構和軟件系統兩大部分的設計和實現。

3.1 硬件結構設計

在對中波發射機監控系統通訊網絡的硬件結構部分設計中，由于其通信網絡的主控單位一般由上位機與下位機兩個部分構成。其中，下位機在系統通信中使通過核心芯片STM32來開展相應的通信和調度支持工作，是進行中波發射機監控系統和主控單位的運行、監測與控制支持的重要結構部分。比如，某廣播電視傳播中所采用的STM32芯片就是以ARMV7結構為基礎研發設計的芯片裝置，這種芯片在中波發射機監控系統通信中不僅具有較為豐富的外設和優異的實時性能特征，而且其開發成本較低，在實際應用中十分受歡迎。此外，上述監控系統通信網絡的下位機是利用STM32芯片的AD接口，來進行外部模擬量數據的有效采集，并在其他的通用接口支持下滿足其數據輸入和輸出需求，最終實現對中波發射機監控系統的實時監測和控制功能需求支持。

3.2 軟件系統設計

在對中波發射機監控系統通信網絡的軟件系統設計中，主要是進行上位機的監控軟件設計和應用。其中，Delphi作為計算機常用操作系統中發展表現最快的一種軟件開發工具，在進行中波發射機監控系統的有關通信支持軟件開發與設計中，就可以利用上述軟件開發工具進行開發與編譯實現，從而對其系統運行與通信的有關功能和需求進行滿足。此外，在對中波發射機監控系統的通信軟件設計中，還可以采用Microsoft SQL Server2005多功能數據庫管理平臺對其軟件系統的設計進行支持。其中，Microsoft SQL Server2005數據庫管理平臺在中波發射機監控系統的通信軟件設計中應用，是通過集成BI工具方式來實現相應的數據庫管理平臺建設的數據管理功能支持。值得注意的是，根據中波發射機監控系統通信網絡的上位機軟件設計和應用實際情況，對上位機軟件的設計和應用，主要集中在對用戶信息采集以及數據采集、存儲的有效支持上，通過對用戶參數的設定，在具體應用中能夠對其歷史數據查詢等功能需求進行支持。

3.3 對監控系統的功能設計與分析

在中波發射機工作運行中，其監控系統主要用于對發射機的工作系統進行全面監控，并針對發射機系統進行各種控制指令下達，以促進其監測與控制等有關功能實現。因此，在對中波發射機的監控系統功能設計中，需要從系統的數據采集和監控以及開關量監測與控制、歷史數據讀取與打印、遠程控制等功能的設計和實現上進行分析。以監控系統的遠程控制功能為例，在對該功能的設計和實現中，可通過對提前設計的通信協議及其通信模式應用，來進行制定命令的發送，從而滿足其遠程控制的功能需求。其中，在中波發射機監控系統的遠程控制功能設計中，包含對自動開關機的控制以及升降功率、系統時間設定等內容的控制和實現。而中波發射機監控系統的數據采集和監控功能，則包含對中波發射機工作運行的入射功率、反射功率等各項數值與參數的監測，在上述數值超出其參數設置允許范圍時候，就會通過系統進行紅色或黃色提示指令發出，以滿足對中波發射機工作運行的數據采集和監控需求。

4 結束語

總之，對中波發射機監控系統通訊網絡的設計和實現研究，有利于促進其監控系統通訊網絡的不斷優化和完善，避免監控系統運行中多機通信導致的總線沖突情況發生，減少中波發射機監控系統的通信故障與問題，滿足監控系統的通訊網絡設計和應用需求，為我國廣播電視的傳播發展提供有力的支持，具有十分積極的作用和意義。

[1]王衛平.淺談基于單片機的中波廣播發射機監控系統的設計與實現[J].電子世界，2020（7）：194-195.

[2]張勇綱.中波廣播發射臺自動化監控系統的應用[J].西部廣播電視，2017（15）：230-230.

[3]李光明，楊宏，許園園，等.一種新型廣播發射機的遠程監控系統的設計與實現[J].工業儀表與自動化裝置，2021（1）：26-30，54.