萊陽中波發射臺自動化控制系統面臨的問題及解決方案

山東省廣播電視局萊陽轉播臺 崔晉瑞

為降低安全播出事故隱患，減輕值班員工作壓力，提高工作效率，2010年我臺在上級單位指導下，獨立研發了一套基于一臺服務器為主控系統，通過數據采集器對發射機及供配電系統進行數據采集的發射機臺內自動化播出控制系統。現有自動化播控系統主要包括以下幾部分：服務器、客戶機、光收發器、光電轉換模塊、交換機、三套天線倒換裝置，五臺數據采集器（三套節目各配一臺，高低壓供配電系統配置一臺、機房環境采集系統配備一臺）。

1 改造前的自動化控制系統

如圖1所示，這套系統能夠自動定時開關發射機，采集發射機房環境數據，在發射機出現一類故障的情況下自動倒用備機，并能自動采集記錄發射機的各項數據。其具體工作原理是通過自動化服務器的自動開機程序設定自動開關機時間，通過自動化采集器中的采集模塊提前寫入的指令集對發射機和供配電系統發出開關機指令，控制開關繼電器實現發射機的自動開關機。在客戶機上能后自動記錄各套系統的實時數據，并進行匯總，可供值班人員在后臺直觀的查看各項數據。因此，數據采集器是該套系統的核心部件，而每臺數據采集器都是一臺微型計算機，通過發射機的傳輸協議實時采集發射機的各項數據，將采集的各項數據轉換成TCP/IP協議的網絡信號，在應用軟件上進行數據顯示及記錄。采集器與發射機監測控系統相互獨立，不會對發射機正常工作產生任何影響。

圖1 萊陽臺現有自動化系統框圖

這套系統至今已經穩定運行了十一年。因我臺屬于大功率中心中波發射臺，日常值班任務較重，在此套系統沒有應用之前，發射機的開關、倒換、數據記錄等全需值班員手動操作，體力勞動強度特別大，對于安全播出存有較大的安全隱患。而此套設備的穩定運行，大大降低了值班員的工作壓力，為我臺的安全播出工作做出了巨大的貢獻。但由于自動化播出系統的特殊性，該系統無法接入互聯網，山東省廣電微波總站干線網只為我臺留有一個2M帶寬業務端口，導致的數據傳輸延遲卡頓等問題非常突出，而且這套系統并不能自動解決信號源出錯引發的問題，因此并不能實現“有人留守，無人值班”的功能。

2 中波發射臺自動化控制系統技術升級

我臺需要對現有的自動化播出系統進行升級改造，目的是使改造后的自動化播出系統可以令我臺在日常節目播出值班中真正具有無人值守的能力，以便為我臺節省出更多人力參與到中波廣播技術革新及日常設備維護維修當中。

在這十余年中，我臺的播控系統有了巨大的發展。首先，省局對主用微波信號干網進行了帶寬升級改造，通過引入華為企業級核心交換機，現已經完全具備了獨立的IP組網功能，帶寬資源足夠支撐起大數據的傳輸；其次，我臺信號源控制系統增加了信號源及發射信號模擬監聽系統和信號源及發射信號自動對比監聽系統，所有數據傳輸已經完全進行了數字化升級改造。再次，為每臺發射機配備了獨立的UPS電源系統。最后，機房四周及室內加裝了安防監控系統，保障安防無死角。這些系統的升級，為我們即將進行的自動化控制系統的改造提供了充足的硬件資源。

現在將我臺自動化控制系統的升級改造方案以及升級后的所能達到的功能作一個簡單的論述。

我臺計劃將現有的系統升級為集自臺自動化控制子系統、遠程監測控制系統于一體的智能化集成系統。升級改造后的自動化系統框圖，如圖2所示。

圖2 升級改造后的自動化系統框圖

首先，現在我們計劃新增一套數據采集器，將自臺信號對比監控系統通過RS232通訊接口與現有的自動化臺內子系統當中的各套節目對應的音頻切換器對接，編寫特定數據庫，通過內部通訊協議，在監測到在用信號異常的情況下來實現切換器對各路信號的自動切換。系統升級后，數據完全應用數字化傳輸，將自臺信號對比監測系統與服務器上聯，實時上傳信號數據，保障了數據傳輸的高效性與安全性。

新增的UPS電源系統可以保障現有發射機在外電停電的情況下滿功率狀態下運行20min以上，足以支撐到留守人員趕到機房進行外電切換。

其次，升級客戶機系統，提升客戶機的智能化、可視化、交互性以及可操作性。將現有的自臺控制系統的服務器、客戶機、安防監控系統、視頻會議系統通過網線、交換機與現有的微波干線網連接，再由干線網通過光纜在行政辦公中心外設一套播出監控系統，這樣就可以做到遠程值班，發射機房“有人留守，無人值班”。

改造升級后實物圖如圖3所示。

圖3 升級后系統現場圖

這是該套系統的初步升級方案設想，是基于原有數字微波系統通過升級改造，大大提高數據傳輸帶寬的情況下才能得以實現，而且此套系統也可以繼續升級，打造成一個集節目內容制作及播出為一體的小型的融媒體平臺。當然此套系統的真正運行，還需要基于大量的軟件編寫工作，這對我們廣播電視人來說提出了很高的編程能力要求，需要我們不斷學習，不斷進步，來滿足新形勢下的工作需求。