廣播電視無(wú)線發(fā)射機(jī)房自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孫 健

(青陽(yáng)縣融媒體中心,安徽 池州 242800)

0 引言

在我國(guó)的一些農(nóng)村地區(qū),有線電視或互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)尚未完全覆蓋。 此外,開(kāi)發(fā)電纜傳輸?shù)某杀竞芨摺?因此,在這些農(nóng)村地區(qū),廣播電視是廣播電視信號(hào)的重要來(lái)源,也是外部信息的最重要來(lái)源。 如果這一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)落后,專業(yè)人員還沒(méi)有部署到這一地區(qū)履行其日益增加的職責(zé),那么開(kāi)發(fā)電視廣播自動(dòng)化管理系統(tǒng)就迫在眉睫,為廣播電視臺(tái)的正常運(yùn)營(yíng)提供真正的保障,以確保高效、高質(zhì)量和清晰的廣播。 隨著社會(huì)的發(fā)展,數(shù)字信息技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展,直到今天,廣播電視臺(tái)自動(dòng)控制的科學(xué)化、智能化、數(shù)字化保障迫切需要完成。

1 廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)分析

目前,廣播電視的首要任務(wù)是完成無(wú)線電信號(hào)基站的工作。 一般來(lái)說(shuō),建成后的基站將被選為模型金屬塔,安裝在地勢(shì)較高的山頂上。 根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)貜V播電視節(jié)目實(shí)際播出需求的分析,在發(fā)射頻道上建立多個(gè)數(shù)字和模擬發(fā)射機(jī)的工作已經(jīng)完成。 在實(shí)踐中,溝通渠道通常分為以下幾類:中央電視臺(tái)、省級(jí)電視臺(tái)和地方電視臺(tái)。 一些地區(qū)已采取靈活措施,根據(jù)節(jié)目數(shù)量增加或減少頻道數(shù)量。 在使用多個(gè)模塊化發(fā)射機(jī)的基礎(chǔ)上,在發(fā)射機(jī)信道上進(jìn)一步模擬了不同頻段的頻率信息傳輸。 同時(shí),自動(dòng)遙控系統(tǒng)的主要任務(wù)是控制無(wú)線電視發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì),使自動(dòng)遙控系統(tǒng)可以直接與發(fā)射機(jī)所有通道上的數(shù)字和模擬發(fā)射機(jī)連接,在此基礎(chǔ)上,可以控制所有模擬發(fā)射機(jī)提供反饋,并檢查輸出信號(hào)是否存在。 目前,正在實(shí)踐中引入自動(dòng)遙控系統(tǒng),以使接收頻道和電視頻道頻率具有足夠的獨(dú)立性。 自動(dòng)遙控系統(tǒng)的主要功能分為以下幾個(gè)方面:第一,GPS 衛(wèi)星電導(dǎo)和時(shí)間校正具有重要意義。 第二,它不僅可以有效地控制無(wú)線電和電氣設(shè)備的電壓,還有遠(yuǎn)程斷路器和其他功能。 第三,通過(guò)實(shí)際工作可以確定每個(gè)通道上的信號(hào)源和類型,并相應(yīng)地調(diào)整信號(hào)質(zhì)量。 安裝性能應(yīng)滿足信號(hào)質(zhì)量控制第四節(jié)的要求,可匯總所有無(wú)線電視信號(hào)的頻率和信號(hào)樣本。 第四,它可以有效地控制數(shù)字和模擬發(fā)射機(jī)系統(tǒng)在發(fā)射機(jī)通道上的配置,實(shí)現(xiàn)有限頻率輸入和輸出的基本控制,并控制各設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。 在監(jiān)控過(guò)程中,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換,并保持24 小時(shí)狀態(tài)監(jiān)控。 第五,其他預(yù)警能力[1]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

根據(jù)廣播電視設(shè)備的自動(dòng)控制模型,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須能夠控制大量的任務(wù)、實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)可靠性。 主要實(shí)現(xiàn)變送器工作參數(shù)的實(shí)時(shí)控制,具有變送器開(kāi)閉、自動(dòng)換向等功能。 變送器跟蹤系統(tǒng)通過(guò)RS232/485/422 變送器外部接口或以太網(wǎng)接口與變送器數(shù)據(jù)采集控制器連接。 變送器與集成在以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)采集控制器相連,通過(guò)變送器接收數(shù)據(jù)并遠(yuǎn)程控制變送器。為了保證節(jié)目的順利播放,可以用天線代替控制器,實(shí)現(xiàn)同軸開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程切換。 如果更換天線,發(fā)射器的主要設(shè)備可以自動(dòng)更換[1]。

3 發(fā)射機(jī)信息數(shù)據(jù)采集

變送器用于收集信息以控制變送器指針。 變送器采用采集器控制器,每個(gè)傳感器獨(dú)立運(yùn)行,自動(dòng)控制變送器的信息收集,防止裝置正常運(yùn)行。 它在不同的設(shè)備之間連接。 發(fā)射機(jī)-采集器控制器的故障不會(huì)影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行,采集器控制器可以完成發(fā)射機(jī)和發(fā)射機(jī)在調(diào)頻范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集和控制。 由于制造商的批發(fā)設(shè)備、型號(hào)、外部通信和接地系統(tǒng)不同,設(shè)計(jì)系統(tǒng)為不同類型的傳感器安裝了3 個(gè)相應(yīng)的接口,控制系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行[1]。

3.1 無(wú)數(shù)據(jù)采集接口

一些制造商生產(chǎn)的全固態(tài)傳感器沒(méi)有外部通信接口。 因此,為了選擇數(shù)據(jù)采樣和控制信息流,tll 電平、轉(zhuǎn)換器控制面板的報(bào)警量和每個(gè)縮放量的輸出直接連接到傳感器的邏輯控制復(fù)位按鈕,以完成相關(guān)信息的收集[1]。

3.2 有模擬數(shù)據(jù)采集接口

大多數(shù)固態(tài)傳感器設(shè)計(jì)用于提供模擬控制和數(shù)據(jù)輸出,包括模擬數(shù)據(jù)輸出接口、狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出接口和控制數(shù)據(jù)輸出接口。 使用適當(dāng)?shù)慕涌谑占瘋鞲衅鲄?shù)和狀態(tài),以及所有報(bào)警狀態(tài)數(shù)據(jù),并直接控制報(bào)警的開(kāi)/關(guān)。

3.3 有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集接口

數(shù)字變送器完成變送器模擬量的采集和保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)的控制,并預(yù)留數(shù)字接口進(jìn)行控制。 在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,可根據(jù)變送器的物理接口和變送器制造商提供的報(bào)文傳輸協(xié)議選擇控制器,完成變送器參數(shù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)采集,通過(guò)發(fā)送/關(guān)閉變送器命令完成變送器工作,并恢復(fù)提醒。

4 發(fā)射機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)射設(shè)備的自動(dòng)控制可以實(shí)時(shí)跟蹤各發(fā)射機(jī)的工作參數(shù),保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 根據(jù)允許實(shí)時(shí)觀察到的偏差報(bào)警的參數(shù)設(shè)置報(bào)警限值。 此外,在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,當(dāng)傳感器不能正常工作時(shí),遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到組件,這為整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了重要保障。 通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)切換時(shí)間,遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)可以執(zhí)行設(shè)備的日常切換操作,尤其是改變控制中心的停止時(shí)間。 此外,自動(dòng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以為各種傳感器提供常規(guī)遠(yuǎn)程操作。 電源設(shè)備是智能控制的。 在電氣設(shè)備控制過(guò)程中,遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和獨(dú)立發(fā)電機(jī)、交流調(diào)壓器和交流開(kāi)關(guān)設(shè)備的外部狀態(tài),這在系統(tǒng)電源故障時(shí)不可避免地導(dǎo)致異常運(yùn)行。 在這種情況下,控制系統(tǒng)可以及時(shí)切換到備用電源,以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 此外,監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)時(shí)跟蹤和警告外部通道的斷開(kāi)頻率、斷開(kāi)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間,并在斷開(kāi)日志中保留有效記錄。遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)為無(wú)線發(fā)射臺(tái)的控制提供智能保障,并能實(shí)時(shí)跟蹤發(fā)射臺(tái)參數(shù)的變化,確保防空系統(tǒng)在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)的穩(wěn)定性和安全性,使我們能夠及時(shí)預(yù)警危險(xiǎn)。 同時(shí),遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)提供室外電源,需要24小時(shí)報(bào)警系統(tǒng)。 此外,軟件設(shè)計(jì)的主要功能包括硬件通信、設(shè)備參數(shù)操作、數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)傳輸?shù)取?用戶管理的實(shí)時(shí)圖形顯示控件自動(dòng)編輯等[1]。

4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示

當(dāng)需要對(duì)其中一個(gè)變送器進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí),允許直接監(jiān)測(cè)變送器的接口將包含有關(guān)所有變送器參數(shù)的詳細(xì)信息。 控制平臺(tái)的主界面顯示每個(gè)變送器的以下基本參數(shù):(1)在屏幕字段頂部顯示程序信息,如程序名稱、變送器類型和主/備用變送器。 (2)斷路器狀態(tài)表示變送器的當(dāng)前狀態(tài),“灰色”表示無(wú)連接,“紅色”表示斷開(kāi)狀態(tài),“綠色”表示斷開(kāi)狀態(tài)。 此外,當(dāng)遠(yuǎn)程控制變送器邏輯控制模塊時(shí),操作員可以手動(dòng)斷開(kāi)或關(guān)閉變送器[2]。

4.2 設(shè)備運(yùn)行參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)硬件設(shè)備主要參數(shù)設(shè)置包括:(1)變送器狀態(tài)數(shù)據(jù)采集控制器的斷開(kāi)時(shí)間、斷路器模式、報(bào)警限值等。 (2)設(shè)置了提交和延遲提醒的時(shí)間限值。 同時(shí),在不提示的情況下輸入時(shí)間間隔,以避免關(guān)機(jī)時(shí)出錯(cuò)。

4.3 遠(yuǎn)程控制

系統(tǒng)可根據(jù)故障位置和類型自動(dòng)發(fā)送變送器和相應(yīng)的控制單元,并通過(guò)軟件接口按鈕遠(yuǎn)程控制變送器,包括:(1)打開(kāi)/關(guān)閉變送器。 (2)輸出功率調(diào)節(jié)。(3)復(fù)位,即過(guò)載或其他緊急故障。 (4)自動(dòng)換向/換向變送器,如圖1 所示。

圖1 主備機(jī)自動(dòng)倒換控制原理

如果備用變送器處于邏輯停止模式,變送器將自動(dòng)更換為以下步驟:(1)關(guān)閉當(dāng)前使用的故障變送器。控制系統(tǒng)通過(guò)采集控制器和斷開(kāi)變送器將斷開(kāi)信號(hào)傳輸至故障變送器。 (2)更換天線。 控制系統(tǒng)由天線控制器實(shí)現(xiàn),天線控制器由同軸開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。 (3)打開(kāi)備用變送器。 控制系統(tǒng)通過(guò)采集器控制器向備用變送器發(fā)送啟動(dòng)命令,并打開(kāi)備用變送器。

4.4 數(shù)據(jù)記錄與查詢

(1)該軟件將實(shí)時(shí)備份過(guò)去3 個(gè)月的所有數(shù)據(jù),以確保數(shù)據(jù)管理平臺(tái)已在過(guò)去12 個(gè)月內(nèi)使用。 記錄的數(shù)據(jù)包括舊的歷史數(shù)據(jù),包括所有數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)和參數(shù)。 (2)信號(hào)接收的錯(cuò)誤信息檢測(cè)和故障排除,如數(shù)據(jù)記錄和消息類型。 信息檢索和報(bào)警請(qǐng)求可能會(huì)隨著時(shí)間推移進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的組合接收[2]。

4.5 報(bào)表生成

監(jiān)控臺(tái)軟件自動(dòng)記錄發(fā)射機(jī)的廣播時(shí)間、停止、廣播不完整等故障,并自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、季度和年度報(bào)告都以Excel 文件格式存儲(chǔ),用戶可以隨時(shí)查看和打印備份。

5 發(fā)射方環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

室內(nèi)通風(fēng)節(jié)能工程是通過(guò)安裝智能通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 一方面,它可以在不同季節(jié)、條件和時(shí)間,在自然空氣的低溫下,充分有效地應(yīng)用于室外,大大縮短了空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間,甚至不需要開(kāi)啟,大大降低了能耗。 同時(shí),由于采用先進(jìn)的空氣過(guò)濾器進(jìn)入通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng),進(jìn)入建筑的新鮮空氣提供了更好的環(huán)境空氣,有利于設(shè)備的正常運(yùn)行和人員的工作。 另一方面,應(yīng)避免在封閉環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間從房間中抽出空氣。 造成這種情況的主要原因是,不同類型設(shè)備的冷卻會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣粉塵的增加和靜電的有害增長(zhǎng),這也會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行安全和維護(hù)人員的健康。 智能通風(fēng)系統(tǒng)主要由以下元件組成:智能控制器、進(jìn)出口風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)、通風(fēng)通道、空氣過(guò)濾器、內(nèi)外濕度集成探頭。 工作原理:當(dāng)室內(nèi)溫度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)空氣溫度高于設(shè)定溫度,風(fēng)機(jī)控制和室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí),可以設(shè)定高于一定差值的參數(shù),以確保室外濕度低于設(shè)定的風(fēng)機(jī)濕度。 室內(nèi)濕度低于標(biāo)準(zhǔn),但室外濕度高于最大允許值,系統(tǒng)也處于室外狀態(tài)。 當(dāng)室內(nèi)濕度達(dá)到室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),關(guān)閉系統(tǒng),啟動(dòng)風(fēng)機(jī),保證室內(nèi)外空氣的強(qiáng)制對(duì)流,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,從而縮短空調(diào)運(yùn)行時(shí)間,達(dá)到節(jié)能的目的。 當(dāng)室外溫度超過(guò)風(fēng)扇的工作范圍時(shí),簡(jiǎn)單的空氣冷卻方法是不可行的。 如果室內(nèi)溫度超過(guò)空調(diào)的設(shè)定開(kāi)啟溫度,智能控制器將開(kāi)啟空調(diào),為建筑降溫。 通風(fēng)系統(tǒng)的智能應(yīng)力是在系統(tǒng)保護(hù)模式下實(shí)現(xiàn)機(jī)房或空調(diào)關(guān)閉的應(yīng)力,以保證機(jī)房的低溫和主要設(shè)備的正常運(yùn)行。 該系統(tǒng)主要用于溫度、濕度和電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 本項(xiàng)目采用數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸和報(bào)警的綜合設(shè)計(jì),其主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)顯示。 根據(jù)實(shí)際需要完成溫度傳感器的記錄和分析[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)有部件的進(jìn)一步評(píng)估,可以得出遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下:首先,系統(tǒng)最重要的部分是模塊化操作部分。 它具有非常生動(dòng)、智能和綜合的特點(diǎn)。 其特點(diǎn)是在操作和控制過(guò)程中具有高穩(wěn)定性。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。 其次,先進(jìn)的電視無(wú)線電視自動(dòng)控制系統(tǒng)有效降低了電視的播出成本,保證了系統(tǒng)的安全。 因此,在無(wú)線電發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)中,應(yīng)采取有效措施保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本研究的目的是研究系統(tǒng)的安全性,并利用系統(tǒng)的實(shí)際潛力促進(jìn)電視廣播事業(yè)發(fā)展。