发射监控系统（精选十篇）
发射监控系统 篇1
广播发射机是传递广播信息内容的重要环节, 其运行状态的好坏与广播节目的播出质量密切相关。我国在发射台的管理和维护方面, 传统管理方式主要依靠人工值守, 技术人员长期在高频、高温和高噪声的环境下工作, 容易产生疲劳、发生操作差错, 经常会出现少抄、漏抄数据的现象;发射台站内设备独立运行, 缺乏智能化监控管理, 台站之间无智能化、网络化、规模化监管;设备资料数据的保存也不科学、查询很不方便, 而且久而久之会出现掉失;发现机器故障不及时, 难以分析设备的渐变趋势。这些都给维护工作带来诸多不便, 甚至影响播出质量。
随着电子技术, 特别是网络技术、无线通讯技术的飞速发展, 高性能的广播发射机监控系统能代替传统的人工值守方式, 实现对发射机及机房环境的遥控遥测和集中智能化管理, 有效提高工作效率和管理水平, 减少人为责任事故, 提高发射机的安全播出率, 为广播发射机的良好运行提供重要保障。
1需求分析和解决方案
1.1需求分析
江西广播电视台 (以下简称江西台) 省级广播经多年的发展, 在省内已经形成一个具有九套广播专业频率的广播航母, 为了彻底改善江西台信号在省会城市的覆盖效果, 增强江西台在中部地区的竞争力, 已重新建设江西广播发射中心项目, 选址地位于南昌市中心地带的江西广电网络中心大楼。随着广播数字化进程的发展, 近年来江西台已经先后完成了数字化音频自动播出系统建设, 总控系统的数字化、网络化改造。但长期以来由于发射单位与广播电台在技术联接上独立与简单, 在安全播出的集体应对上缺乏统一性和联系性。新一代的电台音频系统应以数字化、网络化、自动化、智能化为总体发展目标, 不仅仅在台内实现网络化, 而且还需与发射单位之间形成网络化, 具备发射单位与总控中心共同应对安全播出的威胁的能力。
江西台南昌发射中心, 分别有RVR等不同型号的8台调频发射机, 机房采用人工值守的方式进行日常管理维护。由于管理中心办公室和机房有一定距离, 值班人员必须常年在高频、高温和高噪声环境下高度紧张地昼夜轮班, 并且频繁地做着巡机、抄表和处理故障。这样不仅劳动强度大, 而且易产生操作差错, 给技术人员的日常维护、管理和实时监测发射机运行状态带来了极大的不便, 于是建立一套高效、可靠的调频发射机监测控制管理系统势在必行。通过实时监视相关参数, 发射机监控系统能够对故障进行报警, 自动采取合适的应急措施, 最大限度地保证安全播出, 从而优化并保障发射机的运行, 减轻对值班人员的依赖, 提高工作效率, 减少人为责任事故, 提高发射机的安全播出率。
1.2解决方案
广播电视发射台发射机监控系统, 是以科学的管理理念来代替以人为本的传统管理模式, 它是以可靠的监控设备, 客观准确地评估发射机的运行状态和机房现状, 尽可能的快速发现并响应处理事故, 降低人为因素对安全播出的影响。因此解决方案的基本思想就是:尽可能地使系统准确、可靠、反应迅速。
江西省广播发射台发射机监控系统设计了上位机、下位机和通信链路组成结构。上位机是终端计算机, 下位机是嵌入在发射机中的发射机控制器, 两者间的通信链路主要由RS-485总线实现。
江西省广播发射台发射机监控系统以发射机的工作状况为研究对象, 重点监测发射机的电流、电压、功率和温度等信息。下位机使用发射机遥测遥控适配器, 实现实时监测采集发射机运行参数、自动开关机、故障处理等功能;上位机使用Mrosoft Visual C++6.0开发软件平台, 通过通信链路将数据实时存入后台数据库、向下位机发送操作指令并可对历史数据和日志进行查询打印。整个系统达到两大基本功能:对发射机参数进行实时监测;对发射机进行远程控制。
在发射机监控系统整体的设计上, 以数据库作为整个系统的软件核心, 所有的有关发射台日常运作的相关信息以及每个管理模块都以数据库这一纽带相互利用、相互依存。在设计理念上, 本系统采用集散控制系统, 对分散在发射台的多个发射机的工作运行状态进行采集、控制, 通过与中心计算机通信, 实现集群管理, 避免将风险高度集中, 具有控制高度分散、管理相对集中的特点, 高速总线是构成系统的核心。
2设计原则和功能要求
2.1设计原则
发射机监控系统的总体目标是运用现代计算机技术、网络技术和控制技术对发射机实施计算机实时远程监控。为保证系统能够正常稳定运行, 设计思路和原则包括以下5个方面:
1.可靠性, 必须要保证发射机系统设备、监测控制系统设备安全可靠地运行。
2.安全性, 发射机监控系统采用网络化设计, 支持网络管理, 便于本地及远程监控管理, 能避免网络的开放性对播出系统的安全造成影响。
3.先进性, 发射机监控系统能科学化、综合化的集成管理, 实现发射机监控的现代化, 保证系统若干年后仍保持其先进性和稳定性。
4.可操作性, 考虑到值班员的计算机水平参差不齐, 发射机监控系统界面人性化、友好实用, 控制界面便于操作。
5.可扩展性, 考虑到今后发射机监控系统的扩建与技术的发展, 在系统的设计上应留有足够的扩展空间与发展余地。
每台发射机都有各自的控制和保护系统, 对发射机实现实时自动监控, 应该不影响原有设备的正常工作, 即发射机监控系统与发射机原有的设备系统是相对独立的两套并行的工作系统, 任何一个出现故障都不能影响到另一个的正常工作。此外, 由于大功率发射机电磁信号干扰强, 发射机房工作环境恶劣, 各种电磁干扰的存在给发射机监控系统的正常工作造成许多问题。设计时要充分考虑到系统的电磁兼容问题, 以消除或减少干扰, 保证系统稳定性和抗干扰性, 使其能在所处的电磁环境中正常工作。
发射机监控系统需要严格按照国家以及相关部门安防工程的要求, 以此作为系统设计依据, 涉及到的相关规范标准如表1所示。
2.2功能要求
发射机监控系统是一种使用下位机对分散在发射机房的多个发射机的工作运行状态进行采集、控制, 通过与中心计算机通信, 实现集群管理的监控系统。系统主要实现对发射机参数进行实时监测和对发射机进行远程控制, 具有以下5个主要功能:
1.发射机运行数据实时采集显示:发射机监控系统可对机房的8台发射机的正向功率/反向功率、电流、电压及环境温度和环境湿度等主要参数进行实时采集, 显示在监控中心主控服务器屏幕上;经授权的局域网内终端计算机可以通过WEB浏览的方式实时地看到主控服务器的页面信息, 系统可以形象便捷地提供各台发射机的主要参数的实时运行曲线图表。
2.实时数据分析保存:发射机监控系统可以自动巡检、监测发射机的工作状态信息, 监控中心的主控服务器对设备和环境各类参数等进行分析, 为报警程序提供依据, 各类报警的界限值由用户自由设定;各类参数、登录数据、重要操作等按用户要求可以存入后台数据库备查, 用户可以设置数据存储格式和频率。
3.诊断报警和自动控制:根据用户预先设置的各参数上下限值, 发射机监控系统自动分析处理数据后, 一旦有参数超出限值, 系统将在主控服务器上产生声光报警、语音提示、通过发送短信通知相关人员, 报警数据可以按用户要求存入后台数据库备查, 各发射机报警均可以单独关闭或打开;系统依据发射机运行情况能自动开、关机, 包括启动与关闭控制系统电源、风机等。
4.历史数据查询和处理:发射机监控系统可以提供高效的历史数据、报警数据查询和打印, 用户根据系统提供的灵活组合查询功能, 可以按不同需求查询历史、报警、登陆、重要操作等数据并生成各种曲线报表;各发射机当日运行时间和累计运行时间也能够自动统计, 该功能可以反映发射机运行的时间, 为设备维护等工作提供第一手准确的资料。
5.系统管理:发射机监控系统能充分提供权限和安全方面的管理, 可以实现完善的授权管理。授权级别不同, 操作权限和优先组/级就不同, 能保证系统安全运行。用户的登陆数据可以按用户要求存入后台数据库备查。系统会单独赋予管理员一些总体设置类权限, 包括用户设置、报警值设置、后台数据库管理设置等。
3系统组织架构
3.1系统原理和拓扑图
发射机监控系统结构由两部分组成:监控中心及局域网, 发射机房数据采集和控制模块。系统拓扑如图1所示。
发射机房数据采集和控制模块主要由内嵌于每台发射机机柜的发射机遥测遥控适配器组成。采集模块采集发射机运行参数并通过RS-485总线将数据传送到监控中心主控服务器中, 实现异地监测。一旦某个参数超过允许范围, 控制模块将会引发报警并自动接收相应的控制指令对发射机进行相应操作。
监控中心由监控中心主控服务器和连接在同一局域网上的其它终端计算机组成。主控服务器经RS-485总线集线器将机房内的各发射机房的设备运行参数和环境参数汇总, 进行分析后作出处理, 自动发出各种报警指令, 同时将数据实时存入后台数据库。主控服务器与监控中心局域网内其它终端计算机联接, 授权的终端计算机可以通过WEB浏览的方式实时地看到主控服务器的页面信息, 即可以看到各台发射机运行的主要参数和环境参数。此外, 在终端计算机上可以进行授权控制。
3.2系统硬件结构
3.2.1发射机房
1.下位机
发射机监控系统对发射机的自动化控制采用可编程逻辑控制器 (PLC) 技术方案。可编程逻辑控制器是以微处理器为核心的自动控制装置, 专为高温、振动、强电子干扰等恶劣的工业环境下应用而设计。它具有编程方便、易于使用、抗电磁干扰能力强、体积小速度快、控制功能强、扩展和外部联接方便等特点。根据江西台发射机房的实际情况, 系统配备了8台一对一的发射机遥控遥测适配器。这些器件采用成熟信号采集/控制模块和集成技术, 提供通用RS-232/485接口、模拟差分输入口等, 使用2U标准机箱统一装入发射机机柜。
2.环境监测模块
发射机监控系统需要对环境参数监测, 配备了一个温湿度传感器, 对机房内温度、湿度两个重要环境参数进行采集和监控。该传感器分别采用进口湿敏电容P14和进口数字型探头18B20作为湿度敏感元件和温度敏感元件, 供电电压为DC12V±5%。传感器温度检测范围从-40℃到85℃, 精度为±0.5℃;湿度检测范围从0到100%RH, 精度为±2.5%RH (温度25℃时) 。输出方式采用电压输出 (0V~5V) 或数字量输出 (RS-485) 。
3.2.2监控中心
1.上位机
发射机监控系统的上位机由主控服务器和同一局域网内的其它相关终端计算机组成。配备的主控服务器需要具备高频CPU、大内存和硬盘、完善的通讯接口, 能够长期稳定的工作, 处理并存储大量数据。为实现多用户同时通过WEB浏览的方式实时地看到主控服务器的页面信息并进行操作, 系统还配备1块4口串口卡, 以此分配多个串/并行端口供终端使用。该串口卡使用PCI Express x1插槽, 串口通信速率可达921.6kbps, 芯片内建128字节的FIFO以及芯片内建H/W, S/W流控功能, 适用于多种RS-232/422/485接口的电缆/连接盒, 板载具备15 KV ESD保护能力。
2.短信报警模块
为了在发射机出现异常情况时, 操作员能够及时了解到情况, 发射机监控系统设计了短信报警功能, 配备了1个短信报警模块。下位机监控程序产生报警信息, 根据报警信息的类别通过短信报警模块以短信形式群发给相关操作人员。该模块音频支持全速率、增强全速率和半速率, 支持回声抑制和噪声消除功能。模块使用的GPRS终端达到GPRS Class10速度, 编码方案可实现CS1至CS4四种方式。模块符合SMG31bis技术规范, 天线接口为50Ω/SMA阴头, 数据输出方式包括USB 1.1 (H6211) 和RS-232 (H6221) 。整个模块的电流, 在通信中平均有300m A, 空闲时只有3.5m A, 可由USB接口供电或+5VDC供电。
3.2.3系统通信模块
发射机监控系统的上位机与下位机通信程序采用主从通信模式, 在正常情况下上位机定时主动下发控制命令或查询命令, 下位机在收到命令后执行相应的操作, 并将相应的执行情况上传给上位机。当出现异常情况时下位机采取相应的动作并及时上报故障情况。串行通信可以大量节省硬件的投资, 其功能能够满足系统的设计需求, 系统选择串行通信方式。
RS-485总线为两线半双工串口总线, 使用双绞线以差分平衡方式传送信号。RS-485总线抗共模干扰能力强, 在噪声环境下可长距离驱动32个节点;传输距离远, 最远传达距离可以达到1200m;传送速率快, 最快达10Mbps。RS-485总线允许一对双绞线上由一个发送器驱动多个负载设备, 非常适合用于多站互连、高速远距传送情况。
由于主控服务器的串行接口为RS-232标准, 所以发射机监控系统配备了1个8口485总线集线器。这是一个专用的RS232-485转换器, 一边与主控服务器的RS-232标准接口相连 (本端口传输距离不超过5m) , 另一边与RS-485总线相连 (本端口传输距离可达1200m) 。该集线器电气接口为串口接口位, 串口特性符合EIARS-232/485/422协议, 传输介质是超五类双绞屏蔽线, 传输速率为300bps~115200bps, 工作方式包括异步工作、点对点/多点和2线半双工, 隔离电压为3000V, 在-20℃~60℃温度范围和5%~95%湿度范围工作。
发射机监控系统将发射机房内的各台发射机的采集和控制模块通过RS-485总线连成一个网络, 经过总线集线器, 再与主控服务器的RS-232串口相连, 主控服务器就可以对发射机进行自动监控。
3.3系统软件结构
发射机监控系统开发平台选择了亚控公司的组态王Kingview6.53软件, 使用Mrosoft Visual C++6.0按照5个客户端用户同时使用WEB浏览的情况进行配置和二次开发。为了可以对发射机相关历史信息有据可查, 对发射机的所有操作信息以及报警信息要实时存入数据库。数据库作为整个系统的软件核心, 所有的有关发射台日常运作的相关信息以及每个管理模块都以数据库这一纽带相互利用、相互依存, 本系统后台数据库采用SQLserver。
由于发射机监控系统的应用对象是值班人员, 这就要求系统软件拥有操作简单方便, 不易产生误操作的界面。系统软件主要由登陆界面、主控界面、参数设置界面、数据查询打印界面、系统设置界面、用户管理界面等组成。以下是软件主要模块介绍。
1.系统主控模块
用户登录发射机控制管理系统软件, 可进入主控模块界面, 主控界面包括用户管理、发射机选择、参数设置、历史查询、系统状态和系统控制等功能项。
主控界面直观显示了8台发射机, 可鼠标控制发射机开关, 选取相应的发射机并可进入所选发射机界面查看单机运行状态和其实时数据信息, 如图2所示。
2.参数设置模块
用户登录参数设置模块可对八台发射机的报警参数进行设置。发射机房报警参数主要包括信息采集频率、发射机正向功率限值、反向功率限值、不平衡功率限值、电压限值和机房温湿度等, 如图3所示。
3.历史查询模块
监控系统将发射机主要数据和用户行为实时存入SQLserver数据库备查, 用户可选择不同的查询方式通过历史查询模块查询历史记录并打印报表。查询方式主要包括报警组合查询、登陆组合查询和历史运行查询等, 进入查询界面后可以通过“条件查询”选择多种条件进行精确数据查询, 如图4所示。
4总结
随着电子技术的飞速发展, 特别是网络技术、无线通讯技术的飞速发展, 使得从技术上实现发射机及机房环境的遥控遥测和集中智能化管理、提高管理水平、提高播出的安全性等成为可能。
采用先进的遥控遥测技术和计算机信息管理技术, 可以对广播发射系统的运行实时监控, 具有对各类参数进行分析控制、记录显示、诊断报警等功能, 可实现广播发射系统的自动运行、自动记录、自动开关机和自动报警, 为广播电台节省大量的人力资源、提高系统的工作效率、降低发射机故障率、增强对系统的监控和管理;同时还可以防止各种恶意干扰和冲击, 对保障广播发射系统正常运行具有非常重要的意义。
江西台发射机监控系统提供全方位全天候对发射机进行监控的条件, 为江西台节省了大量的人力物力, 提高了工作效率, 保障了安全播出, 并且为江西台对全省各地主要是偏远地区的发射设备进行监控提供了架构平台, 为提升全省的有效覆盖率, 做出了巨大的贡献。
参考文献
[1]党世红.广播发射机监控系统的设计与实现[D].陕西科技大学, 2009.
[2]高歌.广播发射机监控系统[J].北京广播学院学报, 2005, 12 (1) :36-42.
无线发射监控系统广播电视论文 篇2
1广播电视无线发射监控系统概述
广播电视无线发射监控系统在运行的过程中，发射机比较容易发生故障，由于发射机长期在高频的环境中运行，所以，比较容易受到环境因素的干扰而出现故障。为了保证系统运行的安全性，必须针对发射机常见的故障找到应对措施，做好维护与保养工作。在传统的管理系统中，对发射机采用的是人工管理的方式，但是在高强度的工作环境中，人员管理的质量并不高，而且比较容易出现人为失误。应用无线发射监控系统后，可以利用计算机、网络以及控制技术对发射机进行管理，这一可以有效的提升管理水平，从而保证广播电视节目稳定的运行。
1.1无线发射监控系统的建设
无线发射监控系统可以通过无线网络对系统中各项参数的变化进行检测，可以及时的发现参数异常情况，是保证系统稳定性的有效技术。当无线网络监控系统发现参数超出正常值，则会发出警报，这样技术维修人员可以及时处理系统的故障问题。无线发射监控系统还可以记录参数变化的时间以及具体数值，可以对系统进行实时监测。
1.2无线发射监控系统设计的原则
1.2.1可操作性。在设计无线发射监控系统时，应保证系统的可操作性，要保证计算机监测的准确性以及可靠性，利用计算机技术，可以通过简单、清晰的界面显示出观测到的具体数据。可以方便工作人员观察以及分析，采用人工管理与计算机管理的方式，可以降低故障以及误差出现的概率，保证系统的可操作性，才能保证系统稳定运行。
1.2.2安全性与可靠性。广播电视传媒行业在运营的过程中，要为观众提供高质量的广播电视节目，所以，在设计无线发射监控系统时，一定要保证节目可以正常播出，要保证系统可以安全、可靠的运行。在设计无线发射监控系统时，不仅要具有可操作性，还需要具备安全性与稳定性。考虑到这一因素，在开展设计工作时，就一定要使用成熟的技术，只有做到这一点，才能够防止不安全因素的发生。
1.3无线发射监控系统的设计方式
随着科学技术的飞速发展、信息网络应用技术的日益成熟，各类软件和系统被广泛的研发并应用。系统和软件的易操作性和简便性成为人们选择和使用的最主要依据。对于广播电视无线发射监控系统来说，其要显示的监控参数具有实时性的特征，因此，数据量之大、数据变换速度快对广播电视无线发射监控系统的设置提出了新的要求。因此，在该系统的设计过程中，既要保证该设计能够适应用户对系统性能的基本需求，又要保证系统界面的简洁性和易操作性，确保工作人员在短暂的时间内掌握该界面功能的使用。
1.3.1从无线发射监控系统界面设计的角度上来说，系统界面主要由流程图、界面、浏览器、数据库几个部分组成，主要的界面包括浏览器界面、流程图界面、MDI界面以及数据库界面这几个方面。每个界面都有着自己相应的作用与特性，但是各个界面也有一定的`相连性，所以在设计使用界面时，也要着重设计各个界面的转换，以此方便用户使用与查看数据。文件图形转换则包括描述文件结构和转换。
1.3.2从事项发布设计的角度上来说，在这一环节当中所涉及到的构成元素主要包括操作事项、系统事项、以及事项参数这几个方面。事项发布设计要求能够为无线发射监控系统用户提供与无线发射相关的监控数据以及事项数目，同时不受到时间、空间的限制影响，除此以外，还能够通过无线发射系统的发送功能，在WEB中得以发布。
1.3.3从工具棒设计的角度上来说，工具棒能够实现对图形的扩大、还原与缩放，这可以通过各项按钮来完成操作。除此以外，工具棒的主要功能还体现在：实现点击报表索引、注销用户与实时监控实现等按钮，并在客户浏览图像时做到帮助图像还原与缩放，为操作提供便利;最后，从右键菜单设计的角度上来说，为了方便工作人员的操作，还可以设计好右键菜单，这样浏览截面图时，就会出现各个不同的设备，工作人员能够实时的检查设备工作状态，还可以随时来改变设备运行状态。
1.3.4从图形问价转化设计的角度上来说，图形文件的转换，主要指的是文件结构的描述与文件内容之间的转换。其中，文件结构描述主要针对svg、xml和html等格式文件的叙述，其文件内容转换关系指的就是对svg、xml和html三种格式的文件进行的转换工作。
2结论
无线发射监控系统具有智能性、先进性以及高效性，将其应用在广播电视传媒行业中，可以保证广播电视系统稳定的运行，还可以保证广播电视节目运行的质量。随着信息技术的不断发展，广
电视发射台多套节目监控系统探析 篇3
【摘要】监控系统是有效确保电视发射台工作稳定性和持续性的重要基础，通过对监系统的运用能够有效的进行发射机运行参数的测量、传输故障的处理以及设备输出功率控制等任务，本文主要就此对电视发射台多套节目监控系统进行探析。
【关键词】监控系统；电视发射台；运行参数；传输故障
在当前的数字化和信息化时代環境背景下，自动化监控系统已经成为电视发射台建设过程中的重要组成部分，也是广播电视行业发展的必然趋势和要求。多套节目监控系统在电视发射台中的运用，能够有效的降低发射机事故概率，从而达到发射台管理水平和工作效率提升的目的。
一、电视发射台多套节目监控系统的的设计原则
1.先进性原则
先进性原则主要是指在进行电视发射台多套节目监控系统设计的过程中，应在确保实用的基础上，充分利用当前先进的光电网并结合测试设备技术和视音频处理技术，从而确保系统设计的技术层次能够有与未来不断提升的监测任务要求相适应。
2.可靠性原则
在可靠性原则指导下，系统应采用多种安全性设计技术，并对冗余备份容错以及故障恢复问题进行重点考虑，以此确保故障情况下不会产生相应的数据损坏和丢失情况，并能进行有效的故障补救处理。
3.开放性原则
开放性原则主要是指系统应采用开放式的网络结构和协议以及服务器模式，从而在最大程度上实现各项资源的共享，有效的实现系统的可移植性及互操作性。
4.安全性原则
系统开放性对其安全性提出了更高的要求。其首先应具备良好的保密性，主要是指能够对网络进入用户的真实身份以及进入方式进行检验，从而避免黑客对系统造成的不良破坏。其次对于合法用户来说，也应设置相应的权限避免其发生的对数据信息的越权访问。
5.高效性原则
高效性主要是指综合监控网络系统的响应时间，在当前的网络通信容量不断增加且业务量同步增长的情况下，应必须确保其不会相应的造成网络延迟时间的增加，从而确保系统最优的相应时间，更好的适应当前的业务发展需要。
6.前瞻性原则
在进行多套节目监控系统设计的过程中，出了需要满足当前的使用需求之外，还应对未来发展环境下的监控任务需要进行充分的考虑，并进行相应的接口预留处理。
7.扩充性原则
对于采用模块化结构的系统来说，在电视发射台监控任务增加并且网络规模有所扩大的情况下，应能够通过相应的系统模块的增加，进行监控台站各项功能的灵活配置，从而充分满足系统网络宽带要求以及通信容量的需要。
二、发射台自动化监控系统的作用及结构组成
1.主要作用
多套节目监控系统的主要是作用是确保电视发射台持续工作的稳定性，通过对电视发射台各部分的工作状态、信号流程等各项性能指标参数的测量，同时负责发射机开关机以及主要故障处理，从而实现对电视发射台的有效监控。特别是在当前科技技术不断发展以及信息化时代到来的环境背景下，电视发射台自动化监控技术也有了较为成熟的发展和应用，其不仅有效的降低了传统的电视发射台监控测量工作的工作量，同时实现对多套电视节目的实时监控，确保了电视发射信号的质量以及发射信号的稳定性。
2.系统结构组成
当前所采用的电视发射台自动化监控系统主要是由视音频信号处理系统、指标监测系统、参数实时监控系统、监听监视系统以及计算机管理系统所组成的。
首先在分支器接收到射频信号以后，会将其一分为二，一路进行各项射频指标的测量，而另一路主要是将其输入至高频头并进行音视频信号的解调。自动化监控系统能够通过对多点控制单元的运用，从而进行可编程的高频头以及图像采样芯片的设计，同时进行报警信息和处理结果的上传。在多套节目监控系统中，其通过对发射机中相关参数的在线采集，随后将向处理服务器进行汇总，处理服务器在接收到先关参数后会对其进行逐一评估，并向发射机传达相应的出执行命令。
三、监控系统的视音频信号处理
在自动化监控系统中，采用高频头对视音频信号进行解调后，能够有效的对视频和音频进行处理。对于音频来说，其采样速度要求相对较低，所以可以采用串行输出芯片对其进行A/D转换，并且将其在FPGA中进行串并转换即可。在经过以上处理后如果要确保视频信号能够满足各项性能参数要求，就需要采用以下系统对其进行个更为复杂的数字化处理：
1.报警处理系统
该系统主要是同步信号的存在与否作为进行报警处理的主要判断依据，如果不存在同步信号，则基本上可以认为其无图像警报。反之在存在同步信号的情况下，为了能够得到有效的报警依据，首先应在将数据转入存储器后，将其和新各项新数据进行实时对比分析，如果对比结果相同则表面信号并为发生变化，由此可以判断图像静止，此时会进行自动报警处理。在此过程中需要注意的是由于每场信号所占用的时间相对较短，通常情况下低于1/50秒，所以在进行数据比较的过程中应多选取1/2秒的间隔信号。
2.指标处理系统
在进行质量逐渐裂变的信号进行实时监测的过程中，不仅需要进行无图像、图像静止以及无伴音等信息指标的定性测量，还需要采用相应的手段进行视频指标的测试，其主要原理是对电视信号逆程插入的标准信号进行采样和计算处理。
3.数字化监听子系统
对于调频节目的监听主要分为本地监听以及远程数字监听两种主要方式，其监听信号主要包含卫星信号、光纤信号以及发射机输入信号和无线解调信号。首先对于本地监听来说，其主要是通过切换器的选择进行不同节目和不同信源的信号监听，与此同时远程监控系统也能够采用数字切换命令进行监听的选择。其次对于远程监视监听来说，其主要在将发射台的多画面分割器信号进行数字化处理的基础上，经由网络进行远端的传送，随后在远端客户端接收到数字信号后采用数字解调奇偶数进行伴音以及视频图像的监听。
4.自动控制子系统
发射机主要采用的是分布式的参数采集控制机构，对于各个发射机来说，其都有与之相对应的采集控制器并且能够在脱离计算机系统后进行独立工作，因此正整个多套节目监控系统并不会对发射机本身的正常运行造成影响。
作为将监控系统和发射机之间的重要桥梁，采集控制其主要是负责对发射机相应的运行参数的采集处理，同时在远程控制指令的接收后进行发射机的遥控操作。另一方面，该系统可根据预先设定时间参数进行发射机的自动开关及操作，并进行自动倒备机以及倒天馈操作接口的预留，为后期功能扩展奠定基础。
对采集控制器本身来说，其具备10路模拟量、16路开关量以及24路状态量、三路串行通讯口和一路以太网通讯接口，能够有效的适应不同品牌和类型的发射机和参数接口形式，还能同时完成发发射机主控单元以及激励器的采集控制等多项目工作。
参考文献
中波发射台实时监控系统设计 篇4
1 总体设计
一个系统结构的如何组成, 该使用哪种网络, 其实和该发射机的机型、数量、控制室的距离以及系统设计的功能等各种数据的情况有很大的关系。例如:若说要强调中波广播发射机计算机监控系统的构成, 强调的便是该系统结构是由哪几部分组成的, 又是属于哪一种网络结构等。再者, 说到发射器的归类, 可以从我国当前应用的情况来谈, 中波广播发射机计算机监控系统就可以分为现场直接式和现场分布式两种类别。其中, 现场直接式是由计算机和多功能数据采集控制两部分组成的;而现场分布式由网络、上下位机三部分组成的。如图1所示。
2 监控系统的实现
在发射台, 为了实现实时监控系统, 首先, 需要配备一个下位机。如果下位机性能的优良程度能够得到保证, 那么整个系统的实时性、可靠性和实用性也就得到保证了。下位机的配置即是将数据采集和控制功能结合在一起。然而在目前有一下三类技术成熟、较实用的下位机:工控PC下位机、可编程控制器PLC下位机、STD下位机。
从多方面进行考虑, 结合系统的可靠性、稳定性和安全性的数据参照, 设计上预备采用一种, 如果下位机的安装位置比较靠近发射机的地方, 那么就能尽可能地缩短下位机和发射机之间的接线距离, 那么也就能大幅度地减少发射机产生的干扰, 也就相对减轻了对系统的影响, 这就是用下位机控制一套节目发射设备 (主/备机) 的方案。从性价比和技术性能方面上考虑, 为挑选一台实时监控系统的下位机, 西门子S7-200系列的PLC可编程逻辑控制器可以胜任。
第二个构建实时监控系统的关键, 也是整个系统的枢纽, 即上位机。为了避免发生出现故障而使整个系统的瘫痪, 而导致数据丢失的情况发生, 所以我们采用工作稳定的工控PC机。为了防止发生意外, 所以也采用了双上位机的备份。两台上位机可以同时收集并发送下位控制命令, 一旦在程序中出现不知名故障, 在这个双热备份系统中就能实现立即自动无扰切换, 不至于完成系统瘫痪的后果。S7-200系列的PLC可编程控制器因为无法达到直接与两台上位机同时通信的要求, 所以, 我们需要自行配备1套人机接口设备。为了保证系统间接实现上下位机之间的成功通讯, 即需要配置一个简称为前置通信机的设备, 也就是1套S7-300系列的PLC可编程控制器。需要强调的是, 前置通信机还要采集与切换控制信号源。
3 系统功能实现
3.1 实时指标检测
各指标在一个较短时间内的变化不大, 当发射机处于稳定工作状态时, 可以默认为是在同一时刻读出的。其中监控系统里有一项重要功能, 就是能够实现实时检测和记录发射机的各种指标数据。但是对于这种发射机的实时指标检测, HARRIS是做不到一次完成的。因为对于1台50k W发射机每1次只能读取1个控制器检测的数据的发射机来说, 想要读取读系统数据、读电流数据、读电压数据、读温度数据、读状态数据等多种甚至全部数据来说共需向发射机发送30多条指令, 其中的耗时长达数秒钟。
3.2 故障判断和处理
故障也分为轻微故障、一般故障和严重故障、可维修故障和不可维修故障。然而在运行过程中发射机可能出现的故障是比较复杂的, 若只是轻微故障, 比如说信号源波峰电压过大, 所以造成的瞬间过调制故障这类情况的发生, 说明是对发射机正常工作没有造成影响的, 当这种情况发生时只需提醒值班人员注意, 发出相应的报警信号就行了。一般故障也有可能是单一功率模块发生故障, 即使这种故障发生, 发射机仍可运行, 所以一般故障是指未对发射机造成严重的伤害。维修方法也只是需要保持发射机运行稳定, 降低发射机的功率, 待停机后检修即可。严重故障指造成严重伤害而使发射机无法工作的故障, 必须立即停机检修。
摘要：基于中波发射台实时监控系统, 较为详细地给出了设计的监控系统的实现和系统功能实现。这一监控系统的应用对于改进发射台稳定性具有一定的借鉴意义。
关键词：中波发射台,实时监控系统,功能
参考文献
广播电视发射系统雷电防护分析论文 篇5
天馈线侵入即雷电通过广播电视发射机的天馈线系统侵入到广播电视系统中。由于天馈系统大多安装在铁塔上，引入雷击几率很大。我们台利用高低通滤波器组合避雷器，可以对天馈线路防雷起到一定作用。我们知道雷电电流冲击波的主要能量大约在40kHz以下频率，而广播电视信号频率分布在几百千赫至几百兆赫以上频域，根据这个原理，我们可以利用高低通滤波器将雷电冲击波和有用信号分开，低频雷电冲击波直接入地，广播电视有用信号正常通路发射。在一定程度上解决了天馈线路雷电侵入的问题。
2信号线路侵入及防雷方法
信号侵入即雷电通过信号线侵入到广播电视系统中。在当今广电系统中，信号放大器、卫星接收机、信号解调器、光端机以及计算机、电话等信号传输往往使用的是同轴电缆进行传输，当雷电产生电磁脉冲时，会在导体中产生交变电磁场，使导体中的感抗和容抗发生变化，从而会产生电位差，这种电位差会对广播电视设备形成强烈干扰，并会形成驻波，严重时往往通过接口处形成过电压从而损坏电器设备。对此种雷电侵入我们采取的办法一是加强对电缆的屏蔽，保证电缆外金属皮有良好的接地，二是通过信号隔离避雷器进行信号与雷电通道分离，在电缆输入端和电缆输出端加隔离器，截断雷电波的侵入，保证了广播电视各系统的信号线路防雷安全。
3电源线路雷电侵入及解决方法
电源防电，一直是我们解决防雷问题的重中之生，之前我们说过，雷电电流冲击波的能量主要集中在40kHz的低频段，我们现在的供电电路不管是220V还是380V，其工作频率是50kHz。如果有雷电发生，所产生的较大的能量波谐波分量就会比较容易与附近的供电电路发生耦合谐波，特别是我们一般的发射台站都建在高山上或空旷地带，交流电网分布面积比较大，雷电电流的冲击波比较容易从电源线路进入供电系统，强大的电流会瞬间破坏电器设备的电源系统甚至破坏整个发射系统。对于电源线路的防雷，我们采取在电源配电室变压器次级、机房配电柜及发射设备电源进线处并联三级三相、单相电源保护器，把电源进来的雷电进行多级分流，分别引导入地。电源系统三级保护的基本要求分别是:第一级就采用高能量防雷器，防雷击电流不小于100kA,响应时间不小于100ns；第二级采用过压保护器，可随最大放电电流40kA，响应时间不大于25ns；第三级采用浪涌吸收精细过压保护器，可承受放电电流5kA，响应时间不大于25ns。如果电源有雷电冲出波侵入发生时，电源配电室高能量防雷器避雷器会首先启动，避雷电阻瞬间会降至短路状态，雷电电流会经过避雷电阻分流入地，保证后面设备安全。如果还有雷电冲击波存在，机房配电柜过压保护器随之启动，直至发射设备的浪涌吸收精细过压保护器启动，三级电源保护器可以有效的保证发射系统电源线路的防雷安全。雷电冲击波过后，各级保护器会瞬间再恢复为对地断路状态，保证设备供电正常。
4直击雷的预防
现在大多数广播电视台的发射和接收设施都安装在高山或铁塔上，所以会受雷电的直击的概率比较大。通常我们会在发射塔上安装一根避雷针，通过避雷针把闪电吸引到接闪器上，然后利用地线把闪电的电流冲击能量导入地下，从而保护了避雷针周围的建筑物。汤原县广播电视发射塔上的避雷针可以有效保护避雷针高度向地面幅射45度以内的建筑物及建筑物内的各种设备，但设备也必须安装相应的电子避雷器。为了达到引雷电入地的目的，应尽量减小发射铁塔的地网阻值，对地阻值必须＜4Ω。
5地电位反击与接地
当雷电击中室外避雷针(发射塔)时，闪电电流会在避雷针的接地连接处产生瞬间的高电压，对附近的公共接地极放电，把闪电的瞬时的高压引向公共接地的设备，造成室内的设备损坏，这种现象称地电位反击。因为当避雷针引雷电入地时，会在接地处产生1kv以上的冲击过电压，而大地的冲击击穿场强平均值约为600kv/m，因此在接地体3m以内的大地会产生新的冲击电流，会与更远处的设备接地线产生电位差，从而使更远处地线连接的设备受到雷电波及。为了防止这种现象发生，我们把汤原广播电视台原有的微波站、电台、电视台的机房及发射塔、和配电室的各种工作地、保护地等系统连接成一个接地网，做成一个等电位，变为一个整体，从而使当闪电电流入地时，大家共同升高，避免形成电位差造成地电位反击。要想达到良好的防雷效果，接地质量十分重要，如果接地不好，轻则会降低设备的可靠性，损坏机器设备，重则会并涉及到人身生命安全。各种接地线与地网必须保证可靠电气连接，焊接点要进行防锈处理。汤原广播电视台机房在做地网时，添加使用GDSZ系列高效降阻剂，达到降低接地电阻的目的，地线是选用：100mm×0.3mm型号的宽铜带，安全地线选用：4mm扁铜，其长度绕发射机机房一圈，共同接入公用地网。另外在发射机房中，还会有许多与发射机相配套的设备，如发射机箱、配套设备等的外壳均要与地线相接，接地电阻控制在4Ω以内，应避免发射机地与其它设备地电压不同，保持电压一致，否则有电位差。标准的安全地线对机器设备和操作者都可以起到安全保护作用。
虽然防雷电技术在不断的发展，但是雷电的偶然性和不确定性使我们不可能完全免除雷电的伤害，尽可能的提高我们的技术能力和手段把雷电伤害减少到最小程度，是我们广播电视技术人员永远的目标。
参考文献
发射监控系统 篇6
关键词：广播发射台；自动化监控系统；维护
得益于计算机技术的迅猛发展，国内广播发射行业步入了自动化时代。发达国家早已大范围的在广播站中应用自动化监控系统并收到了良好的成效。近年来，政府越来越重视广播发射工作，笔者所在单位新疆广播电视局也在积极购进新式设备、引入先进技术。发射台自动化监控系统作为智能化管理网络的关键组成成分之一，某种意义上其运行与维护质量决定了广播发射工作的最终质量。
1 自动化监控系统的设计与运行原理
1.1 自动化监控系统的设计 自动收集广播发射机工作各种参数是自动化监控系统的主要工作方向。在数据收集工作完成后，中央控制系统会发送相关的远程控制指令，此后数据便会通过分布式控制结构在各发射机间传播，从而实现数据共享的目的。对于自动化监控系统而言，采集器是最为关键的装置之一，人们也可以将其视作一台微型计算机，这也就意味着在某些情况下采集器能够独立地完成相关的工作，也可以被应用于各种不同型号、不同品牌的广播发射机中。通过在画面播出期间设置无载波的方式，能够达成主备机之间倒换的目标，并可以通过相应的技术手段来实现排除主机故障的目的。
1.2 计算机监控系统 计算机监控系统的主要任务是在收集发射机的各类参数与运行状态数据后记录并进行处理，如此极大地方便了工作人员的发射台运行环境监测与管理工作。在传输至远程监测系统的数据资料发生异常时，系统能够第一时间获取异常信息，并智能化处理故障信息，从而确保发射工作安全可靠。
1.3 信源切换与监控系统 远程遥控、人工切换、智能切换以及音频电平等是信源切换的主要功能。上述各类工作既能够独立进行，也能够共同运作。数字化音频与远程网络共同构成了发射监视系统。由于先进的数字技术与压缩技术的应用，该系统能够轻松地对相关的监测音频开展编码压缩工作，还支持将压缩后的数据通过网络传输至音频处理服务器中保存。
1.4 监控系统运行原理 广播发射机自动化监控系统是在互为主备模式的基础上开展相关工作的，如此在发射机运转过程中并不需要明确主机与备机的区别。工作人员只需依照实际操作情况轮流设定主备机即可。假定将甲机设置为主机，那么乙机自然就是备机，反之亦然。主备机轮换的工作模式能够合理地安排每台发射机的工作时间，避免单台发射机过长时间运转，有效地提升发射机各类工作的效率，还能实现减缓发射机老化速度、提高其寿命的目的。
2 视音频信号数字化处理
2.1 指标处理系统 为了最大限度地提升电视画面的质量，需要对发射信号进行裂变处理。因此，工作人员不仅需要进行精准的定性测量工作，同时还应当开展必要的视频指标测试工作。电视信号的逆程操作是信号采样与处理工作中不可或缺的环节。通常情况下，多波群信号、五级阶梯信号、2T正弦方波、白色方波、阶梯波信号以及充填色度副载波是行信号测试的主要工作对象。
2.2 报警处理系统 报警处理系统的存在具有极为重要的意义，其有利于保障广播发射机信号发射工作的质量。同步信号作为报警处理工作的关键参考依据，是报警处理系统应用过程中必不可少的因素。在广播发射机运行过程中，若监控系统检测到同步信号，则会及时报警，此时工作人员需要对相关问题进行进一步的处理。在数据资料输入至储存器中后，数据库中原有的数据在机械设备的支持下与新数据进行全面的比对，在新旧数据资料一致的情形下图像将进行静止报警。
3 自动化监控系统的维护措施
3.1 抗干扰 对于自动化监控系统而言，运行稳定性的保障工作十分关键。由于发射机房中有大量电磁设备，因此系统在工作过程中会受到各种电磁干扰，如此有可能导致系统工作失稳或者降低系统的使用寿命。为了最大限度地降低电磁干扰所带来的风险，工作人员可以通过在线路传输中应用光缆的方式来切实降低电磁干扰，也可以使用相关的硬件与软件来开展抗干扰工作。大量事实表明，只要在应用以上方法时注意做好光缆与软硬件质量把控工作便能有效地减低电磁干扰。
3.2 接地 系统接地能够最大程度地降低其遭受雷击与发生漏电的概率。监控系统中的各类单元设备在同一机架中进行组装工作，金属外壳的存在有助于保障监控系统运行稳定性。然而正是由于机架是金属材质，工作人员必须做好系统的接地工作。机架在与机房中的接地连接后，还应当与机房内的高频接地进行连接。在上述工作顺利完成后，需要定期对接地电阻进行准确的测量工作，从而为今后的日常维护工作提供相应的参考数据。
3.3 设备指标设定 噪声电平、振幅频率以及谐波失真是发射台在运行过程中的重要指标数据，决定着节目的播出质量与发射机的日常运转效率。行业内一般采用综合测试仪来测试发射机音频输入端，通常情况下不测试相关的音频处理设备，这就在一定程度上为发射机的运转埋下了安全隐患。为此，工作人员必须认真细致地开展发射机日常维护工作，及时地排除相应的故障。
4 结语
在广播发射工作中应用自动化监控系统，不仅能够节省大量的人工管理成本，也能有效地提升各类设备的工作效率与质量，为此，广播站工作人员需要不断地提升自身综合素质、积极地积累设备操作经验、加强监控系统与发射机的日常维护管理工作，促进我国广播事业的长足发展。
参考文献：
[1]冯海峰.监控自动化设计在广播发射台的应用[J].科技展望，2015.
[2]明国东.监控自动化设计在广播发射台的运用[J].电子制作，2015.
[3]李俊学，郝渝.监控自动化设计在广播发射台的应用[J].物联网技术，2011（08）.
中波广播设备发射监控系统概述 篇7
中波广播发射设备监控系统是由计算机控制系统、开关机控制系统、信号处理系统和监听几个系统组成的。
在结构形式上按各系统功能的不同,划分成几类分体模块,按照所播出的节目的套数的不同组成不同规模的监控系统,从而满足各种不同用户的需求,这样的结构还可以提高整个系统的安全性。以三营转播台为例,对整个的监控系统的各部分的功能进行一个概述。
1 计算机监控系统
计算机监控系统是整个监控系统的灵魂,它的安全稳定影响着整个发射机控制系统的稳定。三营转播台的计算机控制发射监控系统组成结构图如图1:
计算机监控系统首先对发射机的高频测试信号进行处理,再通过计算机高速采样,将信号按频谱展开,计算出信号的频率,经过高速运算合成为理想的函数曲线,最终计算出发射机的调幅度值,同时,计算机监控系统还对发射机的工作电流和电压、发射机的发射功率以及反射功率等进行实时的监测,用曲线的方式进行数据的记录,该系统还配备有高速调制解调器,通过微波和光纤与监控中心进行联网,用于对实时数据和历史数据进行浏览和查询。
2 发射机控制系统
发射机控制系统可以设置手动及自动开关机模式。手动模式状态下可以控制各台主发射机的启动、关闭;可以控制各备机的启动和关闭。既可以在系统操作台上通过控制软件直接控制发射机的启动和关闭,也可以预先设置开关机的时间,通过可编程控制器,由程序自动完成开关机操作。当发射机开关机控制系统工作于自动状态时,开关机控制设备将按计算机监控系统软件设置的自动开关机时间对发射机进行自动控制,在自动状态下,每一个发射机最多可以设置三段的自动开关机时段。同时提供了对天馈线的手动、自动的倒换功能。
3 信号处理系统
信号处理系统首先可以对主信号源和备用信号源进行切换选择,将选择出的节目信号经过无源衰减器对信号的幅度进行调节,将调节后的信号送至音频处理器进行处理,再经过音频处理器对信号进行处理,调节出最佳信号提供给主发射机或备发射机进行发射播出。
4 监听系统
监听系统可以完成4个方面的监听工作:一是对节目源信号进行监听;二是对处理后输送给发射机的音频信号进行监听;三是对发射机发射的闭环信号进行解调监听;四是对发射机发射出去的无线电信号进行无线监听。无线电信号监听系统采用高灵敏度数字式无线电接收设备进行接收,通过自动调谐可以预存多个监听频率,供用户可根据需要有选择地进行监听。
广播电视无线发射监控系统探讨 篇8
1 广播电视无线监控系统概述
1.1 主要故障点为发射机
在广播电视无线发射系统中, 由于发射机长时间处于高温度、高频率的工作状态, 因而, 其经常会出现故障, 也是系统中的主要故障点, 所以, 必须对发射机的故障率进行有效地降低, 才能切实的保证发射机运行的安全、可靠。对于广播电视工作人员而言, 其长期处在高强度的工作环境中, 工作压力较大, 从而使其在工作的过程中难免会由于疏忽而出现操作上的失误, 造成严重的影响。此外, 由于工作人员素质参差不齐, 难以对故障进行及时有效地处理与解决。发射机发生故障的原因包括很多方面, 因此, 当前摆在相关工作人员面前的一个重要问题就是如何对广播电视无线监控系统的可靠性进行切实有效的改善与提高。
1.2 无线监控系统的构建
目前, 无线发射网络监控系统在广播电视部门得到了较为广泛的应用。该系统的应用能够实时地监控发射机的参数与工作状态, 并且能够将系统中各个设备的运行情况与资料进行完整的打印。此外, 该系统还具有故障跟踪与记录的功能, 当设备故障超出预设值, 系统就会自行启动报警装置并发出预警信号。同时, 该系统还能对每个设备运行与停止的时间进行详细的记录, 并对系统内各个设备的关键数据与参数值进行全面系统的记录。
1.3 无线发射监控系统的设计思考
在对广播电视发射监控系统进行设计的过程中, 首先要对系统的可操作性进行考虑, 特别是要将相关工作人员的计算机操作水平与现实的观察能力考虑在内, 因此, 在对无线发射监控系统进行设计的过程中, 要保证界面的美观程度, 方便工作人员的操作, 提高工作效率, 降低操作人员工作中出现误差的可能性。另外, 在对系统进行设计的过程中, 还要对其安全性与可靠性进行考虑, 从而使电视节目的安全、稳定播出得以保证, 因此, 在设计期间, 要积极地引用先进的科学技术与产品, 提高工作人员的专业素质, 将各种安全隐患杜绝在外。
2 广播电视无线发射监控系统的研究现状
经济发展水平的提高与科学技术的不断进步, 信息网络应用技术也逐渐成熟并发展起来, 由此推动了各类系统与软件的研发与利用。人们选择与使用的主要依据就是系统与软件具有操作性与简易性。广播电视无线发射监控系统所涉及的的监控参数具有一定的实时性, 所以, 无线发射监控系统的设置必须满足数据量大、变换速度快的特点。总的来说, 在对广播电视无线发射监控系统进行设计的过程中, 不仅要使系统的设计能够与用户对于系统性能的基本需求相适应, 而且还要对系统界面的易操作性与简洁性进行保证, 从而使得操作人员能够在短时间内掌握该界面功能的使用, 并且便于操作人员的操作, 减少操作上的失误。
最早兴起于意大利的广播电视无线发射监控系统, 起初是利用单片机来作为系统主要的内部设备, 并依靠单片机的性能来对广播和电视系统进行监控。之后, 美国在掌握这一理念后, 在对系统的监控功能进行设计的过程中, 是通过多个单片机来实现的。经过长期的研究与实践, 目前, 广播电视无线发射监控系统已经得到了显著的完善与广泛的应用。我国在20世纪80年代, 关于广播电视无线发射监控系统的研究才取得了初步的成就, 相对来说, 该系统成立的时间较晚, 在20世纪90年代, 计算机技术在我国的发展与应用, 使得微型计算机在实时监控技术领域的应用越来越广泛。现阶段的广播电视无线监控系统正是在微机实时监控系统的基础上发展起来的。近年来, 随着信息技术的飞速发展, 计算机网络应用的普及, 使得广播电视无线发射监控系统有了新的设计理念与框架, 新型的技能与设备也促进了系统的诞生。
3 广播电视无线发射监控系统的设计探讨
3.1 广播电视无线发射监控系统的设计原则分析
在对广播电视无线发射监控系统进行设计的过程中, 主要目的是保证系统的安全、可靠与稳定运行, 而这个目的的实现, 应该在设计时遵循两个基本的原则, 即:安全性与可靠性原则、可操作性原则。具体来说: (1) 安全性与可靠性原则。无线发射监控系统在广播电视中的应用, 其主要的任务就是保证电视节目的安全、稳定播放。为了实现这一目标, 就必须对发射机系统与控制系统的安全运行进行保证; (2) 可操作性。在设计的过程中, 每个设计的环节都要需要秉承可操作性的原则, 这也是每个设计所必须要具备的基本特点之一。这是因为, 在广播电视单位中, 相关技术操作人员的素质高低不同, 甚至存在较大的差异, 因此, 设计出的系统必须能够与每个技术人员的计算机操作水平相适应。
3.2 广播电视无线发射监控系统的具体设计方法
3.2.1 无线发射监控系统的界面设计
从广播电视无线发射监控系统界面设计的角度上来说, 流程图、界面、浏览器与数据库等几个部分共同组成了系统的界面, 而主要的界面又是由流程图界面、浏览器界面、MDI界面以及数据库界面组成的, 每个界面都有其特殊性, 但是, 各个界面之间又存在着一种相互联系的特性。因此, 在对使用的界面进行设计的过程中, 也要对各个界面的转换设计进行重视, 从而便于用户对数据进行查看与使用。而文件图形的转换则包括对文件结构的描述与转换两大内容。
3.2.2 事项的发布设计
在对该环节进行设计的过程中, 主要由操作事项、系统事项以及事项参数三大部分构成。该设计能够为用户随时随地对各个时段的无线发射监控系统的数据及事项数目等各方面内容的查看提供便利, 而且通常来说, 这些内容十分详细, 便于用户更加了解所查看的各项内容, 此外, 还可以利用无线发射系统的发送功能, 在WEB中得以发布。
3.2.3 工具棒的设计
通过工具棒上的各项按钮能够使图形进行扩大、缩放与还原。在对工具棒进行设计的过程中, 主要应该对报表索引、注销用户与实时监控等按钮的功能进行实现, 并在用户浏览图像的过程中, 通过相关操作可以实现图像的缩放与还原, 为用户的操作与图像的查看提供便利。
3.2.4 右键菜单的设计
通常来说, 右键菜单就是遥控设备, 在用户对相关界面进行浏览的过程中, 在界面上能够显示出各个设备的图形, 此时, 用户可以通过对右键菜单的使用, 来对系统当前的状态进行查看, 同时, 还可以通过手动的方式, 来对系统的运行状态进行改变, 从而使用户能够更加方便得对系统进行管理。
4 结语
随着社会经济的快速发展, 科学技术水平的不断提高, 计算机技术与软硬件水平也得到显著的发展与进步, 从而为无线发射监控系统的设计与构建奠定良好的技术基础, 并且也使得系统具备更加完善的功能, 能够对故障进行更好地检测, 从而对于广播电视的安全、稳定传输有着十分重要的现实意义。
参考文献
[1]徐亮.广播电视传播媒介的无线发射监控系统分析[J].电子制作, 2013 (12) :46.
[2]蔡伟, 文迎峰.无线发射监控系统设计探讨[J].电子世界, 2012 (11) .
发射监控系统 篇9
下面我就介绍一下发射机音频前端系统的几个核心组成部分:
1 接收设备
接收设备是工作于通信链路的目的地端, 接收信号并加以处理或转换供本地使用的设备。我台目前有三种接收设备:1、多路光纤接收机, 用于接收光信号, 播控中心把节目源通过光纤传送到发射台, 然后利用光纤接收机解调出音频信号作为我台的节目源。光纤接收机面板上的指示灯, 当有音频信号时, 指示灯随着音频信号的有无进行闪烁, 指示灯的亮度随着音频信号的幅度大小进行改变;2、卫星接收机, 利用卫星接收机接收卫星信号, 解调出我们需要的音频信号作为我台的信号源, 多用于接收远距离节目源;3、调频接收机, 接收从播控中心传过来的调频信号, 解调出我们需要的音频信号作为我台的信号源。
我台通常有两路光信号, 一路主一路备, 卫星和调频信号通常都作为备路信号使用。
2 音频增益调节器
它用来对音频信号的幅度进行调整, 可以进行放大和缩小, 使音频信号的幅度满足要求。
调节增益是调节音频信号经前置放大后的信号大小, 也就是调节输入设备的输入灵敏度 (比如Line in输入和Mic输入) 。一般说来, 增益调节得太小会降低信噪比;增益调节得太大会产生啸叫。由于线路输入 (Line in, 0dB) 和麦克风输入 (Mic, -70dB) 的阻抗不同, 所以要达到信噪比的相对平衡就需要调节增益了。由于我台个别频率信号源较弱, 所以不得不使用音频增益调节器在失真允许的范围内来提高音频信号的大小, 使得信号能够达到播出水准。
3 音频切换器
切换器是把多路输入的音频信号选择一个进行输出, 是用来控制输入、输出的信号的。我台用的是4进1出的切换器。正常状态下主用信号为1路, 1路的输入信号为经音频矩阵选择的音频信号;3路和4路为备路, 分别为调频信号和来自备用光纤接收机的直通信号, 主用信号故障时切入;2路为无信号状态, 为防范非法信号入侵应急时切入。
4 音频处理器
音频处理器, 又称为数字处理器。数字处理器就是对数字信号的处理, 其内部的结构普遍是由输入部分和输出部分组成, 其中属于音频处理部分的功能一般如下:输入部分一般会包括, 输入增益控制 (INPUT-GAIN) , 输入均衡 (若干段参数均衡) 调节 (INPUT EQ) , 输入端延时调节 (INPUT DELAY) , 输入极性 (也就是大家说的相位) 转换 (input polarity) 等功能。而输出部分一般有信号输入分配路由选择 (ROUNT) , 高通滤波器 (HPF) , 低通滤波器 (LPF) , 均衡器 (OUTPUTEQ) , 极性 (polarity) , 增益 (GAIN) , 延时 (DELAY) , 限幅器启动电平 (LIMIT) 等功能。
音频处理器的主要作用是进行发射前的音频处理, 可将动态变化范围很大的节目信号压缩到一个适宜的范围内, 对小信号进行放大, 对大信号进行压缩, 达到所限定的幅度后, 音频处理器输出的音频信号峰-峰保持固定值, 不随输入信号的增大而增大。既提高了发射机的平均调制度, 又确保了发射机不会产生瞬时过调。音频处理器一般拥有电平调节、压缩、限幅和削波四种基本功能, 能分别处理缓慢变化的信号和瞬态信号, 不同程度的使音频的响度在某个范围变化。通过压缩信号的动态范围, 提高平峰比, 以达到提高平均调制度 (节目的响度) , 防止过调制, 保障设备安全。
我台用的是222型音频处理器, 有输出幅度调整和输入信号幅度调整, 合理的调节好输出和输入幅度, 可以提高发射机的平均调幅度, 其指标可以再播出状态时达到甲级指标。音频处理器的限幅最小输出的峰峰幅度为1.3V, 为了保证发射机的稳定工作和尽可能的增大平均调幅度, 音频处理器的限幅最小输出设置为峰峰1.5V。发射机调整为输入1.5V的千周信号, 调幅度在85-90%, 这样可以保证发射机的稳定工作。输入电平调节, 是设置输入信号的起限点, 使输出信号幅度不在随输入信号的增大而增大, 我台设置为峰峰3.5V, 我台的光纤音频信号最大值为5V, 这样可以有效的对音频信号进行压缩, 提高发射机的平均调幅度。
5 音频分配器
分配器是将一路音频信号转换成多路音频信号, 并将音频信号分配给主用和备用的两台发射机, 它的功能是将一路输入信号均等地分成几路输出。我台用的是1进4出的分配器。分配器的输入来自音频处理器, 输出两路给主、备发射机, 一路给监视器, 一路留作备用。
发射监控系统 篇10
1 调频发射系统的概况
以某发射台为例, 探究100k W发射机调频系统的设计。一直以来, 该发射台都承担着省级区域电视广播无线发射的重要任务, 随着电视广播步入到了数字化时代, 该发射台又在原有的功能和任务的基础, 承担了为千家万户提供高清数字电视节目的发射任务。但是由于使用寿命的逐渐缩短, 该发射台调频发射系统的天馈线逐渐发生了老化, 导致功率发射的任务无法得到有效的满足, 尤其是近些年以来, 广播节目数量的增加, 使得原有调频系统已经无法满足当前发展形势的需要, 因此, 需要对现有的调频发射系统进行有效的创新改造, 以便于为当前调频广播的发展提供必要的保障。
经过长时间的改造, 改造之后的调频发射系统的天馈线由以往的四层四面单馈50k W的功率, 逐渐增加到了当前四层四面双馈100k W功率的容量;多工器也逐渐升级成为了总功率80k W的八工器;所采用的8+1控制系统也逐渐弥补了以往系统中所带有的N+1系统, 实现了系统同轴倒换, 使得任何一个主机发生故障之时, 都能够便捷的接入假负载, 大大提升了检修过程当中的便利性[1]。
2 调频发射系统的构成
调频广播的发射台主要是由节目传输系统、发射机、天馈线、多工器以及供电系统等部分共同构成的。该发射台的调频机房所拥有的节目信号来源主要有4种类型, 都是以AES/EBU等数字音频的方式进行传输的, 这其中有两条线路是经过环线光缆进行传输, 而另外则是利用数字微波传输以及采用卫星接收的方式, 由于这四种不同类型的传输方式, 使得广播节目的信号源显得十分的安全。在广播的过程当中, 音频信号能够通过特定的分配, 使得每一个节目的信号源都能够实现自动化的切换, 为正在工作的信号线路提供了安全性的保障, 当播出的信号经过处理进入到发射器当中之后, 再经过调制、放大, 最终输入到八工器当中所对应平率的发射口, 经过和其他发射信号混合之后, 经过天馈线进行发射, 并且在信号发射的各个环节都有着监测点, 一旦信号发射出现异常现象, 所对应的监测系统就会发出示警[2]。
2.1 组合型的全频带八工器
在对原有调频系统进行改造更新的过程当中, 由于要求改发射台需要具备广播8套调频节目的功能, 而为了尽可能的降低系统设计中的花费, 节约投入资金成本, 这8套调配节目需要使用同一副发射天线, 这就需要一个八工器, 确保每个发射通道都具有10k W功率的容量, 实现8套电视节目信号的合成。在进行技术方案制定的过程当中, 由于国内对于八工器的研究并不是十分的成熟, 因此, 在进行设计的过程当中, 该发射台根据自身的实际需求以及客观的条件, 对设备的结构、需求以及相应的技术参数进行了详细的调整规划, 最终, 设计出了一套由一组星型双工器以及6个桥式单元共同构成的全频带八工器, 节约了系统设计的研发资金, 有效的提高了设备的利用效率[3]。
其中, 该八工器中的每一个桥式单元都是由2组协振腔、2只3d B耦合器以及弯头吸收负载等部分共同构成, 其主要的工作原理如下所示:
(1) 3d B耦合器。该八工器当中的3d B耦合器总共拥有4个端口, 其分别为输入端、耦合输出端、直通输出端以及隔离端等, 当长度为1/4λ之时, 而且两路输出的端口有着良好的匹配之时, 从输入端进行输入的过程当中, 耦合输出端以及直通输出端各占据一半的输出功率, 然而, 在实际情况之下, 直通输出端与耦合输出端相比较而言, 信号的相位往往会滞后约90度, 并且隔离端不会有信号输出的现象。但是, 这两路输出的通道很难在实际工作的过程当中做到完美的匹配, 总会出现一定的反射现象, 因此, 这就使得隔离端也会存在着一定的功率, 这就需要连接一个吸收负载[4]。 (2) 谐振腔。所谓的谐振腔主要指的就是带通滤波器, 在100kw发射机调频发射系统设计的过程当中, 通常采用二段是耦合窗型的双腔式谐振腔, 其主要是由两只同轴式谐振腔共同装配而形成的, 这两者之间的耦合主要采用的是固定式耦合窗进行实现, 在实际应用的过程当中, 仅仅需要调整谐振腔之中导体的长度就能够实现频率的调节。 (3) 带通桥式单元。在八工器的改良当中, 带通桥式单元主要是由2组谐振腔、3只3d B耦合器以及弯头吸收负载等共同构成, 其中所使用的2组谐振腔带通的频率都是相同的, 这就可以使得第一个输入口的信号能够被第一个3d B耦合器进行等分之后, 进入到第二个谐振腔, 而第二个3d B耦合器的功能与第一个是完全相反的, 能够将上次等分的信号在输出端进行合成之后再次输出。当在第二个输入口进行信号输入的过程当中, 会被第二个3d B耦合器进行等分, 由于谐振腔带通的频率和输入信号不相符合, 会导致所输入的信号被分别反射回来, 进而再次经过第二个3d B耦合器进行合并之后, 传输到输出口[5]。
2.2 8+1智能倒换系统
8+1智能倒换系统设计及应用, 能够使得调频广播实现安全的播出, 并且在播出的过程当中能够实现自动化的控制, 这一系统在设计的过程当中, 主要需要加强对协议转换器、中心控制单元、天线和音频总控器以及四通同轴倒换开关等软硬件的重视, 借助这样的系统, 能够确保该发射站播出8套调频节目的任何发射机出现故障, 都只能够实现自动化的检测, 并对故障机所播放的节目以及频率进行自主的判断, 实现信号源以及频率的自动化调整, 启动后备机器进行代替, 从而确保调频广播节目能够实现正常的播出。
该结构在正常的情况之下, 调频广播节目所采用的8个频率主要是经过各自所对应的SPINNER四通同轴倒换开关输入到八工器当中, 而输入的信号能够通过八工器进行合并之后, 通过天线进行发射, 当这个时候, 5kw的备用发射机所输出的信号源能够通过8个四通同轴倒换开关进行相互之间的连接, 实现与假负载之间的相互输送[6]。
(1) 协议转换器以及中心控制单元。在8+1倒换系统的设计过程当中, 所有的8台主发射机以及1后备机工作情况都需要通过协议转换器与8+1倒换系统的中心控制单元实现连接。其中, 协议转换器主要用于对100kw发射机所发射的数据进行分析, 以及贯彻落实中心控制单元所发布的控制指令, 一般来说, 协议转换器主要是借助数据线以及发射机的采用端口实现两者之间的连接, 并且将所采集到的发射机的数据通过网络传输到上层计算机当中, 并接受上层计算机所发布的命令实现对发射机的控制。而中心控制单元作为整个系统当中的核心所在, 会对每一台发射机配备相应的通道控制单元, 实现对发射机的监测。在实际的运作过程当中, 中心控制单元会间隔300ms对主备机上的数据进行收集, 并根据系统设计中所制定好的规则, 对是否满足主备的倒换进行自主的判断。在检测的过程中, 当发现主机的功率减低到预设值以下之时, 系统就会发布命令进行备机的锁定, 当锁定成功之后将主机关闭, 实现主备的倒换, 从而确保调频广播的正常进行[7]。
(2) 天线和音频总控器以及四通同轴倒换开关。在8+1倒换系统的设计过程当中, 天线控制器主要是用在对四通同轴倒换开关的使用状况进行控制, 并与控制设备进行相互配合, 从而实现自动切换主备机天线;音频切换器在设计的过程当中, 与控制设备相互配合, 能够保证音频切换的自动化;而中心控制单元能够利用天线和音频总控器实现对8个倒换开关状态的检测, 确保主备机信号源选择的正确性。以107.0MHz调频广播节目为例, 分析发射机发生故障之后, 主备机自动倒换的过程。当107.0MHz调频广播节目所对应的发射机出现故障之后, 8+1倒换系统当中的中心控制单元会对该故障进行自动的检测, 并通过天线和音频总控器发布出相应的命令, 确保备机中的频率能够调整到107.0MHz, 而信号源也会自动切换到107.0MHz所对应的音频当中, 同时, 对该频率进行控制的主发射所对应的四通同轴开关会发出指令, 使其自动发生倒换的行为, 从而实现主备机之间的倒换, 将调频广播节目转移到备机上进行播出, 备机的信号则经过倒换开关传输到八工器所对应的107.0MHz的输入口。而发生故障的主发射机则通过107.0MHz的四通同轴开关进行倒换, 再依次经过104.5MHz, 101.6MHz, 99.6MHz以及96.8MHz的四通同轴开关, 最终输入到假负载当中, 为主发射机的维修提供便利的条件[8]。
2.3 双主馈大功率天馈系统
一般来说, 天馈系统是保证发射台调频广播节目实现安全播出的一个重要的继电, 由于发射台主要是由一座调频广播发射塔、一幅天线构成, 为了能够防止因为需要对天馈线进行必要的维修而影响到调频广播的正常播出, 根据发射台的实际情况, 设计出了双主馈且100kw功率容量的天馈系统。这一系统是由天线开关板、主馈线、功分器、反馈线以及四层四面双偶极子天线等部分共同构成, 该系统采用了两根主馈, 并且主馈天线上半分为2个半副, 每一个半副都是二层四面, 并且2根主馈与上下半副天线实现了连接, 当某一个半副天线发生故障需要进行检查维修之时, 能够经过开关板的倒换, 采用另外完好的半副天线播放调频广播节目, 极大的提升了调频广播节目播出的可靠性。
对于天线开关板而言, 在该天馈系统当中, 天线开关板的具体作用就在于实现了八工器的分流输出, 并进过2根馈线分别输送到半副天线当中, 并借助开关板当中的U-Link实现了故障情况之下采用半副天线的半功率播出, 使得调频广播节目播出的可靠性大幅度得到提升。该系统当中的主馈是两根空气绝缘的同轴电缆组成, 当主馈输入到功分器的过程当中, 每一个功分器都会首先一分为二, 进而再一分为八, 通过这样的方式, 使得两个主馈实现了32个输出的目标, 能够与四层四面双偶极子天线当中的32个输入端口实现连接, 其中与其他类型的泡沫绝缘电缆相比较而言, 空气绝缘同轴电缆本身具有较高的柔韧性、较好的抗压性, 能够承受的功率较高, 并且在纵向均匀度上也显得十分的出色, 能够实现对发射台辐射区域的覆盖, 使得调频广播节目的播放质量得到明显的提升。
3 结语
综上所述, 随着时代的发展, 调频广播要想获得长远的发展, 就需要加强对自身调频发射系统的改造设计, 100kw发射机调频发射系统作为一种新型的发射系统, 实现了8+1智能倒换系统、组合型全频带八工器以及双主馈大功率天馈系统等多种技术的相结合, 实现了对以往调频系统的创新, 提高了调频广播的可靠性, 带动了调频广播的发展, 为辐射区域的听众提供了更高质量的收听享受。
摘要：随着时代的发展, 人们物质文化生活水平的提高, 带动了无线通信行业的发展进步, 使得调频发射机逐渐出现并广泛的应用。调频发射机作为当前调频广播中的重要组成部分, 其性能的高低对于调频广播的稳定以及可靠性有着极其重要的影响, 甚至还会影响到广播的播出质量。本文从100k W发射机调频系统着手, 从调频发射系统概况出发, 分析调频发射系统的构成, 探究100k W发射机调频发射系统的设计以及实践。
关键词：100kW,发射机,调频发射系统,设计
参考文献
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