發(fā)射機集中控制系統(tǒng)

董平

摘 要：本文主要介紹了我臺在發(fā)射機集中控制系統(tǒng)方面的技術(shù)建設(shè)。這期間先對各個頻率主/備機進行微機控制系統(tǒng)改造，通過串行接口和控制室集中控制計算機進行數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用下位機-上位機-數(shù)據(jù)服務(wù)器模式，運用開環(huán)自動控制技術(shù)實現(xiàn)了發(fā)射機的自動開/關(guān)機、主機故障自動倒備機工作、故障在數(shù)據(jù)庫里有相應(yīng)的記錄便于查詢等。

關(guān)鍵詞：集中控制；上位機；下位機；通信協(xié)議

1 引言

廣播發(fā)射機的安全播出是每一個廣播人的重要職責(zé)，發(fā)射機能否正常播出，除了具備高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)維護人員以外，最主要的是能及時的發(fā)現(xiàn)問題，集中控制系統(tǒng)在此發(fā)揮著重要作用，有故障時能及時報警提醒值班人員；硬故障或不定時的瞬間軟故障實時記錄；一類故障自動開備機。整個系統(tǒng)減少了人為因素，減少了停播率。

2 發(fā)射機集中控制系統(tǒng)框圖

3 集中控制系統(tǒng)原理

集中控制系統(tǒng)指位于一個機房所有發(fā)射機的微機控制單元通過專用網(wǎng)線在集線器上匯合，然后再接到控制室的計算機上進行集中控制與管理。該系統(tǒng)主要由上位機子系統(tǒng)和下位機子系統(tǒng)組成。下位機主要對發(fā)射機進行數(shù)據(jù)采集和控制；上位機主要對下位機進行控制和對采集到的數(shù)據(jù)進行集中管理。系統(tǒng)特點是：上位機采用串口擴展卡，每部發(fā)射機對應(yīng)一個串口，通信速度快，傳輸速率高，通信可靠性高；缺點是：所有需要控制的發(fā)射機必須位于同一地點，相距不能太遠(yuǎn)，最長距離不超過2千米。

4 集中控制系統(tǒng)主要功能

軟件系統(tǒng)采用分布操作方式，便于管理、分段、分級維護，協(xié)調(diào)完成；具有故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)視、數(shù)據(jù)庫維護報表制作打印、總值班管理等功能。

1.實時監(jiān)測及故障報警

系統(tǒng)由控制、監(jiān)測、報警和數(shù)據(jù)服務(wù)器組成?？梢酝ㄟ^下位機把每部發(fā)射機的數(shù)據(jù)、運行參數(shù)及狀態(tài)同時傳送到上位機并定時記錄，用戶可以通過上位機查看發(fā)射機的運行狀態(tài)，控制發(fā)射機的開/關(guān)；發(fā)射機有故障時，監(jiān)測系統(tǒng)及時報警、記錄并以紅色彩條提醒，一類故障時，檢測到主機故障關(guān)機信號后發(fā)送倒天線、開備機指令。

2.系統(tǒng)軟件：Windows 2000 Server、SQL Server 2000。

Windows 2000 Server工控機服務(wù)器操作系統(tǒng)；SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）軟件，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的記錄和存儲。

3.應(yīng)用軟件：上位機軟件、寫庫軟件Write_SQL、Office、報表軟件、瀏覽器服務(wù)軟件、總值班軟件和系統(tǒng)校時軟件。

⑴.上位機軟件：負(fù)責(zé)與發(fā)射機雙向通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示、控制和數(shù)據(jù)處理，自動巡檢發(fā)射機的各項參數(shù)。

⑵.寫庫軟件：將發(fā)射機運行狀態(tài)、故障告警的相關(guān)狀態(tài)及各項操作實時記入數(shù)據(jù)庫。

⑶.報表軟件：對數(shù)據(jù)庫的記錄內(nèi)容設(shè)定好相關(guān)參數(shù)經(jīng)過篩選后形成報表，可以打印。

⑷.局域網(wǎng)瀏覽器服務(wù)軟件：服務(wù)于遠(yuǎn)程計算機用于上級部門監(jiān)測發(fā)射機工作狀態(tài)。在瀏覽器中輸入：http：//本機名或運行本機的IP地址。此時，軟件整體刷新率快于3秒，單個發(fā)射機數(shù)據(jù)、狀態(tài)瀏覽刷新率小于0.8秒。

⑸.總值班軟件：在管理系統(tǒng)正常運行時，管理員可以對系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)進行修改重新設(shè)置。

⑹.子母鐘系統(tǒng)校時軟件： 該軟件獨立于上位機軟件，GPS自動跟蹤衛(wèi)星時鐘，其主要作用是對集中控制計算機系統(tǒng)時間進行自動校準(zhǔn)，在上位機控制時，準(zhǔn)時自動開/關(guān)發(fā)射機。

4.上位機軟件校時功能 ：上位機可以自動/手動校準(zhǔn)所有下位機時間和上位機同步。在控制器控制時，準(zhǔn)時自動開/關(guān)發(fā)射機。

5.日志管理：日志管理包括操作日志、表值記錄、故障及告警記錄。表值記錄，每分鐘/小時自動記錄監(jiān)測參數(shù)，若有故障，及時記錄故障發(fā)生時的模擬量數(shù)值及開關(guān)量狀態(tài)。

6.具有配電檢測、信號檢測和環(huán)境監(jiān)測功能。

7.上位機可以把檢測到的數(shù)據(jù)進行打包處理，通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到遠(yuǎn)程計算機，供上級用戶查看。

5 下位機工作原理框圖

6 下位機通信協(xié)議測試

以3DX50的通信協(xié)議測試為例，3DX50 Rs-232 通信協(xié)議按ASCII碼得出相應(yīng)指令，即：控制指令、開關(guān)量查詢指令、模擬量查詢指令等。其中控制指令包括：ON CMD開機/OFF CMD關(guān)機；Raise升/Lower降；High高/Medium中/Low低；Fault Reset故障復(fù)位；激勵器控制選擇方式Auto自動/Manual手動等。

1.數(shù)據(jù)包開始（頭），第一、二字節(jié)的ASCII代碼：“H”或72、“B”或66字符H：[72]10=[48]16、B：[66]10=[42]16

2.數(shù)據(jù)包長度高、低字節(jié)：00、09

3.包的源頭、結(jié)束：00、00

4.數(shù)據(jù)包ID1：[70]10=[46]16；ID2：00 ；ID3：00

5.數(shù)據(jù)包CRC，MSB：[117]10=[db]16；CRC，LSB：[123]10=[75]16

顯然模擬量查詢指令：48 42 00 09 00 00 46 00 00 db 75；開機指令：48 42 00 0a 00 00 03 0a 00 71 b2 c6 ，其中03 0a 00 是命令包的ID1；ID2：[10]10=[0a]16；ID3：00；71開機命令字；關(guān)機指令：48 42 00 0a 00 00 03 0a 00 70 b2 c6 ，70關(guān)機命令字。以此類推其它控制指令，見表1。

測試方法：

1.硬件連接：3DX50串口在主控板上，其通信芯片U38-LTC1387中的⑥ TXD、④ RXD、⑤ GND，它們對外接口分別是J12-2/3/5，與事先準(zhǔn)備好的RS-485/422轉(zhuǎn)RS-232串口適配器的RXD、TXD、GND對接，如圖3，再與測試電腦的RS-232串口連接。

2.把下位機控制方式置于遙控狀態(tài)，打開調(diào)試軟件并打開串口，勾選“HEX”，波特率選19200bps，其它默認(rèn)。點擊右側(cè)發(fā)送按鈕1，此時測試軟件會收到所有模擬量數(shù)據(jù)；發(fā)送2，發(fā)射機響應(yīng)開機狀態(tài)；發(fā)送3，發(fā)射機響應(yīng)關(guān)機狀態(tài)；發(fā)送4～11指令，發(fā)射機有相應(yīng)地響應(yīng)狀態(tài)，此時說明通信正常，如圖4。

7 集中控制系統(tǒng)性能測試

下位機和下位機通過集線器連接后，打開上位機軟件，配置每部發(fā)射機串口和地址。按照系統(tǒng)功能對系統(tǒng)進行測試，包括可行性、可靠性、安全性，整個系統(tǒng)運行是否簡單實用。測試自動開/關(guān)機、自動檢測報警及狀態(tài)記錄、主機一類故障倒備機工作；系統(tǒng)經(jīng)過一段時間實際運行可靠性檢驗，是否正常運行、是否有誤動作、誤報警，是否安全，是否真正做到了簡單、實用、安全、可靠。

8 結(jié)束語

該系統(tǒng)自2009年10月運行至今，整體比較穩(wěn)定，在一定程度上減輕了值機人員的工作負(fù)擔(dān)，給設(shè)備維護人員提供了技術(shù)層面上的支持，基本實現(xiàn)了機房播出的自動化，為我臺安全播出工作起到了很大的積極作用。由此看來，發(fā)射機集中控制系統(tǒng)的重要性不容忽視，它已成為發(fā)射臺保障安全播出的一個重要環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1].HARRIS 3DX50 AM TRANSMITTER， 2000

[2].HARRIS 3DX50 Rs-232 Communication Protocol Rev B，2007/07/23Sprayroq Wall工藝在城鎮(zhèn)排水管道