廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)探討

梁亞軍

（甘肅省廣播電視局靜寧廣播轉(zhuǎn)播臺，甘肅 靜寧 743400）

0 引 言

廣播電視發(fā)射機(jī)是一種發(fā)送廣播電視信號的設(shè)備，其能夠?qū)⒁曨l信號和音頻信號轉(zhuǎn)換為無線電波，并發(fā)射出去，供廣播電視接收機(jī)接收。相較于人工操控廣播電視發(fā)射機(jī)的模式而言，以技術(shù)手段為依托的發(fā)射機(jī)操控更具穩(wěn)定性和可靠性。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展以及廣播電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和智能化進(jìn)程的推進(jìn)，開發(fā)具有自動化控制功能的廣播電視發(fā)射機(jī)逐漸成為技術(shù)研究與發(fā)展的重要關(guān)注點(diǎn)。目前有不少技術(shù)人員立足廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況和需要，提出將自動化控制技術(shù)融入廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)自動化的控制。然而，由于該項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜性和高標(biāo)準(zhǔn)要求，真正完全構(gòu)建起廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的單位仍然集中于一些有技術(shù)實(shí)力的廣播電視媒體，而那些地方廣播電視臺尤其是技術(shù)、資金及人才有限的廣播電視臺在實(shí)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制方面仍然面臨較大的阻力。基于此，有必要結(jié)合現(xiàn)狀，探尋更加科學(xué)、經(jīng)濟(jì)及有效的發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)控制技術(shù)的提高。

1 廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)概述

1.1 廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備和系統(tǒng)軟件兩部分組成[1]。其中，系統(tǒng)硬件設(shè)備主要包括數(shù)據(jù)信息收集電路、工控系統(tǒng)、執(zhí)行控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換電路以及延時電路5部分，各部分對應(yīng)的功能如表1所示。

表1 廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)硬件部分對應(yīng)的功能

系統(tǒng)軟件主要是支持廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制功能實(shí)現(xiàn)的操作系統(tǒng)和相應(yīng)的應(yīng)用軟件等。目前，廣播電視發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)多為Windows 7或者Windows 10系統(tǒng)，所使用的應(yīng)用軟件多是VB、VC++軟件，這些軟件會根據(jù)廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制的需要進(jìn)行靈活的選擇、設(shè)計及使用[2]。廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)中軟件所實(shí)現(xiàn)的主要功能如表2所示。

1.2 廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

根據(jù)當(dāng)前廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的使用情況來看，自動化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在5 個方面[3]。

（1）自動化控制。與傳統(tǒng)的人工操作控制方式不同，廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)可以為廣播電視發(fā)射機(jī)的控制提供自動化的功能手段，由系統(tǒng)自動進(jìn)行發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的搜集和分析。一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障，自動化控制系統(tǒng)會在第一時間做出相應(yīng)的反應(yīng)，并且這種自動化控制的功能可以實(shí)現(xiàn)全天候、高精準(zhǔn)運(yùn)行。

（2）可靠性反應(yīng)。廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)除了具有分析數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)故障的功能外，還有對故障情況進(jìn)行可靠處理的功能，即系統(tǒng)會根據(jù)發(fā)現(xiàn)故障的類型和嚴(yán)重性程度，做出自動關(guān)機(jī)、報警或者遠(yuǎn)程連接對話等操作，這種差異化的反應(yīng)和處置可以滿足應(yīng)對廣播電視發(fā)射機(jī)不同問題的靈活性需要。

（3）適用性良好。廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)是在當(dāng)前技術(shù)規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)相對明確的背景下開發(fā)和應(yīng)用的，這使得自動化控制系統(tǒng)會對各種類型的發(fā)射機(jī)產(chǎn)生較好的適用性，避免了復(fù)雜的設(shè)備調(diào)試等問題。

（4）結(jié)構(gòu)自動化轉(zhuǎn)換。接入控制系統(tǒng)的廣播電視發(fā)射機(jī)，會根據(jù)廣播電視系統(tǒng)的需求提供相應(yīng)的通信接口，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊提出的不同需求，對其中的各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以此使發(fā)射機(jī)自身的標(biāo)準(zhǔn)接口直接轉(zhuǎn)換為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的順利轉(zhuǎn)換。

（5）遠(yuǎn)程監(jiān)測和操控。廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)不僅具有廣播電視發(fā)射機(jī)的功能，還具有對發(fā)射機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控、遙信的功能，并且，系統(tǒng)能夠提供發(fā)射機(jī)參數(shù)和歷史參數(shù)查詢以及運(yùn)行狀態(tài)和歷史記錄查詢，并對機(jī)房周邊環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測的功能。

1.3 廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)作流程

廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)作流程可以概括為數(shù)據(jù)收集、模塊功能透傳、邏輯控制解析上報下發(fā)、嵌入系統(tǒng)顯示，以及工業(yè)集成電路。這種運(yùn)作流程實(shí)際上是利用ARM與LINUX相結(jié)合的方式，將各種不同設(shè)備對應(yīng)的開關(guān)量、模擬量、RS-485、RS-232等進(jìn)行轉(zhuǎn)接和轉(zhuǎn)換，使其與以太網(wǎng)端口相匹配。并且，在使用TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信時，可以在相應(yīng)的模塊中自建Web服務(wù)器，有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試和現(xiàn)場試機(jī)的功能。

2 廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 自動化控制方面的應(yīng)用

自動化控制是廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的重要應(yīng)用功能。在廣播電視發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行過程中，自動化控制系統(tǒng)可以對發(fā)射機(jī)內(nèi)部各部分的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的收集和匯總，并對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，從而確定發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)[4]。相較于傳統(tǒng)控制方式而言，自動化控制方式一方面提高了控制的精準(zhǔn)性，即自動化控制系統(tǒng)可以收集到微秒級的數(shù)據(jù)信息，這使得其可以察覺到技術(shù)人員無法察覺到的問題，最大程度地保證發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的可靠性和精準(zhǔn)性；另一方面保證了遠(yuǎn)程操控的可靠性，即自動化控制系統(tǒng)具有的遠(yuǎn)程操控功能可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的系統(tǒng)操控，并且這種操控是建立在精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和操控行為執(zhí)行的基礎(chǔ)上，具有精準(zhǔn)和及時控制的特點(diǎn)。正是由于這些優(yōu)勢，廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)目前主要被用于提高發(fā)射機(jī)故障的檢出，其應(yīng)用減少了人工控制的工作量，甚至在一些方面取代了人工操作[5]。

2.2 人機(jī)交互方面的應(yīng)用

盡管自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用減少了人工操作的頻次和范圍，但并未完全取代人工作業(yè)[6]。換而言之，在一些重要的發(fā)射機(jī)操控方面，仍需要人機(jī)協(xié)作。目前，部分開發(fā)和應(yīng)用的廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)借助互聯(lián)網(wǎng)的支持，可以在不同設(shè)備之間進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信息傳輸共享，這使得不同部門、不同工作崗位的作業(yè)人員可以在相同信息的輔助下進(jìn)行協(xié)作式的操作，實(shí)現(xiàn)高效的人機(jī)協(xié)作。顯然，相較于以往以人為主導(dǎo)的操控模式而言，這種人機(jī)交互尤其是多人員與機(jī)器的交互具有明顯的科學(xué)性和安全性，是廣播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行管理的重要依托手段[7]。

3 結(jié) 語

隨著廣播電視信號發(fā)射精準(zhǔn)性要求的不斷提高，開發(fā)和應(yīng)用廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)，逐漸成為廣播電視領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)性課題。研究發(fā)現(xiàn)，廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)是基于自動化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)開發(fā)出來的旨在提高廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制功能的綜合性系統(tǒng)，其在提高發(fā)射機(jī)控制精準(zhǔn)度和實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互等方面的應(yīng)用較多，并且優(yōu)勢明顯。關(guān)于廣播電視發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)的研究、開發(fā)及應(yīng)用會是接下來技術(shù)深入研究的重點(diǎn)內(nèi)容。