陳長昊（作者單位：福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心）

調(diào)頻廣播信號輔助值機系統(tǒng)的設(shè)計

陳長昊
（作者單位：福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心）

摘 要：本文介紹了一種用于幫助調(diào)頻廣播發(fā)射臺值守人員監(jiān)測調(diào)頻廣播信號的輔助值機系統(tǒng)，就該系統(tǒng)的研制背景、結(jié)構(gòu)、原理、方案和調(diào)試應(yīng)用情況進行了詳細的闡述。

關(guān)鍵詞：音頻電平；導頻；RSSI；輔助值機系統(tǒng)

1　背景介紹

數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為發(fā)射臺遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)實現(xiàn)“有人留守，無人值守”的建設(shè)提供了技術(shù)保障。福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心發(fā)射機房目前一共有6套調(diào)頻廣播每天24小時主備機播出，發(fā)射機房內(nèi)的調(diào)頻廣播信號監(jiān)控告警系統(tǒng)存在一些問題需要改進，在不影響、改動現(xiàn)有機房設(shè)備的情況下，工作人員設(shè)計了一種用于幫助調(diào)頻廣播發(fā)射臺值守人員監(jiān)測調(diào)頻廣播信號的輔助值機系統(tǒng)，本輔助值機系統(tǒng)是對現(xiàn)有調(diào)頻廣播信號監(jiān)測報警系統(tǒng)功能的補充和完善，通過檢測方法的改進和友好的多種人機交互界面，輔助值守人員工作，提高工作效率，減輕勞動強度，為今后無人值守系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用積累經(jīng)驗。

2　現(xiàn)有系統(tǒng)的分析

2.1現(xiàn)有調(diào)頻監(jiān)測報警系統(tǒng)的信號檢測只有對音頻電平的檢測，當音頻電平變化值小于門限并超過設(shè)定時間（一般是30～60 s）就報警，對于發(fā)射機功率方面的故障發(fā)現(xiàn)通常會滯后20~40 s，浪費故障處理時間，延長了停播時間。

2.2福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心地處沿海地區(qū)海拔七百多米的高山，經(jīng)常有雷電、大風（夏季經(jīng)常有強臺風）、暴雨等惡劣天氣，通信設(shè)施、電力系統(tǒng)經(jīng)常遭到損壞，而監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備都安裝在發(fā)射機房，機器雖然都已自動化，但有時機器無法自行處理故障，如電力公司突發(fā)停電，大風、雷電等天氣引起的停電，機器元件自然損壞等，都需要值班員通知檢修人員到機房處理，由于人工、通信等因素往往會延誤故障搶修的時間。

2.3現(xiàn)有系統(tǒng)對所有故障都采用音頻或警鈴報警，值守人員聽到音頻報警或警鈴不能馬上確定是哪部機器出了什么故障，要到機房查看設(shè)備上的指示燈或監(jiān)控計算機的屏幕信息。如果能隨時隨地了解到機器設(shè)備的狀態(tài)，就可以更快地處理好故障。

3　系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理

圖1為本系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，本系統(tǒng)包括調(diào)頻廣播信號監(jiān)測報警服務(wù)器和對講機、手機等移動終端以及PC客戶端等終端設(shè)備，其中調(diào)頻廣播信號監(jiān)測報警服務(wù)器由主控模塊、調(diào)頻信號檢測模塊、實時時鐘模塊、故障記錄模塊、語音對講機模塊、GSM短信模塊、WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊組成。調(diào)頻信號檢測模塊負責采集、檢測調(diào)頻廣播信號的音頻、導頻、RSSI（接收信號強度指示）等參數(shù)信息，主控模塊通過I2C（一種兩線式串行總線）總線讀取這些信息，并根據(jù)實時時鐘等和設(shè)定的參數(shù)進行綜合判斷，決定是否加報警標志，再將處理后的信息發(fā)送給WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊、故障記錄模塊、語音對講機模塊、GSM短信模塊。

圖1　系統(tǒng)框圖

圖2是系統(tǒng)的主控模塊軟件流程圖，系統(tǒng)開機啟動后，首先初始化每個功能模塊、設(shè)置其運行參數(shù)，然后讀取調(diào)頻廣播信號檢測模塊采集的信號指標數(shù)字化信息，根據(jù)信息做出告警或不告警的判斷，如果不告警則發(fā)送不告警的信息串，PC客戶端和對講機、android客戶端就不會告警，但可以查詢機器的實時狀態(tài)信息。如果確定是故障則發(fā)送告警的信息串，信息串通過語音對講機模塊、短信模塊、WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)出。發(fā)射臺范圍內(nèi)的對講機會收到告警語音，值守人員的手機會收到有告警信息的短信，在發(fā)射臺的內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)，所有PC和手

機的客戶端收到告警信息后會馬上從后臺彈出，并通過聲音、文字、圖形等形式及時通知攜帶手機、對講機的或在電腦屏幕前的值守人員，使他們可以立刻了解機器狀況，從而快速判斷故障原因，解決問題。為了解決傳統(tǒng)無音頻告警系統(tǒng)存在的問題，本系統(tǒng)采用了RSSI、導頻和音頻的共同檢測、智能判斷方法。如果無音頻大于延時門限（30～60 s），則判斷為無音頻故障；如果RSSI小于門限和無導頻標志同時出現(xiàn)，則判斷為無功率故障；如果RSSI大于門限和導頻恢復同時出現(xiàn)，則判斷調(diào)頻信號恢復正常。

圖2　主控模塊軟件流程圖

4　系統(tǒng)的調(diào)試運行

在發(fā)射中心機房外的實驗室對本系統(tǒng)進行了1年多的調(diào)試，與現(xiàn)有的調(diào)頻監(jiān)控系統(tǒng)同時運行、協(xié)同工作、互不干擾。在初期試運行時，由于門限和延時參數(shù)設(shè)置得不合適，經(jīng)常會誤告警或漏報警，經(jīng)過多次調(diào)整，找到合適的門限和延時參數(shù)，就不再出現(xiàn)漏報和誤報的現(xiàn)象。有時候由于機房電腦由于死機等原因，機房內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)沒有發(fā)出告警，而本系統(tǒng)仍可以及時發(fā)出告警信息，防止停播的發(fā)生。而且每次故障告警，本系統(tǒng)都會比機房監(jiān)控告警系統(tǒng)快20～40 s，并且值守人員通過對講機的語音信息就可以了解故障的具體情況，節(jié)約了寶貴的搶修時間。平時在發(fā)射中心范圍內(nèi)，隨時隨地都可以查詢到每套調(diào)頻廣播信號的指標信息。

5　結(jié)論

本系統(tǒng)體積小、功耗低，可以隨意放置，不僅具有傳統(tǒng)調(diào)頻監(jiān)控系統(tǒng)無音頻告警的功能，而且通過RSSI和導頻標志能快速判斷無功率或低功率的故障，提高故障判斷的效率和成功率。另外本系統(tǒng)友好的人機界面使檢修效率提高，多種告警媒介的使用使信號盲點減少，基本達到設(shè)計目的。同時系統(tǒng)的模塊化設(shè)計也為日后模塊的更新?lián)Q代和系統(tǒng)功能的擴展提供了方便。

參考文獻：

[1]佟長福.AVR單片機GCC程序設(shè)計[M].北京:北京航空航天大學出版社,2006.