李 旭

（魚臺縣融媒體中心，山東 濟寧 272300）

廣播電視發(fā)射機是一種電子設(shè)備，其主要功能就是將廣播電視信號準(zhǔn)確地發(fā)送出去，但是廣播電視信號的發(fā)送過程比較復(fù)雜，需要先將廣播電視發(fā)射信號轉(zhuǎn)化成無線電波，然后將這種無線電波發(fā)送給廣播電視接收機，接收機接收到無線電波信號后經(jīng)過處理，再將廣播電視信號以音頻或者視頻的方式表現(xiàn)出來。以前，廣播電視發(fā)射機的運行主要是通過人工控制的，相比較而言，自動化控制的廣播電視發(fā)射機其穩(wěn)定性和可靠性更強。[1]隨著我國自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，多個行業(yè)都在朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展，廣播電視行業(yè)也不例外，因此，開發(fā)出一種具有自動化控制功能的廣播電視發(fā)射機也就成了本行業(yè)的重點方向。目前，已經(jīng)有很多技術(shù)人員在明確了廣播電視系統(tǒng)運行情況和需求的基礎(chǔ)上，提出了在廣播電視發(fā)射機的運行過程中融入自動化控制技術(shù)。但是實際上，自動化控制技術(shù)在廣播電視發(fā)射機運行中的融入比較復(fù)雜，要想完全構(gòu)建一個廣播電視自動化控制系統(tǒng)依然比較困難。這就需要相關(guān)研究學(xué)者在基于我國廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)運行情況的基礎(chǔ)上，尋找一種更加經(jīng)濟、科學(xué)的發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)，從總體上提高我國廣播電視發(fā)射機控制技術(shù)的水平。

1.廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)概述及構(gòu)成

廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)中包括硬件設(shè)備和軟件設(shè)備兩個部分。軟件系統(tǒng)要想安全穩(wěn)定地運行，需要硬件系統(tǒng)設(shè)備為其提供穩(wěn)定的運行環(huán)境，所以說，硬件設(shè)備也是軟件系統(tǒng)運行的重要載體，硬件設(shè)備各種功能的發(fā)揮則需要通過軟件系統(tǒng)的指令實現(xiàn)自動化控制。廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備，兩者有著極其密切的相關(guān)性。自動化控制系統(tǒng)抗干擾能力比較強，這是因為這種自動化控制系統(tǒng)隔離強電和弱電的功能比較強，即便是處于比較惡劣的環(huán)境中，也能夠安全穩(wěn)定地運行。穩(wěn)定的運行狀態(tài)還能夠有效解決自動化控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的一些技術(shù)方面的問題，比如有著較強的抵御網(wǎng)絡(luò)病毒的能力，為整個自動化控制系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性做好了保障。如下圖1所示。

圖1 廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)

在系統(tǒng)構(gòu)成方面，自動化控制系統(tǒng)包括硬件設(shè)備和軟件設(shè)備，硬件設(shè)備包括控制電路、數(shù)據(jù)收集電路、執(zhí)行電路、信息轉(zhuǎn)換電路等，控制設(shè)備的主要工作就是對廣播電視發(fā)射機的運行過程進行實時監(jiān)測，深入分析監(jiān)測到的各項數(shù)據(jù)，并將得到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較，對比較結(jié)果進行分析，如果發(fā)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則會在第一時間發(fā)出報警信號，執(zhí)行電路接收的信號，經(jīng)過相關(guān)信息的轉(zhuǎn)換，最終會啟動系統(tǒng)保護功能。數(shù)據(jù)信息收集電路主要功能是根據(jù)廣播電視發(fā)射器的運行狀態(tài)，設(shè)計與這種運行狀態(tài)相符合的電路，并根據(jù)系統(tǒng)運行情況對廣播電視發(fā)射機的運行狀態(tài)進行準(zhǔn)確的判定。對計算機開關(guān)進行操作主要由執(zhí)行控制系統(tǒng)完成，工作中要保證各項操作的準(zhǔn)確無誤。轉(zhuǎn)換電路主要功能就是將所接收到的廣播電視發(fā)出的一些模擬量信號逐一轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，然后將這些數(shù)字信號及時發(fā)送到計算機終端，對得到的數(shù)據(jù)進行分析，進一步明確廣播電視發(fā)射機的運行狀態(tài)。[2]延時電路的主要功能是避免突然加電的情況下，所出現(xiàn)的一些設(shè)備操控失誤等現(xiàn)象，進一步保證整個廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的安全運行。目前，Windows 7、 Windows10系統(tǒng)都能夠支持廣播電視發(fā)射機控制系統(tǒng)軟件的運行，系統(tǒng)中還包括VB軟件、VC++等軟件。

2.廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的特點

對廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的特點進行分析后，將其進行了總結(jié)，目前廣播電視發(fā)射機自動化系統(tǒng)所具備的特點主要有以下幾個方面：（1）自動化控制。廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工操作控制方式相比較而言，前者能夠為發(fā)射機控制系統(tǒng)提供自動化功能，這項自動化功能能夠?qū)Πl(fā)射機自動化控制系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息進行自動化搜集和分析。當(dāng)發(fā)射機出現(xiàn)運行故障時，會通過一些數(shù)據(jù)反映出來，并且還能夠在最短的時間內(nèi)做出反應(yīng)。同時發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)還能夠?qū)Πl(fā)射器的運行情況進行實時監(jiān)測，準(zhǔn)確率較高。（2）可靠性比較高。廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)V播電視機接收到的數(shù)據(jù)信息進行自動化分析處理，通過處理能夠及時發(fā)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)中存在的一些故障問題。同時還能夠結(jié)合廣播電視機自動化控制系統(tǒng)的運行情況對所出現(xiàn)的故障的類型進行準(zhǔn)確地判斷。還能對故障的嚴(yán)重性程度進行判斷，并在最短的時間內(nèi)做出相應(yīng)的處理反應(yīng)，比如能夠根據(jù)故障情況進行遠程連接對話、報警以及自動關(guān)機反應(yīng)，在經(jīng)過大量的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)所具備的差異化反應(yīng)能夠?qū)V播電視發(fā)射機運行過程中出現(xiàn)的故障進行靈活的應(yīng)對。[3]（3）適用性比較廣。廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)是目前的技術(shù)規(guī)則以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，有這些作為保障，各種類型的廣播電視發(fā)射機都比較適用，有效避免了一些復(fù)雜設(shè)備的調(diào)試問題。（4）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換自動化。將廣播電視發(fā)射機與自動化控制系統(tǒng)連接后，自動化系統(tǒng)就能根據(jù)廣播電視發(fā)射機的運行情況為其提供通信接口，對數(shù)據(jù)采集模塊的需求進行分析，然后對得到的數(shù)據(jù)進行綜合性的處理，進一步實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)之間的自動轉(zhuǎn)換，比如將廣播電視發(fā)射機自身的標(biāo)準(zhǔn)接口轉(zhuǎn)換成了 TCP或者IP網(wǎng)絡(luò)接口，順利地實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換。（5）廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)首先具備基礎(chǔ)功能，比如音頻和視頻信號的傳輸，除此之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)遠程遙控和遙信，因為系統(tǒng)自身就能夠?qū)V播電視發(fā)射機的運行參數(shù)進行查詢，包括歷史運行參數(shù)也可以查詢，系統(tǒng)中會對每一次運行狀態(tài)及運行情況進行自動記錄，不可能還對廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)機房周邊環(huán)境、機房環(huán)境的溫度以及濕度等情況進行監(jiān)測。

3.廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的運行流程

廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的運行流程主要為：先進行數(shù)據(jù)采集，然后進行數(shù)據(jù)透傳，在此過程中會應(yīng)用到模塊功能，在實現(xiàn)信息上報下發(fā)時需要通過應(yīng)用模塊的邏輯控制解析功能來完成，嵌入系統(tǒng)會將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確地顯示出來，最后進行電路集成。[4]在對這種運行流程進行分析后發(fā)現(xiàn)，這種廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)運作流程的實現(xiàn)主要是利用了ARM與LINU模塊相結(jié)合。ARM與LINU模塊的相結(jié)合也就是將多個不同的設(shè)備所對應(yīng)的開關(guān)量和模擬量進行了轉(zhuǎn)接和轉(zhuǎn)換，同時也將各個不同設(shè)備所對應(yīng)的RS485和RS232等信息進行了轉(zhuǎn)接和轉(zhuǎn)換，讓這些端口能夠與以太網(wǎng)的端口相匹配。在應(yīng)用TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行通信的過程中，廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)能夠在相應(yīng)的模塊自行建立Web服務(wù)器，能夠?qū)ο到y(tǒng)中一些設(shè)備的運行情況進行遠程調(diào)試和現(xiàn)場試機。

4.廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)硬件設(shè)施的設(shè)計與應(yīng)用

4.1 整體結(jié)構(gòu)的分析

廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)施結(jié)構(gòu)也主要由計算機與控制器共同建立，包括服務(wù)器、安裝檢測裝置、傳感器裝置等，在硬件設(shè)施的支持下能夠?qū)浖?shù)進行準(zhǔn)確的設(shè)定，實現(xiàn)對硬件設(shè)備的精準(zhǔn)化操作。自動化系統(tǒng)能夠保障發(fā)射系統(tǒng)的正常運行，同時還能夠?qū)Πl(fā)射機和信源的運行情況進行實時監(jiān)控。

4.2 監(jiān)控與信源子系統(tǒng)的分析

廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)中的發(fā)射機能夠?qū)Χ囗棓?shù)據(jù)進行收集整理，獲取到的數(shù)據(jù)信息能夠為廣播電視發(fā)射機的正常運行做好保障。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，還能對廣播電視發(fā)射機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，進一步控制天線的信號，根據(jù)接收到的信號自動打開或者閉合開關(guān)，將廣播電視發(fā)射機監(jiān)控設(shè)備與信源子系統(tǒng)進行連接，全方位監(jiān)控操控系統(tǒng)的運行情況。比如可以在自動化控制系統(tǒng)的下方設(shè)置多個不同的下位機，也就是監(jiān)控子系統(tǒng)，每一個下位機對自身所管轄區(qū)域內(nèi)的信號接收情況進行監(jiān)控。通過音頻切換實現(xiàn)報警功能的正常發(fā)揮。設(shè)計信源子，一定要將衛(wèi)星、調(diào)頻等一些比較常見的信號源作為設(shè)計的核心，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)募{入微博以及其他信號源，這樣的設(shè)計方式能夠有效提高信源子系統(tǒng)在設(shè)計方面的合理性。

4.3 監(jiān)控系統(tǒng)的分析

自動化控制系統(tǒng)所具備的最為重要的一項功能就是控制功能，為了能夠及時檢測到系統(tǒng)故障，并且對所檢測到的故障進行有效的處理，就需要通過監(jiān)控系統(tǒng)對廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的運行情況進行全面監(jiān)控。監(jiān)控功能中監(jiān)聽是最為重要的一項功能，監(jiān)聽功能能夠?qū)o線信號以及其信源情況進行有效監(jiān)督，還能夠?qū)V播電視發(fā)射機所輸入的信號情況進行實時監(jiān)視，并將這些輸入的信號作為判斷故障問題的主要依據(jù)，這對提高廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性是非常重要的。[5]另外，監(jiān)控功能還能夠?qū)V播電視發(fā)射機運行周邊的環(huán)境進行監(jiān)控，對故障進行預(yù)判，這些都能夠為廣播電視臺的安全穩(wěn)定運行提供可靠的保障。

5.廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)軟件設(shè)施的設(shè)計與應(yīng)用

5.1 系統(tǒng)中的軟件

根據(jù)廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)目前所使用的操作系統(tǒng)來選擇自動化控制系統(tǒng)的軟件，在此項工作中還要考慮到廣播電視發(fā)射機的實際運行需求。在具體的應(yīng)用方面，使用人員可以根據(jù)廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的具體情況進行選擇。

5.2 界面管理功能

軟件系統(tǒng)中的狀態(tài)顯示功能其主要作用是能夠?qū)V播電視發(fā)射機監(jiān)控到的整個系統(tǒng)的運行溫度、外界空氣濕度以及運行電壓等數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確地顯示出來，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的可視化監(jiān)控。[6]崗位管理功能主要是對系統(tǒng)操控人員的簽到與輪值情況進行記錄，進一步實現(xiàn)對系統(tǒng)中的一些故障信息進行存儲和統(tǒng)計。報表生成功能主要是對廣播電視發(fā)射機得到和發(fā)出的一些數(shù)據(jù)信息進行匯總分析，根據(jù)這些信息對廣播電視發(fā)射機的運行規(guī)律進行總結(jié)，除此之外，還能對一些數(shù)據(jù)報表進行打印。[7]短信報警功能其主要作用就是在及時發(fā)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機出現(xiàn)運行故障后，將故障再以短信的形式發(fā)送給系統(tǒng)維護人員。

6.廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

6.1 自動化控制

廣播電視發(fā)射機在應(yīng)用的過程中，其自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)射機的運行情況進行自動化控制。比如，廣播電視發(fā)射機保持在運行狀態(tài)時，發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)能夠有效收集和匯總廣播電視發(fā)射機內(nèi)部的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，工作人員通過對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行分析，能夠進一步確定發(fā)射機的運行狀態(tài)?；蛘咦詣踊到y(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息分析，能夠?qū)l(fā)射器的運行狀態(tài)及時發(fā)送給后臺，工作人員也能夠準(zhǔn)確掌握廣播電視發(fā)射機的運行狀態(tài)。這種自動化控制系統(tǒng)較人工控制系統(tǒng)而言，有效地提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性，比如自動化控制系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)一些人工無法發(fā)現(xiàn)的細微問題，其可以收集到微秒級以上的數(shù)據(jù)信息，能夠及時察覺并進行分析，為廣播電視發(fā)射機運行狀態(tài)的監(jiān)測提供了可靠的保障。另外，自動化控制系統(tǒng)還實現(xiàn)了遠程操控，能夠遠距離地對一些設(shè)備進行操控，并且準(zhǔn)確性還比較高。[8]正是由于具備這些優(yōu)勢，目前主要將廣播電視發(fā)射及自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用在了廣播電視發(fā)射機故障檢測方面，自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用有效地減少了人工工作量，在一些故障檢測方面，甚至已經(jīng)替代了人工操作。

6.2 人機交互

廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，雖然有效地減少了人工操作的頻率和人工操作控制的范圍，但是在一些特殊的環(huán)節(jié)上，并不能完全取代人工操作。即，在一些比較重要的廣播電視發(fā)射機操控操作方面，依然需要由人工完成，為了能夠?qū)崿F(xiàn)人與機器之間的互相配合，就需要人與自動化控制系統(tǒng)進行有效的協(xié)作。[9]目前，在廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用方面都依靠互聯(lián)網(wǎng)完成，借助于互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)能夠在不同的設(shè)備之間，進行信息的遠距離傳輸和共享，這樣一來，處于不同工作崗位的工作人員、不同部門的工作人員都能夠及時查看到相關(guān)的信息，在信息的輔助下協(xié)作，從而實現(xiàn)了高效的人機協(xié)作。所以說，與傳統(tǒng)的人工操作相比較而言，廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)了人機交互，這種方式更加科學(xué)，安全性更高，也是促進廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)高效運行的必備條件。[10]

結(jié)語

總之，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步，廣播電視行業(yè)對廣播電視信號發(fā)射機信號發(fā)射的精準(zhǔn)性要求也在不斷提高，為了能夠更好地滿足這一要求，廣播電視行業(yè)相關(guān)工作人員要加強對廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。在基于自動化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進行廣播電視發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)，進一步提高廣播電視發(fā)射機自動化控制水平，提高廣播電視發(fā)射機控制的精準(zhǔn)度，以便能夠在更多場合實現(xiàn)人機交互，通過多個方面的優(yōu)勢促進我國廣播電視行業(yè)的不斷發(fā)展。