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摘 要：本文章提出利用工业控制单片机和计算机程序控制技术，解决了广播电视高山无线发射台播出监控问题，不但方便了播出值班人员对设备运行状态和节目信号的操作与监视，减轻了劳动强度。还大大提高了高山无线发射台播出事故的应急反应，提高了发射台安全播出管理水平。
关键词：广播电视；高山无线转播台；播出自动监控
中图分类号：TP277
1 问题的提出
广播电视安全播出是广播电视发射、转播台不可推卸的责任。随着我国广播电视事业的迅猛发展，无线发射台转播的节目（频率、频道）不断增加，使台的运行维护任务越来越重，多数高山转播台，从过去发射两到四套节目，增加到数十套以上，大大增加播了出值班、监控等操作的劳动强度，特别是在远离城镇的高山无线转播台站机房，人员严重不足，值班人员要同时监控多套转播设备和节目，顾此失彼和兼顾不到的情况时有发生。因此，在不增加现有维护、值班人员的情况下，怎样确保节目的安全、准确、及时播出，提高播出故障的应急处置能力，已成为当前各地发射台，在安全播出维护、值班和运行管理方面不能忽视的问题。
计算机实时监控技术已在社会各个领域得到广泛运用，直接运用到对广播电视播出设备和信号的自动监测与控制上，是解决单靠人工值守，不能完全同时兼顾多套节目播出状态变化的有效办法。因此，我们针对重庆广播电视技术中心设置在远郊区、县的涪陵大木山、永川黄泥塘的无线高山发射台发射节目和值守人员情况，对机房发射机供电、信号分配，以及控制台等设备进行改造了，定制了带数据通讯接口的智能型音、视频信号切换器和配电箱，采用89C51单片机CPU的多机通讯技术，与控制台计算机，构成了机房的播出自动监控系统，实现了对播出设备和信号的自动监控。
2 系统构成
播出自动监控系统由智能型供配电箱；信号分配器；接口控制电路；控制台电脑等设备和部件，以及监控软件构成。在对大木和永川转播台机房播出、供电和信号设备的改造中，为每台发射机的供配电箱和信号切换器加、装配了微电脑芯片电路（TA89C51单片机），将供电箱和信号切换设计成为一有数据通讯接口的智能型控制终端，采用RS-485通讯接口标准与控制台计算机进行数据交换，使得每一台播出工作设备都成为一个独立的数据终端。通过485接口线，将控制台电脑与机房全部供电箱和信号切换器的微电脑控制器相连，构成了一个机房的分布式实时监控系统，如图一所示。
在该系统中，供电箱控制电路在计算机程序控制下，负责对发射机供电电压、电流、输出功率等参数进行采样和开、关机的驱动控制。信号切换器控制电路实现对节目监听、监视的选择和切换控制。
对发射机运行状态和播出信号的监控，是通过计算机对分布安装在机房各处的供电和信号切换器中的控制电路单元的访问来实现的。控制台电脑向各终端设备发送命令（数据），实现对设备的控制，获取设备运行状态和参数数据进行分析处理。由于控制台与被监控设备数据访问流量不大，为降低成本和简化结构，设备间的数据通讯采用了RS-485接口，将各供电和信号切换终端的数据通讯线连接在一对双绞传输线上，采用半双工主、从结构传送方式。设计上规定控制台电脑为主机，供电箱和信号切换器中的单片机控制单元为分机，并给每个分机分配了一个唯一的访问地址，使控制台电脑（主机，可根据不同终端地址编码，实现对各设备的访问。这样，控制台电脑对播出状态和信号的监控，只需要一对数据线与机房供电、信号设备相连，不但减少了控制台大量强电线路的接入，不但避免了使用大量的机械、转接部件，还大大减少了机房控制室与供电和信号系统的连线，优化了机房布线结构，提高了系统可靠性和安全系数。
由于目前全固态化发射机的激励器和前级放大均已集成化，结构紧凑，可靠性高，为简化系统复杂性，我们只将发射机功率和天馈反射参数引入到供电箱的监控电路中，由供电箱监控电路送到控制台电脑监测，见图二所示。在满足播出监测要求下，避免了对发射机电路作较大的改动，不但提高了系统可靠性，同时也有利于功率、反射等参数采样部件的统一制作，减轻了系统实现的难度。
3 软件结构和特定
在软件设计上，我们根据高山发射台机房设备特点、播出频率（频道），以及安全播出应急操作流程等要求，将机房全部发射机的供电、信号处理设备，以及播出信号状态条，集中显示到计算机屏幕上，使得界面更具人性化。程序通过分时获取供电、信号设备以及发射机工作状态数据，进行分析比较，实现对播出设备和信号的自动监测。
为适应不同工作环境和播出时段要求，软件设计了功能选择操作，可由工作人员选择监控功能的取舍。值班员可以根据各播出节目信号源主、备份情况和安全播出级别，对播出设备和信号的监控功能进行选择。分别可进行人工或自动开、关机设置；自动开、关时间设置，信号中断时报警或自动切换设置；发射机自动巡检打开与关闭；报警条件及参数设置等。同时，还可根据机房播出设备（发射机）安装、供电和信号线路的布局；以及播出节目频率、频道和界面显示等情况，对程序参数表进行修改。使控制软件能在机房设备分布，以及供电、信号线路更改后，立即投入运行，也方便了系统技术和功能的推广运用。
4 实现的主要功能：
系统功能是通过控制台电脑的运用程序软件来实现的，目前我们已完成投入运行的程序软件具有以下主要功能：
4.1 自动巡检和与控制功能
（1）自动巡检机房各发射机工作情况，直观显示设备运行和信号状态，无功率输出或状态异常时立即报警。（2）对前方信号源和播出节目进行实时监测，调制度自动控制，可在播出信号中断时，自动切换到备份信号源。（3）在自动监测、巡检中发现播出信号中断或发射机工作状态异常，立即报警，并显示故障状态和参数、提示故障类别。（4）随机语音报告各发射机运行状态，提醒值班员注意播出监测状态（语音报告间隔时间可通过控制台电脑设置）（5）根据人工设置的各发射机开、关机时间，自动定时开关发射机。（6）在有备机情况下，主机出现故障时，自动切换到备份发射机工作。
4.2 控制台人工操作功能
（1）远程开、关机操作：在未设置发射机定时自动开、关机情况下，值班员可通过控制台电脑，对机房全部发射机供电进行操作，启动发射机的开、关机，并通过电脑显示屏查看发射机工作电压、电流、输出功率等状态。（2）信号监视、监听选择和切换操作：通过控制台电脑，值班员可方便选择主、备用信号源播出，在主播信号源出现异常或中断情况下，快速选择全部备份信号监听，监听无误后立即切换到发射机播出。其操作流程，完全能够满足我市无线发射台安全播出“应急预案”操作流程的要求。（3）播出信号调制度控制：值班员可通过控制台电脑，直接对信号切换器增益进控制，达到对播出信号调制度的控制。
4.3 “语音”报告功能
为使系统更具有人性化，监控程序还编制了语音報告、提示功能。在巡检、操作和出现异常情况下，通过语音方式提示值班员注意。主要有以下报告提示功能：（1）巡检报平安提示。（2）设备运行状态报告。（3）发射机运行状态异常提示。（4）开、关机操作结果报告。（5）执行自动开、关机提示。
5 结束语
通过采用计算机自动监控技术，将机房（发射机、信号切换矩阵、供配电箱）设备的分布连接和运行状态，集中到计算机显示屏上，通过监控软件进行播出管理，不但方便了值班人员对设备运行状态和节目信号的集中监视和操作，还通过计算机程序，实现了对播出设备状态和信号的自动监测。减轻了工作人员在播出值班中顾此失彼、担心兼顾不到的心理压力，同时，还大大改善优化了机房布线结构，提高了安全播出维护、值班的应急反应、处置能力。
参考文献：
[1]崔万瑞，李愈馨，姜合萍，于航，李雷.基于ZK框架的MES状态监控技术研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（02）：28-29+32.
[2]钟德荣，蒋园园，张恺乐，王智泉.基于云计算的全球眼视频监控系统的设计与实现[J].计算机光盘软件与应用，2012（20）：29-30+39.
关键词：广播电视；高山无线转播台；播出自动监控
中图分类号：TP277
1 问题的提出
广播电视安全播出是广播电视发射、转播台不可推卸的责任。随着我国广播电视事业的迅猛发展，无线发射台转播的节目（频率、频道）不断增加，使台的运行维护任务越来越重，多数高山转播台，从过去发射两到四套节目，增加到数十套以上，大大增加播了出值班、监控等操作的劳动强度，特别是在远离城镇的高山无线转播台站机房，人员严重不足，值班人员要同时监控多套转播设备和节目，顾此失彼和兼顾不到的情况时有发生。因此，在不增加现有维护、值班人员的情况下，怎样确保节目的安全、准确、及时播出，提高播出故障的应急处置能力，已成为当前各地发射台，在安全播出维护、值班和运行管理方面不能忽视的问题。
计算机实时监控技术已在社会各个领域得到广泛运用，直接运用到对广播电视播出设备和信号的自动监测与控制上，是解决单靠人工值守，不能完全同时兼顾多套节目播出状态变化的有效办法。因此，我们针对重庆广播电视技术中心设置在远郊区、县的涪陵大木山、永川黄泥塘的无线高山发射台发射节目和值守人员情况，对机房发射机供电、信号分配，以及控制台等设备进行改造了，定制了带数据通讯接口的智能型音、视频信号切换器和配电箱，采用89C51单片机CPU的多机通讯技术，与控制台计算机，构成了机房的播出自动监控系统，实现了对播出设备和信号的自动监控。
2 系统构成
播出自动监控系统由智能型供配电箱；信号分配器；接口控制电路；控制台电脑等设备和部件，以及监控软件构成。在对大木和永川转播台机房播出、供电和信号设备的改造中，为每台发射机的供配电箱和信号切换器加、装配了微电脑芯片电路（TA89C51单片机），将供电箱和信号切换设计成为一有数据通讯接口的智能型控制终端，采用RS-485通讯接口标准与控制台计算机进行数据交换，使得每一台播出工作设备都成为一个独立的数据终端。通过485接口线，将控制台电脑与机房全部供电箱和信号切换器的微电脑控制器相连，构成了一个机房的分布式实时监控系统，如图一所示。
在该系统中，供电箱控制电路在计算机程序控制下，负责对发射机供电电压、电流、输出功率等参数进行采样和开、关机的驱动控制。信号切换器控制电路实现对节目监听、监视的选择和切换控制。
对发射机运行状态和播出信号的监控，是通过计算机对分布安装在机房各处的供电和信号切换器中的控制电路单元的访问来实现的。控制台电脑向各终端设备发送命令（数据），实现对设备的控制，获取设备运行状态和参数数据进行分析处理。由于控制台与被监控设备数据访问流量不大，为降低成本和简化结构，设备间的数据通讯采用了RS-485接口，将各供电和信号切换终端的数据通讯线连接在一对双绞传输线上，采用半双工主、从结构传送方式。设计上规定控制台电脑为主机，供电箱和信号切换器中的单片机控制单元为分机，并给每个分机分配了一个唯一的访问地址，使控制台电脑（主机，可根据不同终端地址编码，实现对各设备的访问。这样，控制台电脑对播出状态和信号的监控，只需要一对数据线与机房供电、信号设备相连，不但减少了控制台大量强电线路的接入，不但避免了使用大量的机械、转接部件，还大大减少了机房控制室与供电和信号系统的连线，优化了机房布线结构，提高了系统可靠性和安全系数。
由于目前全固态化发射机的激励器和前级放大均已集成化，结构紧凑，可靠性高，为简化系统复杂性，我们只将发射机功率和天馈反射参数引入到供电箱的监控电路中，由供电箱监控电路送到控制台电脑监测，见图二所示。在满足播出监测要求下，避免了对发射机电路作较大的改动，不但提高了系统可靠性，同时也有利于功率、反射等参数采样部件的统一制作，减轻了系统实现的难度。
3 软件结构和特定
在软件设计上，我们根据高山发射台机房设备特点、播出频率（频道），以及安全播出应急操作流程等要求，将机房全部发射机的供电、信号处理设备，以及播出信号状态条，集中显示到计算机屏幕上，使得界面更具人性化。程序通过分时获取供电、信号设备以及发射机工作状态数据，进行分析比较，实现对播出设备和信号的自动监测。
为适应不同工作环境和播出时段要求，软件设计了功能选择操作，可由工作人员选择监控功能的取舍。值班员可以根据各播出节目信号源主、备份情况和安全播出级别，对播出设备和信号的监控功能进行选择。分别可进行人工或自动开、关机设置；自动开、关时间设置，信号中断时报警或自动切换设置；发射机自动巡检打开与关闭；报警条件及参数设置等。同时，还可根据机房播出设备（发射机）安装、供电和信号线路的布局；以及播出节目频率、频道和界面显示等情况，对程序参数表进行修改。使控制软件能在机房设备分布，以及供电、信号线路更改后，立即投入运行，也方便了系统技术和功能的推广运用。
4 实现的主要功能：
系统功能是通过控制台电脑的运用程序软件来实现的，目前我们已完成投入运行的程序软件具有以下主要功能：
4.1 自动巡检和与控制功能
（1）自动巡检机房各发射机工作情况，直观显示设备运行和信号状态，无功率输出或状态异常时立即报警。（2）对前方信号源和播出节目进行实时监测，调制度自动控制，可在播出信号中断时，自动切换到备份信号源。（3）在自动监测、巡检中发现播出信号中断或发射机工作状态异常，立即报警，并显示故障状态和参数、提示故障类别。（4）随机语音报告各发射机运行状态，提醒值班员注意播出监测状态（语音报告间隔时间可通过控制台电脑设置）（5）根据人工设置的各发射机开、关机时间，自动定时开关发射机。（6）在有备机情况下，主机出现故障时，自动切换到备份发射机工作。
4.2 控制台人工操作功能
（1）远程开、关机操作：在未设置发射机定时自动开、关机情况下，值班员可通过控制台电脑，对机房全部发射机供电进行操作，启动发射机的开、关机，并通过电脑显示屏查看发射机工作电压、电流、输出功率等状态。（2）信号监视、监听选择和切换操作：通过控制台电脑，值班员可方便选择主、备用信号源播出，在主播信号源出现异常或中断情况下，快速选择全部备份信号监听，监听无误后立即切换到发射机播出。其操作流程，完全能够满足我市无线发射台安全播出“应急预案”操作流程的要求。（3）播出信号调制度控制：值班员可通过控制台电脑，直接对信号切换器增益进控制，达到对播出信号调制度的控制。
4.3 “语音”报告功能
为使系统更具有人性化，监控程序还编制了语音報告、提示功能。在巡检、操作和出现异常情况下，通过语音方式提示值班员注意。主要有以下报告提示功能：（1）巡检报平安提示。（2）设备运行状态报告。（3）发射机运行状态异常提示。（4）开、关机操作结果报告。（5）执行自动开、关机提示。
5 结束语
通过采用计算机自动监控技术，将机房（发射机、信号切换矩阵、供配电箱）设备的分布连接和运行状态，集中到计算机显示屏上，通过监控软件进行播出管理，不但方便了值班人员对设备运行状态和节目信号的集中监视和操作，还通过计算机程序，实现了对播出设备状态和信号的自动监测。减轻了工作人员在播出值班中顾此失彼、担心兼顾不到的心理压力，同时，还大大改善优化了机房布线结构，提高了安全播出维护、值班的应急反应、处置能力。
参考文献：
[1]崔万瑞，李愈馨，姜合萍，于航，李雷.基于ZK框架的MES状态监控技术研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（02）：28-29+32.
[2]钟德荣，蒋园园，张恺乐，王智泉.基于云计算的全球眼视频监控系统的设计与实现[J].计算机光盘软件与应用，2012（20）：29-30+39.