中波發射臺自動化播控系統研究

石確次仁

（西藏自治區廣播電視局日土中波轉播臺，西藏阿里 859700）

0 引言

中波發射臺自動化播控系統涉及較為復雜的軟硬件設施，根據其控制結構以及功能劃分，可具體歸類于集中控制管理、分散控制管理以及分散集中管理模式，主要是將機房設備、遙控平臺以及各個播報平臺的功率、開關、功能進行整合和組合管控，結合發射機的主設備、備用設備，以及頻率發射機主設備、備用設備，做好集中控制、精細化管理。

1 中波發射臺自動化播控模式

1.1 集中控制管理

集中控制管理模式較為常見，其整體結構較為簡單，在對整體架構打造過程中投入的資金相對較少，主要由播控平臺采取集中管理控制，實現對發射設備的體系化、精細化把控?，F階段，在生產管理過程中，中波發射機還未實現自動化運作，中波發射臺自動化改造大多采取集中管理控制的方式，高度依賴機房監控管理系統，一旦監控平臺出現相應的故障隱患，如服務器崩塌等，則會導致機房所有播控設備的運作受到影響，以至于整個播控系統無法發揮出實際的價值和作用，出現停播、停機的情況。集中控制管理模式具備獨特的優勢和劣勢，須對癥下藥，完成對整個控制系統的精細化管控[1]。

1.2 分散控制管理

分散控制管理結構相對復雜，但是其安全性、可靠性、穩定性相對較高，主要是將各頻率發射機在同一播控平臺上協同、互動使用，不同頻率發射機在運行過程中不會相互關聯。因此，在發射機設備出現故障問題后不會相互影響，可保證整個系統結構的穩定性、牢固性，前期會投入大量的資源完成對不同頻率發射機設備的采購、布控。整個監控平臺較為寬廣，后續的維護工作量也相對較大，很難在分散控制管理模式下開展標準化的設備管控工作。因此，針對部分實力相對較為強勁的中波發射臺，可以采取分散控制的策略，保證整個系統的運行水平得到有效提升，但是也需要在該環節制定更加科學合理的運維管理計劃和方案，發揮整個系統的自動化價值。

1.3 分散控制，集中管理

“分散控制、集中管理”是當前大部分中波廣播發射臺使用的核心模式，主要是采取對機房設施的集中管理、集中控制，并且結合不同頻率的主備機，完成基礎運作管理。此類管理控制模式具備較高的可控性和穩定性，管理靈活，能夠有效規避以上兩種模式的弊端。同時，在當前人工智能技術快速發展的背景下，中波臺的改造也實現了自動化、智能化發展，在分散管理控制過程中，能夠更好應對不同設備、不同頻率主備機的管理維護需求，提高控制管理水平。因此，分散控制集中管理的模式結合人工智能系統、大數據系統、自動化系統，對設備進行管理運維期間，能夠做到精細化的數據分析、數據調研，在設備維護管理過程中可做到對癥下藥，提高整體管控水平[2]。

2 中波發射機自動化系統構建

2.1 自動化系統的構建結構

中波臺自動化改造要充分結合集中分散管理控制模式，完成對各項設備結構的體系化、精細化控制。在此期間，對播控系統進行智能化、數據化、信息化改造，也需要注入機房監控系統、下位機以及監測平臺、發射機，對各頻率的數字化、信息化設備進行一體化控制，完成綜合、全面的自動化管控。另外，可結合單機自動化管理控制模式，采用自動化運維管理程序，做好對信息資源的集中處理、儲存管控，按照既定程序，全方位執行相關操作步驟，使整個發射機的自動化控制水平得到提升。同時，充分利用標準化的控制軟件、控制結構，將各類設備系統的接口進行有效連接，保證信息資源能夠實現互動傳遞。

結合PLC 工業控制器，整合各類軟硬件系統，做到靈活編程、靈活控制，但是在操作管理過程中容易受到系統以及軟硬件設施的標準化水平影響，其整體運行穩定性相對較差。PLC 控制單元控制結構具備相應的局限性，但是其實際價值和作用也較為明顯，由于發射機自動化播控系統對整個智能運維水平要求較高，數據處理難度較大，可采取可編程邏輯器FPGA，實現高階段、高層次的管理控制，最大限度地提升整個系統的獨立性、完整性。

2.2 功能結構劃分

現階段，在對中波發射臺自動化FPGA 系統進行開發、建設、打造的過程中，需對其功能模式、結構進行科學合理的設計，構建完善的控制網絡結構。在設定相關工作管理模式過程中，制定更加完整、全面的工作時間表和計劃表。比如，對系統播出的時間進行合理設計，優化現有的開關工作程序，實現對發射機自動播出功能的有效管控，對開關機的功率以及自動升降輸出功率進行自主高效調整。

2.2.1 數據處理

對數據處理功能進行優化、完善，整個數據處理功能包含前期的數據采集、中后期的對比分析以及數據使用處理，可實現對發射器工作狀態的實時調整，結合相應的微處理監控單元，可將相關數據資料進行有效收集、采集，再通過互聯網工具，將相關信息資源上傳到監控管理平臺，實現對數據信息的線性計算以及結構化分析，再將處理得到的數據資源進行有效整合，參照各種發射機的工作狀態、工作參數以及數據信息，做好功能調整以及相應的參數修正。整個數據處理單元具備自動抄表以及數據歸檔、整理、統計、儲存、分析的基本功能[3]。

2.2.2 信息流通

結合標準化接口，將以太網、發射機、播控系統與各大監控平臺進行有效連接，實現標準化數據信息的傳遞，在不借助人工干預的情況下，可保證數據資源的流通更加及時、高效。因此，整個系統的連接需具備較高的標準化水平，相關單位應聯系整個生產商、設備供應商、系統設計方，完成相應的聯動設計，科學合理打造標準化結構以及各類系統軟硬件設施的標準化指標。

2.2.3 獨立運行

整個系統也應具備獨立運行的系統功能，在獨立運行管理過程中，保證自動化操作更加完善、可靠，對其中的保護功能、監控功能、報警功能等進行科學合理設計，做好對相關信息資源以及相關設備狀態的實時監督管控，及時對其中異常的數據信息以及異常的運行工況給予相應的警報控制，知會相關運維人員，采取更加科學、有效的運維控制手段，實現對整個系統的綜合管控。

2.2.4 故障處理

現階段，在中波發射機自動化系統構建環節，最主要的是對故障進行處理管控，在分散管理、集中控制等相關模塊，應對各類機械設備、機電設備以及頻率發射機的工況參數進行有效分析，做好對系統故障問題的自動識別分類，采取科學有效的溝通處理方法，完成信息控制，對其中過載、自動復位以及故障恢復功能、顯示功能、警報功能進行科學高效管控，結合FPGA 芯片，采用可編程軟件，完成科學、有效的信息搜集和整合，實現對相關數據信息的有效整理，也可以結合CMOS 工藝降低整個系統的能耗，使整個系統的集成化水平以及節能環保水平得到有效提升。

在整個中波發射機自動化系統控制管理環節，要對故障處理、運行管理、獨立性系統、數據處理模式進行科學有效的控制，結合自動化管理單元以及單片機，對各項資源進行有效協調、整理，提高整個系統結構的綜合運行管理水平。

2.3 自動化系統的運行功能達成

在整個中波發射臺自動化播控系統運行過程中，要有效協調處理器、儲存器、控制器、顯示器等多個單元，做好對各項信息資源的統一協調控制。整個發射機的開關控制程序較為簡單，處理的數據信息相對較多，結合多方面的信息資源，完成非線性、非結構化以及模糊控制管理?？刹捎谩癋PGA+DSP+ARM”的架構，在數據管理、搜集、控制、執行、處理等方面做好一體化控制。在整個結構中，需以機房監督管理為基礎，在播放機控制平臺、下位機、以太網以及相關信息傳輸體系的幫助下，借助相應的TCP 協議以及微處理器核心單元，完成對信息資源的快速交換、處理、控制，實現對整個機房發射系統信息資料的全自動管控。以發射機的工況參數收集整理為基礎，對其中的音頻信號、工作狀態、工作程序以及數據調整控制進行全時段、全方位管控，在控制器單元的協同管理下完成微調，實現全方位的狀態監管、狀態控制[4]。

整個系統結構需整合豐富多元的開關控制邏輯器，做好對功率的實時高效管控，可利用邏輯開關控制器對高壓電源實施定向化管控。同時，需要對發射機各部位進行開關控制，對其中存在的故障問題進行有效隔絕處理，保證在出現故障問題后，各個結構單元不會相互影響。因此，需結合相應的開關邏輯控制器，在管理控制過程中做好全方位的邏輯分析。另外，整個系統結構也應具備故障自動化處理的基本功能，實時對數據信息進行高效判斷。在主機出現故障問題時，快速調動備機，做到快速切換處理，采取熱備份以及冷備份兩種管理控制模式，保證播出的連續性和可靠性。

在整個自動化系統功能達成領域，主要利用各種各樣的開關邏輯控制器、功率邏輯控制器以及故障處理單元，結合完整、全面的控制結構，做好全方位細節管控，將各項數據信息進行有效整合、分析、使用、控制，提高整個結構的綜合運行水平。

3 自動化系統的難點

3.1 技術指標的在線實時監測

中波臺無人機房的自動化運行，需保證其監測功能滿足機房設施的運行需求，對輸入發射機的各類音頻信號進行實時采樣分析，再將采集到的數字信息進行有效轉換、切換處理，結合無線電調節，將各類音頻信號進行數字轉變，將其放入音頻比對分析模塊，對其中的異常情況進行監管。在此過程中，主要是對信號的噪聲失真度、響應時間、調幅以及各項音頻指標進行評估和衡量，對播音質量進行科學、有效的評定。因此，工作人員需要結合行業規范標準，對發射機在線信息噪聲的計算標準進行嚴格管控，整個計算量較大，需做好多方位評估分析。

3.2 輸出網絡的阻抗設施監測

在運行過程中，如果發射機網絡阻抗的變化存在超出預設限定數值的情況，則會導致整個結構的安全性和可靠性受到影響，在中波發射臺自動化播控過程中，對網絡阻抗的實時監測管理涉及較為復雜的工作流程、工作事項，需做好網絡阻抗的計算以及軟件、無線電解調，對各類射頻信號、基帶信號進行有效整理、整合，參照歷史數據信息，做好評估衡量，同時，需要結合相應的波形圖、頻譜圖，開展體系化、高效化控制。因此，工作人員、技術人員需完成多方面的數據信息收集整理，對其中的標準件以及網絡阻抗、矩陣切換器以及各類信號單元進行有效檢測，但是整個數據分析的工作量相對較大，很難在短時間內出具更加完整、全面的結果，其監測管理水平還有待進一步提升[5]。

3.3 自動功率的調整控制

自動功率調整控制包含較為復雜的結構，需做好對微處理器、采集器、控制器的實時高效管控。由中波發射機與采集器、控制器進行有效連接，對其中的輸出功率、模擬量、反射功率、開機開關量、關機開關量、升功率進行精細化監管控制，包含模擬監控接口、狀態量接口以及各類信息信號連接單元。在管理控制過程中，整個結構體系的信息流通、信息采集控制較為復雜，如果缺少豐富的工作經驗[6]，則很難對各類異常數據做出更加科學、高效的判斷。因此，相關運維人員、管理人員在對相關功率問題進行判斷、識別、控制的過程中，還存在較大欠缺，需加大人員教育培訓力度，使其在信息整理過程中能夠對自動功率調整控制結構做出更加科學高效的把控[7]。

4 結語

在中波發射臺自動化播控系統構建打造過程中，需完善現有的控制邏輯、控制結構，優化控制管理方法，提高整個系統、結構的綜合運行水平和效率。各單位應完善控制架構，優化控制體系，對中波發射臺的自動化功能達成進行科學合理設定。