原创《中波发射机智能运行控制系统和》
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摘 要 发射机自动化系统的应用,解决了发射机自动运行的问题,显示出了很多优势,但是,这个系统只能是自动运行,而不能做到自主运行,本文就这个问题提出了发射机智能运行控制系统设计思路的探讨,通过这个系统,发射机不仅可以实现自动按照运行图操作,而且可以实现发射状态的随时自主调整,进一步提高了发射机运行的稳定性,为安全播出提供了一个新思路.
关键词 发射机；智能；自主；控制系统
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）203-0064-02
随着发射机自动化系统在各个台站的应用,其重要性越来越受到大家的关注和认可,主要作用体现在以下几个方面：1）很大程度上减轻了一线人员的劳动强度,发射机自动化程序在不需要人工介入的情况下会按照运行图对发射机进行诸如：开机、关机、倒频等操作；2）实现了发射机运行的自动化,改变了以前发射机操作只有人工操作的局面；3）解决了发射机与局端数据层交换的问题,由于以前是纯粹的人工操作,所有发射机数据只存在于纸张之上,无法及时将这些关键的发射机运行数据上传至局端做分析、整理.而发射机自动化的应用,自然就很好地解决了这一问题,自动化程序不光可以自动操作发射机,而且会将发射机运行中的重要数据以秒数据的形式上传给局端.
然而,现有自动化系统仅仅是在浅层次上解决了自动运行的问题,没有深入解决发射机完全自主控制运行的问题,比如：发射机在运行过程中受到环境状态、附属设备状态、自台监测数据以及其他人为因素影响时,由于其本身无法得到这些相关参数数据,也不具备对这些数据分析、整理和处理进而会导致其只能延单一方向进行简单的控制,而不能适时进行自我状态的调整,从而使发射机失去了在第一时间进行及时调整的可能性,也就会导致发射机运行过程中的不稳定因素的发生,影响到安全播出.比如我们常见的发射机运行过程中状态失谐,在这种状态下,发射机很大一部分能量没有被发射出去,而是以发热等形式消耗掉,会产生屏耗增加、水温异常升高,此时,发射机自动化程序不会对发射机状态做出调整,如果人工又没有发现,那么水温很快就会上升到发射机报警温度,结果就是发射机掉高压、而且短时间内无法恢复高压,导致停播事故的发生.
1 发射机智能运行控制系统方案
针对上面提到的问题,我们对现有自动化系统进行了分析、思考、整理、设计出发射机智能运行控制系统的方案思路,这个方案的功能由三部分组成,一是发射机自动化运行系统,即发射系统；二是发射机智能监控系统；三是局端控制系统.各部分功能介绍如下所述.
1）发射系统.该系统就是现有的发射机自动化系统,具备自动按照运行图进行相关的开机、倒频、关机、接收和上传数据功能.在此基础上对发射机自动化系统进行升级,用来接收来自智能监控系统发出的适时控制信号,并且,将现有的发射数据流传输给智能监控系统进行处理.发射系统在发射机智能运行控制系统中就是属于执行单元,它一方面会按照运行图操作执行,另一方面,会按照智能监控系统提供的自动控制信号进行操作执行.
2）智能监控系统.它主要用于数据的接收、处理和判断,并对结果进行分析,以确定是否要产生自动控制信号发给发射系统,同时,接收和回传局端的数据.智能监控系统在发射机智能运行控制系统中属于分析处理单元,它对接收到来的数据进行智能模型的分析处理,然后给出合理的结论,产生用于适时调整发射机状态的控制信号.智能监控系统所要接收的数据有：来自自台播出质量监测的发射机功率、调幅度数据、发射机所处的环境温度、湿度、洁净度等的数据、人为输入的数据、附属设备如冷气机、进风机、抽分机等的数据以及其它可以影响到发射机播音因素的数据等等.
智能监控系统控制发射系统的途径有2 种：一是在正常情况下,产生的自动控制信号直接发送给发射系统,发射系统得到相应的控制信号并执行,然后产生运行数据回传给智能监控系统并得到确认；另一种是在非正常情况下的途径,即智能监控系统和发射系统通信不畅,在规定的时间内未接收到发射系统的反应,或是发射系统处于其他状态下,无法接收并执行智能监控系统的控制信号.此时,在非正常情况下,智能监控系统会发出声光报警信号,提示人工进行干预,并给出需要人工干预的依据和需要调整发射机状态的参数.人工按照提示,对发射系统进行相应的操作,用于及时调整发射系统运行状态,从而达到及时、准确、连续播出的效果.
软件系统是智能监控系统运行的关键,也是自动控制实现的基础.在研究中,我们注意到软件系统设计内容包括以下几点.软件系统的开发基础.以中波台站广泛应用的DX-600 为例,其软件系统在使用中受到知识产权保护,因此其配套软件系统的开发与应用应以发射机生产企业预定义协议以及发射机系统自带验算法为基础开展技术设计.此外在软件开发过程中,技术人员需要根据软件开发要求以及技术优势选择合理的程序开发工具.
3）局端控制系统.主要功能是：一是向智能运行监控系统发出调度指令,并接收其执行调度的反馈信息；二是接收来自发射系统的实时数据流.局端控制系统在发射机智能运行控制系统中属于发令单元,不需要额外的复杂功能,就是起到发和收的作用,发的是按照需求产生的调度指令,收的是发射机产生的运行数据流,并利用云存储技术实现海量数据存储,用于日后分析.
2 发射机智能运行控制系统合理性
发射机智能运行控制系统之所以这样设置,其原因如下：
1）保证各个系统相对独立运行即系统的独立性.在发射机智能运行监控系统分级中,发射机、发射机自动化系统、智能监控系统、局端控制系统级别依次降低.最核心的即为发射机,在其他各个系统均不能正常工作或是其中某几个系统不能正常工作的情况下,只要发射机正常,那么,安全播出的任务仍旧可以完成.每一个系统向外均属于相对独立的单元,不受下一级系统的影响,只对上一级起作用.
2）各级功能明确.发射机主要就是完成广播发送功能；发射机自动化系统主要是辅助发射机自动完成广播发送任务,并接收智能监控系统指令,再将相应执行结果数据回传给智能监控系统；智能监控系统主要是接收局端指令,接收处理数据,并给发射机自动化系统发出指令；局端控制系统一方面负责接收发射机数据流,另一方面就是给智能监控系统下达指令并接收其执行情况信息.这样,各部分功能明确、各负其责,各级系统功能不同,那么,各级系统所承受的数据计算、处理的压力自然不同,可以保证各级系统完全具备相应的计算处理能力,不会因为数据流计算处理量过大而出现过载的现象,导致系统的不稳定、不可靠；也不会产生因为功能冗余,出现数据重复处理的问题,从而达到快速、可靠、实时的信息处理效果.
3）指令执行是闭环模式.发射机与发射机自动化系统、发射机自动化系统与智能监控系统、智能监控系统与局端控制系统、局端控制系统与发射机两两之间均为闭环模式,指令发出有执行情况的反馈.同时,大的闭环从局端控制系统到发射机再到局端控制系统也有反馈.这样,指令的执行和情况反馈达到有始有终,使各个系统相互衔接,紧密配合.
4）智能运行监控系统部署灵活多变.如果智能运行监控系统部署在单独机房,那么,它可以同时兼顾几部发射机数据计算和处理,对于某部发射机出现意外情况停止播出时,可以迅速对整个机房的发射机合理调配,达到连续播出的效果；如果部署在台层面,那么,可以对全台发射机进行灵活调配；如果部署在局端,则可以对全局发射机起到合理调配的目的.当然,智能运行监控系统还可以从局端到台端到机房形成多级级联方式运行,此时,每一级智能运行监控系统分担的角色功能也不尽相同,局端负责对全局发射机及天线运行情况根据需要合理进行调配；台端负责对全台发射机、天线进行调配,而机房端就是完成数据分析和处理.
3 结论
智能运行监控系统的应用,一方面解决了发射机无法适时主动调整发射机运行状态的问题,另一方面极大地解决了发射机、天线的资源共享、合理调配的问题,极大满足了广播播出的任务需求.如果该系统再配合合理使用模块化管理、快速网络化传输、云存储技术、大数据、数据模型等关键技术,那么,将会使整个播出情况的评估和管理更加有效、更加科学、更加合理,这一点对于安全播出工作至关重要.
控制系统论文参考资料：
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