發(fā)射機計算機監(jiān)控系統(tǒng)

1、發(fā)射機計算機監(jiān)控系統(tǒng)PC 機監(jiān)控及遙控遙測功能傳統(tǒng)發(fā)射機需人工定時監(jiān)測，手工記錄，這樣做不僅工作量大，工作效率 低，人為因素多，而且因為疲勞等因素的影響，很可能造成差錯甚至事故。針對 這些原因，我們開發(fā)了彩色電視發(fā)射機的計算機監(jiān)控系統(tǒng)（ TMC）它注重遙控 遙測的實時性和監(jiān)控信息的豐富性，將以往人眼“監(jiān)測”和人工“巡視”的傳統(tǒng) 工作模式，轉(zhuǎn)換為計算機實時“監(jiān)控”的先進模式，對發(fā)射機的重點參數(shù)實行動 態(tài)監(jiān)測，確保發(fā)射機的穩(wěn)定工作及運行指標。具體功能主要有：收集和存儲發(fā)射機數(shù)據(jù)、顯示和調(diào)閱數(shù)據(jù)、繪制發(fā)射機 狀態(tài)參數(shù)（模擬量）隨時間變化的曲線、 監(jiān)控發(fā)射機的運行狀態(tài)、 生成數(shù)據(jù)報表、 故障自動記錄以

2、及對激勵器前面板進行調(diào)整和控制等。激勵器智能化激勵器是發(fā)射機的核心，是它控制著整個發(fā)射機的運行。傳統(tǒng)激勵器的控制 電路完全是采用模擬硬件電路實現(xiàn)的，具有調(diào)整難，穩(wěn)定性差、邏輯和保護 功能不健全等致命弱點。我公司生產(chǎn)的智能激勵器用微處理器完成其控制功 能，具有調(diào)試簡單，穩(wěn)定性好，實現(xiàn)功能方便，有一定智能，并易于功能修 改擴充等優(yōu)點。智能激勵器分主備兩臺，有三種工作狀態(tài)：大環(huán)自動穩(wěn)幅狀 態(tài)、小環(huán)自動穩(wěn)幅狀態(tài)和安全狀態(tài)。并且在原有功能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了上電 自檢、主備自動切換、工作狀態(tài)自動切換、數(shù)據(jù)采集傳送、故障檢測、分析 以及相應(yīng)的處理和保護功能。電源及冷卻系統(tǒng)（機架測控模塊）智能化電源及冷卻系統(tǒng)是

3、本系列發(fā)射機的新增單元， 用于電源、風(fēng)機和面板按鍵的管理。 它向主控單元發(fā)送功放電源電流數(shù)據(jù)和電源及風(fēng)機的工作狀況。 并可接受來自面 板按鍵或上級PC機的控制指令實現(xiàn)自動開關(guān)機，即一鍵開關(guān)機，省去了原有發(fā) 射機繁瑣的開關(guān)機步驟。若電源或風(fēng)機工作狀態(tài)異常，主控單元負責(zé)報警。發(fā)射機主控單元的數(shù)據(jù)采集和指令傳送功能發(fā)射機的最上部是主控單元，它是整個測控系統(tǒng)的核心，負責(zé)基本系 統(tǒng)單元各參數(shù)的測量和收集激勵器、功放等各功能單元的數(shù)據(jù)。對這 些數(shù)據(jù)進行存儲、顯示和相應(yīng)的分析判斷。一旦某個參量超出允許范 圍就會立即報警并向激勵器發(fā)出相應(yīng)的控制指令。它還負責(zé)與上級 PC機通信，上傳所收集到的數(shù)據(jù)并接收其控制指

4、令，起指令傳送的 作用。在主控單元通過一個16位的單行液晶顯示器和一個 5按鍵的 小鍵盤可實現(xiàn)簡單的人機對話。系統(tǒng)組成及工作原理系統(tǒng)組成上級測控系統(tǒng)組成本發(fā)射機的上級測控系統(tǒng)包括機房監(jiān)控主機的監(jiān)控和遠程客戶機的遙控遙測。其結(jié)構(gòu)如圖所示。上級測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)現(xiàn)可測控多達255臺GMEfc功率發(fā)射機。每臺發(fā)射機都通過主控單元的485接口與本地服務(wù)器相連。本地服務(wù)器與各發(fā)射機的最遠傳輸距離為2000米。從而能夠?qū)崿F(xiàn)對整個發(fā)射臺的集中控制，使工作人員從繁重的值機工作中解 脫出來。遠程客戶機可通過調(diào)制解調(diào)器經(jīng)電話網(wǎng)與本地服務(wù)器相連，實現(xiàn)遙控遙測。其功能與本地服務(wù)器相同。這樣即使坐在家里，您也能隨時

5、監(jiān)測發(fā)射臺內(nèi)各發(fā)射機的 工作情況。考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問題，遠程客戶機的控制功能需經(jīng)本地服務(wù)器授權(quán)。發(fā)射機自身測控系統(tǒng)組成發(fā)射機自身的測控系統(tǒng)主要由主控單元、O激勵器測控模塊、電源及冷務(wù)系統(tǒng) 測控模塊和功放數(shù)據(jù)采集板組成。其結(jié)構(gòu)如圖所示發(fā)射機自身測控系統(tǒng)組成框圖主控單元是整個測控系統(tǒng)的核心， 它負責(zé)指揮各測控單元的工作。 其他各功 能單元也都有自身的測試模塊， 負責(zé)對自身的數(shù)據(jù)進行采集傳送， 其中激勵器和 電源及冷卻系統(tǒng)測控模塊還有控制功能。各測控模塊之間都是用 485 接口進行通信的。7.6.2.2 工作原理7.6.2.2.1 各單元待測參量發(fā)射機由激勵器單元、功放單元、電源及冷卻系統(tǒng)單元和基本系

6、統(tǒng)單元組 成。其中激勵器兩臺，為主備工作方式，功放 4 臺。每一個單元都有若干參數(shù)需 要測量和監(jiān)視。這些參數(shù)有：激勵器：本機工作狀態(tài)（工作或待機）、自動增益控制（AGC工作狀態(tài)、 手動增益控制（ MGC 工作狀態(tài)、駐波比是否超限、視頻調(diào)制度、伴音頻偏、 AGC 電壓、激勵功率和功率級電流。功放：工作溫度監(jiān)視、過激勵監(jiān)視、過熱監(jiān)視、過載監(jiān)視、交流供電電壓 過低監(jiān)視、直流供電電壓過高監(jiān)視、電源過熱監(jiān)視、+32V 電壓、 +28V 電壓、功放總電流、平衡功率、輸出功率、輸入功率和各級電流。電源及冷卻系統(tǒng)單元：各電源電流數(shù)據(jù)、功放電源是否打開、功放電源是 否均流、風(fēng)機是否打開、風(fēng)量是否充足等?；鞠到y(tǒng)

7、單元：平衡功率、總輸出功率、輸出駐波比、缺相監(jiān)測和工作時 間累計。以上各參量一部分只監(jiān)測其“是” 、“非”或“有” 、“無” ；另一部分則要 監(jiān)測其具體數(shù)值。工作原理發(fā)射機主控單元是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它主要負責(zé)收集和存儲各功能單 元的數(shù)據(jù)， 并對這些數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測， 一旦某個參量超出允許范圍， 就會立即 報警并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。 除此之外， 它還負責(zé)與本地服務(wù)器通信， 上傳所收 集的數(shù)據(jù)并接受其控制指令。除主控單元外，其他各功能單元都有自身的測試模塊，負責(zé)該單元內(nèi)部各 參數(shù)的測量，并上傳到主控單元。 其中激勵器和電源及冷卻系統(tǒng)測控模塊還有控 制功能，可接受來自主控單元或上級 PC機的控制

8、指令，做出相應(yīng)反應(yīng)。功放則 是通過單獨的數(shù)據(jù)采集板上傳所收集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)由主控單元統(tǒng)一管理。整個系統(tǒng)總體工作原理可分為以下兩部分：(1) 數(shù)據(jù)采集傳送發(fā)射機各單元的待測參量先通過敏感元件轉(zhuǎn)換成電量，然后送到各測控模 塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， 最后通過 485 接口上傳到主控單元， 由主控單元存儲、 分析和 顯示。在主控單元，每一個數(shù)據(jù)記錄包括測試時間(年、月、日、時、分、秒) 、激勵 器各參數(shù)、 功放各參數(shù)、 電源和風(fēng)機各參數(shù)和基本系統(tǒng)各參數(shù)。 但這些參量并不 每個都存儲， 而是每隔 30分鐘存儲一組。 共存儲 16 個小時。 這些數(shù)據(jù)還供上級 PC機調(diào)用，傳送到上級PC機后，將被清除。(2)

9、指令控制與處理本系統(tǒng)除了數(shù)據(jù)傳送功能外，還具有控制功能。首先，主控單元不僅采集和存儲數(shù)據(jù)，還負責(zé)對這些數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)視， 一旦某個參量超出允許范圍， 就會立即報警， 同時發(fā)出相應(yīng)的控制指令。 具體表 現(xiàn)為：激勵器小功放電流不正常、功率放大器過激勵、過載和過熱，均由主控單 元做出判斷，然后向激勵器發(fā)出相應(yīng)的故障信息。 激勵器接到信息后， 分析原因， 做相應(yīng)故障處理。其次，激勵器對自身的一些故障也能做出判斷，并分析處理。如有無視頻 信號、本振源是否鎖定、是否高駐波、微處理器是否正常等。再次，電源和冷卻 系統(tǒng)單元還可接受主控單元或上級 PC機的控制指令，實現(xiàn)自動開關(guān)機。即一鍵開關(guān)機。只須按下發(fā)射機前

10、面板上的綠（紅）色按鍵或在PC機上按開（關(guān)）機按鍵，整個系統(tǒng)就會自動完成開（關(guān)）機動作。最后，主控單元與上級PC機通信，除上傳數(shù)據(jù)外，也可接收其控制指令。目前， 上級PC機可實現(xiàn)自動開關(guān)機、調(diào)整激勵器前面板等控制功能。發(fā)射機主控單元發(fā)射機的最上部是主控單元，它是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，向下負責(zé)各功能 單元的數(shù)據(jù)采集、存儲、監(jiān)視和控制。向上負責(zé)傳送數(shù)據(jù)并接收指令，是整個監(jiān) 控系統(tǒng)不可缺少的一部分。在主控單元，通過一個16位單行液晶顯示器和一個5按鍵的小鍵盤可實現(xiàn)簡單的人機對話。下面分別就其硬件組成、軟件流程和操 作方法進行說明。1硬件組成發(fā)射機主控單元位于整機的最上部。主要由以下部分組成如圖所示：1

11、、兩個485接口，一個用于與各單元測控模塊通信， 另一個用于與上級PC機通信；2、一個32K存儲器，用于整機所有數(shù)據(jù)的存儲；3、一個實時時鐘，以便在每一個數(shù)據(jù)記錄中，都有一個實時的時間記錄；4、一個模擬開關(guān)和一個A/D變換器，用于基本系統(tǒng)單元各參數(shù)的測量；5、一個16位單行液晶顯示器和一個5按鍵的小鍵盤，用于簡單的人機對話&一個看門狗，以保證單片機不死機。由圖可以看出,主控單元具有對電源的缺相監(jiān)測功能， 但在給發(fā)射機供電的三相、電源2及冷卻系統(tǒng)測控模塊和功放數(shù)據(jù)采集板電路開關(guān)就能正常工作。因此不會出現(xiàn)發(fā)射電中，只要有一相有量 "主控單機工作而嶼不工接的情況485 接口與各單元

12、測控 牛十模塊連接激勵器測控模塊由|自身供電）液晶顯示器與上級PC機連接看門狗面板按鍵機存儲器功放數(shù)據(jù)電源和冷卻采集板系統(tǒng)測控模塊485 接口主控單元結(jié)構(gòu)框圖軟件流程如前所述，發(fā)射機主控單元有兩種功能：一個是采集、管理激勵器、功放 等的數(shù)據(jù)，并對它們進行控制；另一個是與上級 PC機通信，上傳所收集到的數(shù) 據(jù)，并接受其控制指令。相應(yīng)的，發(fā)射機主控單元的簡要軟件流程如圖所示： 在主控單元，發(fā)射機累計工作時間的最小單位是“分”，主控單元每分鐘監(jiān)測一次總輸出功率，只要此功率大于 10瓦，即進行工作時間累計。主控單元軟件流程圖發(fā)射機主控單元與PC機通信采用中斷接收方式，其軟件流程如圖所示:由圖可以看出，

13、主控單元軟件內(nèi)有本機地址，用于機房主機與多臺發(fā)射機之間的通信。當(dāng)發(fā)現(xiàn)主機點名時，各發(fā)射機核對地址：地址不符，不予理睬；地信源部分送來的音、 視頻信號調(diào)制到指定的頻道載波上， 并放大到一定電平后輸 出推動功率放大器。 傳統(tǒng)激勵器的控制電路完全是采用模擬硬件電路實現(xiàn)的， 不 但調(diào)整難，穩(wěn)定性差、而且邏輯和保護功能也有很大的局限性。激勵器智能化是本發(fā)射機的一大特點。我們用微處理器完成激勵器中的控 制功能，具有調(diào)試簡單，穩(wěn)定性好，實現(xiàn)功能方便，有一定智能，并易于功能修 改擴充等優(yōu)點。下面分別就其特殊功能、測控板的硬件組成、軟件流程及面板操作方法予以介紹。特殊功能此激勵器與傳統(tǒng)激勵器相比的特殊功能主要有

14、：1、數(shù)據(jù)采集傳送。對自身的待測參量進行測量和處理，并上傳到主控單元；2、上電自檢。激勵器上電后，工作狀態(tài)自檢，有故障報警，并且無法開機，無 故障待命，此時可進行開機操作；3、主備自動切換。激勵器分主備兩臺，正常情況下，主激勵器工作，備激勵器 待機，但備激勵器始終監(jiān)視著主激勵器的工作，一旦主激勵器發(fā)生故障，備 激勵器將主動接管其工作。4、工作狀態(tài)自動切換。激勵器有三種工作狀態(tài)：安全狀態(tài)、小環(huán)自動穩(wěn)幅狀態(tài) 和大環(huán)自動穩(wěn)幅狀態(tài)。 在安全狀態(tài)下， 激勵器小功放的輸出功率保持在一個 相對較小的電平上，不受控制。在小環(huán)自動穩(wěn)幅狀態(tài)，激勵器小功放的輸出 功率穩(wěn)定在自己的額定電平上。 在大環(huán)自動穩(wěn)幅狀態(tài)，

15、激勵器小功放的輸出 功率以保持發(fā)射機整機輸出功率穩(wěn)定在額定電平上為準。 三種工作狀態(tài)的關(guān) 系是：當(dāng)大環(huán)路工作不正常時，轉(zhuǎn)小環(huán)路工作，小環(huán)路也不正常時，轉(zhuǎn)安全 方式。5、故障檢測及處理。發(fā)射機的常見故障主要有無視頻、本振源失鎖、激勵器小 功放電流不正常、高駐波、激勵器微處理器失效以及功率放大器過激勵、過 載、過熱等。當(dāng)出現(xiàn)這些故障時，激勵器將區(qū)分故障類別，采取不同的處理 方法。嚴重的，立即關(guān)機。如果此時是雙機工作，先切換到備激勵器，如本 振源失鎖和激勵器小功放電流不正常等。 不太嚴重的， 先降功率再做進一步處理激勵器測控板的硬件組成激勵器測控板主要由以下部分組成如圖所示: 1、鍵盤和顯示控制器。

16、用于對鍵盤和面板顯示進行控制 2、鍵盤和面板顯示器件3、一個485接口，用于與主控單元的通信。4、一個主備通信接口，為25芯插座，用連機扁纜扭接相連。以實現(xiàn)主備激勵器的正常通信。5、一個多路開關(guān)和AD變換器，用于激勵器單元各參數(shù)的測量 6 個看門狗，以保證單片機不死機8、7、主備切換控制電路，用于控制主備激勵器的切換 受控安全切換電路，用于控制和切換激勵器的工作狀態(tài)。備自動切從圖可以看出，智能激勵器不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳送，還具有能。激勵器的工作狀態(tài)總體來說有有兩種常時，可自動轉(zhuǎn)到安全狀態(tài)", 示參量生故障，還還可F，主激勵器工彳作控狀態(tài)和安全狀態(tài)。當(dāng)受控狀485 接口面板顯示態(tài)工作元連接謎續(xù)工作。即使兩臺激勵器的微處理器都發(fā)維坤手動將激勵器置于安全狀態(tài)主備切換控制電路0主備通信接口與另一臺激勵器連接受控安全 切換電路激勵器控制電路框圖C激勵器測控板軟件流程熟悉了激勵器測控板的硬件組成， 下面我們來了解一下其軟件的