發(fā)射機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

1、發(fā)射機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)PC 機(jī)監(jiān)控及遙控遙測(cè)功能傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)需人工定時(shí)監(jiān)測(cè)，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?yàn)槠诘纫蛩氐挠绊懀芸赡茉斐刹铄e(cuò)甚至事故。針對(duì) 這些原因，我們開發(fā)了彩色電視發(fā)射機(jī)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（ TMC）它注重遙控 遙測(cè)的實(shí)時(shí)性和監(jiān)控信息的豐富性，將以往人眼“監(jiān)測(cè)”和人工“巡視”的傳統(tǒng) 工作模式，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)“監(jiān)控”的先進(jìn)模式，對(duì)發(fā)射機(jī)的重點(diǎn)參數(shù)實(shí)行動(dòng) 態(tài)監(jiān)測(cè)，確保發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定工作及運(yùn)行指標(biāo)。具體功能主要有：收集和存儲(chǔ)發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)、顯示和調(diào)閱數(shù)據(jù)、繪制發(fā)射機(jī) 狀態(tài)參數(shù)（模擬量）隨時(shí)間變化的曲線、 監(jiān)控發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、 生成數(shù)據(jù)報(bào)表、 故障自動(dòng)記錄以

2、及對(duì)激勵(lì)器前面板進(jìn)行調(diào)整和控制等。激勵(lì)器智能化激勵(lì)器是發(fā)射機(jī)的核心，是它控制著整個(gè)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行。傳統(tǒng)激勵(lì)器的控制 電路完全是采用模擬硬件電路實(shí)現(xiàn)的，具有調(diào)整難，穩(wěn)定性差、邏輯和保護(hù) 功能不健全等致命弱點(diǎn)。我公司生產(chǎn)的智能激勵(lì)器用微處理器完成其控制功 能，具有調(diào)試簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，實(shí)現(xiàn)功能方便，有一定智能，并易于功能修 改擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。智能激勵(lì)器分主備兩臺(tái)，有三種工作狀態(tài)：大環(huán)自動(dòng)穩(wěn)幅狀 態(tài)、小環(huán)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了上電 自檢、主備自動(dòng)切換、工作狀態(tài)自動(dòng)切換、數(shù)據(jù)采集傳送、故障檢測(cè)、分析 以及相應(yīng)的處理和保護(hù)功能。電源及冷卻系統(tǒng)（機(jī)架測(cè)控模塊）智能化電源及冷卻系統(tǒng)是

3、本系列發(fā)射機(jī)的新增單元， 用于電源、風(fēng)機(jī)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(jī)的工作狀況。 并可接受來自面 板按鍵或上級(jí)PC機(jī)的控制指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)，即一鍵開關(guān)機(jī)，省去了原有發(fā) 射機(jī)繁瑣的開關(guān)機(jī)步驟。若電源或風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)異常，主控單元負(fù)責(zé)報(bào)警。發(fā)射機(jī)主控單元的數(shù)據(jù)采集和指令傳送功能發(fā)射機(jī)的最上部是主控單元，它是整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)基本系 統(tǒng)單元各參數(shù)的測(cè)量和收集激勵(lì)器、功放等各功能單元的數(shù)據(jù)。對(duì)這 些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和相應(yīng)的分析判斷。一旦某個(gè)參量超出允許范 圍就會(huì)立即報(bào)警并向激勵(lì)器發(fā)出相應(yīng)的控制指令。它還負(fù)責(zé)與上級(jí) PC機(jī)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(gè)16位的單行液晶顯示器和一個(gè) 5按鍵的 小鍵盤可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。系統(tǒng)組成及工作原理系統(tǒng)組成上級(jí)測(cè)控系統(tǒng)組成本發(fā)射機(jī)的上級(jí)測(cè)控系統(tǒng)包括機(jī)房監(jiān)控主機(jī)的監(jiān)控和遠(yuǎn)程客戶機(jī)的遙控遙測(cè)。其結(jié)構(gòu)如圖所示。上級(jí)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)現(xiàn)可測(cè)控多達(dá)255臺(tái)GMEfc功率發(fā)射機(jī)。每臺(tái)發(fā)射機(jī)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(jī)的最遠(yuǎn)傳輸距離為2000米。從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)發(fā)射臺(tái)的集中控制，使工作人員從繁重的值機(jī)工作中解 脫出來。遠(yuǎn)程客戶機(jī)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(shí)現(xiàn)遙控遙測(cè)。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(shí)

5、監(jiān)測(cè)發(fā)射臺(tái)內(nèi)各發(fā)射機(jī)的 工作情況。考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問題，遠(yuǎn)程客戶機(jī)的控制功能需經(jīng)本地服務(wù)器授權(quán)。發(fā)射機(jī)自身測(cè)控系統(tǒng)組成發(fā)射機(jī)自身的測(cè)控系統(tǒng)主要由主控單元、O激勵(lì)器測(cè)控模塊、電源及冷務(wù)系統(tǒng) 測(cè)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(jī)自身測(cè)控系統(tǒng)組成框圖主控單元是整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的核心， 它負(fù)責(zé)指揮各測(cè)控單元的工作。 其他各功 能單元也都有自身的測(cè)試模塊， 負(fù)責(zé)對(duì)自身的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集傳送， 其中激勵(lì)器和 電源及冷卻系統(tǒng)測(cè)控模塊還有控制功能。各測(cè)控模塊之間都是用 485 接口進(jìn)行通信的。7.6.2.2 工作原理7.6.2.2.1 各單元待測(cè)參量發(fā)射機(jī)由激勵(lì)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(lì)器兩臺(tái)，為主備工作方式，功放 4 臺(tái)。每一個(gè)單元都有若干參數(shù)需 要測(cè)量和監(jiān)視。這些參數(shù)有：激勵(lì)器：本機(jī)工作狀態(tài)（工作或待機(jī)）、自動(dòng)增益控制（AGC工作狀態(tài)、 手動(dòng)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(lì)功率和功率級(jí)電流。功放：工作溫度監(jiān)視、過激勵(lì)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(jí)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(jī)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(cè)和工作時(shí) 間累計(jì)。以上各參量一部分只監(jiān)測(cè)其“是” 、“非”或“有” 、“無” ；另一部分則要 監(jiān)測(cè)其具體數(shù)值。工作原理發(fā)射機(jī)主控單元是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它主要負(fù)責(zé)收集和存儲(chǔ)各功能單 元的數(shù)據(jù)， 并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 一旦某個(gè)參量超出允許范圍， 就會(huì)立即 報(bào)警并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。 除此之外， 它還負(fù)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(cè)試模塊，負(fù)責(zé)該單元內(nèi)部各 參數(shù)的測(cè)量，并上傳到主控單元。 其中激勵(lì)器和電源及冷卻系統(tǒng)測(cè)控模塊還有控 制功能，可接受來自主控單元或上級(jí) PC機(jī)的控制

8、指令，做出相應(yīng)反應(yīng)。功放則 是通過單獨(dú)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(gè)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(jī)各單元的待測(cè)參量先通過敏感元件轉(zhuǎn)換成電量，然后送到各測(cè)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(chǔ)、 分析和 顯示。在主控單元，每一個(gè)數(shù)據(jù)記錄包括測(cè)試時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分、秒) 、激勵(lì) 器各參數(shù)、 功放各參數(shù)、 電源和風(fēng)機(jī)各參數(shù)和基本系統(tǒng)各參數(shù)。 但這些參量并不 每個(gè)都存儲(chǔ)， 而是每隔 30分鐘存儲(chǔ)一組。 共存儲(chǔ) 16 個(gè)小時(shí)。 這些數(shù)據(jù)還供上級(jí) PC機(jī)調(diào)用，傳送到上級(jí)PC機(jī)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(chǔ)數(shù)據(jù)，還負(fù)責(zé)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視， 一旦某個(gè)參量超出允許范圍， 就會(huì)立即報(bào)警， 同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的控制指令。 具體表 現(xiàn)為：激勵(lì)器小功放電流不正常、功率放大器過激勵(lì)、過載和過熱，均由主控單 元做出判斷，然后向激勵(lì)器發(fā)出相應(yīng)的故障信息。 激勵(lì)器接到信息后， 分析原因， 做相應(yīng)故障處理。其次，激勵(lì)器對(duì)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(hào)、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(jí) PC機(jī)的控制指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)。即一鍵開關(guān)機(jī)。只須按下發(fā)射機(jī)前

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

11、、兩個(gè)485接口，一個(gè)用于與各單元測(cè)控模塊通信， 另一個(gè)用于與上級(jí)PC機(jī)通信；2、一個(gè)32K存儲(chǔ)器，用于整機(jī)所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；3、一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以便在每一個(gè)數(shù)據(jù)記錄中，都有一個(gè)實(shí)時(shí)的時(shí)間記錄；4、一個(gè)模擬開關(guān)和一個(gè)A/D變換器，用于基本系統(tǒng)單元各參數(shù)的測(cè)量；5、一個(gè)16位單行液晶顯示器和一個(gè)5按鍵的小鍵盤，用于簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話&一個(gè)看門狗，以保證單片機(jī)不死機(jī)。由圖可以看出,主控單元具有對(duì)電源的缺相監(jiān)測(cè)功能， 但在給發(fā)射機(jī)供電的三相、電源2及冷卻系統(tǒng)測(cè)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(huì)出現(xiàn)發(fā)射電中，只要有一相有量 "主控單機(jī)工作而嶼不工接的情況485 接口與各單元

12、測(cè)控 牛十模塊連接激勵(lì)器測(cè)控模塊由|自身供電）液晶顯示器與上級(jí)PC機(jī)連接看門狗面板按鍵機(jī)存儲(chǔ)器功放數(shù)據(jù)電源和冷卻采集板系統(tǒng)測(cè)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(jī)主控單元有兩種功能：一個(gè)是采集、管理激勵(lì)器、功放 等的數(shù)據(jù)，并對(duì)它們進(jìn)行控制；另一個(gè)是與上級(jí) PC機(jī)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(jī)主控單元的簡(jiǎn)要軟件流程如圖所示： 在主控單元，發(fā)射機(jī)累計(jì)工作時(shí)間的最小單位是“分”，主控單元每分鐘監(jiān)測(cè)一次總輸出功率，只要此功率大于 10瓦，即進(jìn)行工作時(shí)間累計(jì)。主控單元軟件流程圖發(fā)射機(jī)主控單元與PC機(jī)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(jī)地址，用于機(jī)房主機(jī)與多臺(tái)發(fā)射機(jī)之間的通信。當(dāng)發(fā)現(xiàn)主機(jī)點(diǎn)名時(shí)，各發(fā)射機(jī)核對(duì)地址：地址不符，不予理睬；地信源部分送來的音、 視頻信號(hào)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(dòng)功率放大器。 傳統(tǒng)激勵(lì)器的控制電路完全是采用模擬硬件電路實(shí)現(xiàn)的， 不 但調(diào)整難，穩(wěn)定性差、而且邏輯和保護(hù)功能也有很大的局限性。激勵(lì)器智能化是本發(fā)射機(jī)的一大特點(diǎn)。我們用微處理器完成激勵(lì)器中的控 制功能，具有調(diào)試簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，實(shí)現(xiàn)功能方便，有一定智能，并易于功能修 改擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。下面分別就其特殊功能、測(cè)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(lì)器與傳統(tǒng)激勵(lì)器相比的特殊功能主要有

14、：1、數(shù)據(jù)采集傳送。對(duì)自身的待測(cè)參量進(jìn)行測(cè)量和處理，并上傳到主控單元；2、上電自檢。激勵(lì)器上電后，工作狀態(tài)自檢，有故障報(bào)警，并且無法開機(jī)，無 故障待命，此時(shí)可進(jìn)行開機(jī)操作；3、主備自動(dòng)切換。激勵(lì)器分主備兩臺(tái)，正常情況下，主激勵(lì)器工作，備激勵(lì)器 待機(jī)，但備激勵(lì)器始終監(jiān)視著主激勵(lì)器的工作，一旦主激勵(lì)器發(fā)生故障，備 激勵(lì)器將主動(dòng)接管其工作。4、工作狀態(tài)自動(dòng)切換。激勵(lì)器有三種工作狀態(tài)：安全狀態(tài)、小環(huán)自動(dòng)穩(wěn)幅狀態(tài) 和大環(huán)自動(dòng)穩(wěn)幅狀態(tài)。 在安全狀態(tài)下， 激勵(lì)器小功放的輸出功率保持在一個(gè) 相對(duì)較小的電平上，不受控制。在小環(huán)自動(dòng)穩(wěn)幅狀態(tài)，激勵(lì)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(dòng)穩(wěn)幅狀態(tài)，

15、激勵(lì)器小功放的輸出 功率以保持發(fā)射機(jī)整機(jī)輸出功率穩(wěn)定在額定電平上為準(zhǔn)。 三種工作狀態(tài)的關(guān) 系是：當(dāng)大環(huán)路工作不正常時(shí)，轉(zhuǎn)小環(huán)路工作，小環(huán)路也不正常時(shí)，轉(zhuǎn)安全 方式。5、故障檢測(cè)及處理。發(fā)射機(jī)的常見故障主要有無視頻、本振源失鎖、激勵(lì)器小 功放電流不正常、高駐波、激勵(lì)器微處理器失效以及功率放大器過激勵(lì)、過 載、過熱等。當(dāng)出現(xiàn)這些故障時(shí)，激勵(lì)器將區(qū)分故障類別，采取不同的處理 方法。嚴(yán)重的，立即關(guān)機(jī)。如果此時(shí)是雙機(jī)工作，先切換到備激勵(lì)器，如本 振源失鎖和激勵(lì)器小功放電流不正常等。 不太嚴(yán)重的， 先降功率再做進(jìn)一步處理激勵(lì)器測(cè)控板的硬件組成激勵(lì)器測(cè)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(duì)鍵盤和面板顯示進(jìn)行控制 2、鍵盤和面板顯示器件3、一個(gè)485接口，用于與主控單元的通信。4、一個(gè)主備通信接口，為25芯插座，用連機(jī)扁纜扭接相連。以實(shí)現(xiàn)主備激勵(lì)器的正常通信。5、一個(gè)多路開關(guān)和AD變換器，用于激勵(lì)器單元各參數(shù)的測(cè)量 6 個(gè)看門狗，以保證單片機(jī)不死機(jī)8、7、主備切換控制電路，用于控制主備激勵(lì)器的切換 受控安全切換電路，用于控制和切換激勵(lì)器的工作狀態(tài)。備自動(dòng)切從圖可以看出，智能激勵(lì)器不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳送，還具有能。激勵(lì)器的工作狀態(tài)總體來說有有兩種常時(shí)，可自動(dòng)轉(zhuǎn)到安全狀態(tài)", 示參量生故障，還還可F，主激勵(lì)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(tái)激勵(lì)器的微處理器都發(fā)維坤手動(dòng)將激勵(lì)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(tái)激勵(lì)器連接受控安全 切換電路激勵(lì)器控制電路框圖C激勵(lì)器測(cè)控板軟件流程熟悉了激勵(lì)器測(cè)控板的硬件組成， 下面我們來了解一下其軟件的