識別抑制PCM設(shè)備E線長時間對地的程序設(shè)計

宋政達

摘 要：PCM 設(shè)備是民航空管甚高頻信號實現(xiàn)遠距離傳輸?shù)闹饕O(shè)備，PCM設(shè)備在日常運行過程中，由于外部原因會發(fā)生一種E線長時間對地的現(xiàn)象，會嚴重影響空中機組和地面管制的話音通信質(zhì)量。本文在單片機平臺上使用C語言設(shè)計了兩種不同思路的程序，對E線長時間對地現(xiàn)象進行識別和抑制。通過實驗平臺進行測試，此兩種程序都能夠?qū)崿F(xiàn)快速識別的抑制E線長時間對地的現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：PCM設(shè)備；編程邏輯；單片機

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A

一、導致PCM設(shè)備E線長時間對地的原因及當前的處理辦法

在民航空管系統(tǒng)中，需要將遠距離的外臺站信號實時的傳輸回管制部門，這些信號有甚高頻、電話、雷達、電報、視頻監(jiān)控等多種類型。PCM 設(shè)備是這些信號實現(xiàn)遠距離傳輸?shù)闹饕O(shè)備，這種設(shè)備將遠端臺站的的信號復用成一個32時隙的2M電信號，再接入運營商的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)進行遠距離傳輸。PCM設(shè)備在日常運行過程中，由于外部原因會發(fā)生一種E線長時間對地的現(xiàn)象，這會造成PCM設(shè)備所連接的電臺一直以載波功率向外發(fā)射無線信號，使得此電臺周圍半徑200km范圍內(nèi)的其他同頻電臺都會連續(xù)收到強烈的“滋滋”電流聲，嚴重影響空中機組和地面管制的話音通信質(zhì)量，這在空中交通管制的運行過程中會帶來不可預料的嚴重后果。

造成E線長時間對地的原因主要有兩個：（1）管制端PCM設(shè)備M線由于誤接地或PCM設(shè)備自身故障等原因，導致對應的遠端臺站上PCM的E線長時間對地。（2）遠端臺站PCM設(shè)備掉電，會直接造成E線對地，直到PCM供電恢復為止。E線對地發(fā)生后，需盡快將E線切斷，以免對其他同頻電臺造成影響。當前空管設(shè)備運行維護部門主要是通過人工切斷E線的方式來解決此類故障。在有人值守的遠端臺站，由維護中心的人發(fā)現(xiàn)故障后，電話通知臺上值班人員，由值班人員確認故障現(xiàn)象并找到對應E線然后切斷。對于無人值守的臺站，維護中心的人員可以通過本地監(jiān)控確認E線長劃現(xiàn)象，但當前沒有能夠遠程切斷E線的方法，只能通過遙控關(guān)閉對應電臺的方法抑制電臺發(fā)射。如果遠程遙控不成功，只能由維護人員驅(qū)車趕往外臺進行現(xiàn)場處理。以上兩種方法，都至少需要3分鐘以上的時間，這在某些管制繁忙的場合是不能接受的。因此，一種能夠自動識別E線長時間接地并自動抑制的裝置，在最多30秒的時間內(nèi)識別出E線長時間對地，并在識別成功后自動切斷E線，就顯得非常必要。接下來討論在單片機平臺上用C語言編程來實現(xiàn)這個功能。

二、識別E線長時間對地的編程邏輯

在實際運行過程中，E線處于對地狀態(tài)達到30秒鐘，就可以認為E線處于長時間對地的狀態(tài)。那么在單片機平臺上用C語言編程時就可以采用以下兩種思路。（1）將E線與單片機的外部中斷引腳相連，編程對單片機的外部中斷引腳狀態(tài)進行監(jiān)視，使用單片機上的定時器進行定時，設(shè)置一個處置為零的全局變量，每隔50ms檢查一次外部中斷引腳的狀態(tài)，如果引腳狀態(tài)為邏輯1狀態(tài)，全局變量不做任何操作，如果引腳狀態(tài)為邏輯0狀態(tài)，則說明E線對地，此時全局變量進行加1操作。如果定時器連續(xù)600次都檢測到外部中斷引腳處于邏輯0狀態(tài)，則全局變量數(shù)值等于600，此時說明E線已經(jīng)連續(xù)對地時長達到了30秒，則發(fā)出控制指令，將接在E線上的繼電器置于斷開狀態(tài)。（2）使用一個while（）循環(huán)，判定條件設(shè)為while（！s），其中的s通過宏定義定義為外部中斷引腳的狀態(tài)。當外部引腳狀態(tài)為邏輯0狀態(tài)時，進入此循環(huán)，進入循環(huán)后啟動一個30秒的定時器，如果30秒定時器定時結(jié)束時，程序仍在此循環(huán)中未跳出，則認為E線已經(jīng)連續(xù)對地時長達到了30秒，則發(fā)出控制指令，將接在E線上的繼電器置于斷開狀態(tài)。

三、兩種編程邏輯的實現(xiàn)

對于第一種邏輯，可以由以下語句來實現(xiàn)（部分核心語句）：

#include

sbit interrupt1=P3^2；

int flag=0；

void main（）

{ EA=1；

EX0=1；

IT0=0；

flag=0；

while（1）

{ if（interrupt1==0）//接地

{ relay=0；

if（flag1==1）

{flag++；

flag1=0；

}

}

else

{relay=1；

flag1=1；

}

display（flag）；

}

對于第二種邏輯，可以由以下語句來實現(xiàn)（部分核心語句）：

#include

sbit S1=P3^2；

sbit K1=P1^1；

void init（）

{

TMOD=0x11；

TH0=（65536-50000）/256；

TL0=（65536-50000）%256；

TH1=（65536-50000）/256；

TL1=（65536-50000）%256；

EA=1；

ET0=1；

TR0=1；

ET1=1；

TR1=1；

}

void main（）

{

init（）；

while（1）

{

while（！S1）

{

if（sec_f1>=600） {K1=0；end1=1；TR0=0；}

}

flag1=0；sec_f1=0；

}

}

上述程序中，第二段程序的while（！S1）語句實現(xiàn)的是一個監(jiān)視功能，通過宏定義將變量S1與外部中斷引腳聯(lián)系起來，當外部中斷引腳的狀態(tài)為高電平時，S1的值為1，“！S1”的邏輯值為0，就是說while（！S1）的判決條件不成立，則while（！S1）所對應的所有程序都不被執(zhí)行。一旦外部中斷引腳被拉低為對地狀態(tài)，也就是說PCM對應的E線由于某種原因由高阻狀態(tài)變?yōu)榱藢Φ貭顟B(tài)，則“！S1”的邏輯值為1，就是說while（！S1）的判決條件成立了，則while（！S1）所對應的所有程序開始被執(zhí)行。只要PCM對應的E線對地狀態(tài)不改變，則while（！S1）的判決條件一直成立，所以一旦定時器定時時間到達，則會使“sec_f1>=600”的條件成立，此時，執(zhí)行切斷繼電器的操作，而且這個操作會一直執(zhí)行下去，此時由于PCM的E線被拉低造成的電臺長劃就得到了控制。當PCM的E線由于某種原因恢復高阻狀態(tài)時，“！S1”的邏輯值又變?yōu)?，while（！S1）的判決條件不成立，while（！S1）所對應的所有程序又都不被執(zhí)行，繼電器又恢復閉合狀態(tài)，整個程序重新進入檢測狀態(tài)。

而第一種程序中，主要靠if（interrupt1==0）這個判斷語句來記錄外部中斷引腳狀態(tài)的變化，如果外部中斷引腳為高阻狀態(tài)，通過宏定義與外部中斷引腳相聯(lián)系的變量interrupt1為邏輯值1，則if判斷不成立。如果外部中斷引腳變?yōu)閷Φ貭顟B(tài)，通過宏定義與外部中斷引腳相聯(lián)系的變量interrupt1為邏輯值0，則if判斷成立。在接下來的語句中會對計數(shù)值進行加1操作，這種操作會不斷進行，直到定時器定時時間到來，檢查flag的值，從而判定在定時器定時值這段時間范圍內(nèi)外部中斷引腳一直處于接地狀態(tài)。

結(jié)語

上述兩種邏輯的完整程序在KEIL編譯環(huán)境下編譯通過后，下載到以STC89C52單片機為核心的控制平臺上，通過實驗平臺的實地測試，都能夠穩(wěn)定運行，達到預期的需求。第一種邏輯程序簡單，占用資源少，但是檢驗的精確性不如第二種邏輯，使用者可以根據(jù)自己的需求進行選擇。

參考文獻

[1]譚浩強.C程序設(shè)計第二版[M].北京：清華大學出版社，1999.

[2]申鳳琴.電子電工技術(shù)應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.