中波廣播自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對DAM發(fā)射機(jī)的監(jiān)控及異常應(yīng)急

王亞嵐

【關(guān)鍵詞】中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控 應(yīng)急預(yù)案 安全播出 微機(jī)數(shù)據(jù)采集控制單元

中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、信源智能切換與處理、發(fā)射機(jī)指標(biāo)狀態(tài)采集系統(tǒng)、監(jiān)視監(jiān)聽與數(shù)傳系統(tǒng)、電力監(jiān)測與控制、環(huán)境安防七個(gè)子系統(tǒng)組成。在硬件上采用的積木式結(jié)構(gòu)，各子系統(tǒng)組成不同規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)。提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，當(dāng)某個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不影響整個(gè)系統(tǒng)中其它功能的正常運(yùn)行。

中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對DAM中波廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，可以簡單的用“下傳上發(fā)”四字概括，下位機(jī)（采集器）上傳發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)參數(shù)，上位機(jī)（控制桌發(fā)送控制指令的計(jì)算機(jī)，也叫服務(wù)器）發(fā)送指令。其鏈路所用硬件：上位機(jī)（服務(wù)器），交換機(jī)，ARM管理器（高速總線管理器，完成數(shù)字接口與以太網(wǎng)接口的轉(zhuǎn)換），采集器（微機(jī)數(shù)據(jù)采集控制單元）;

微機(jī)數(shù)據(jù)采集控制器（采集器）具有獨(dú)立工作的能力，也可接受上位機(jī)對它的系統(tǒng)設(shè)置和操作控制。采集器通過發(fā)射機(jī)對外接口板，對發(fā)射機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集（不同機(jī)型采用不同的采集控制器），經(jīng)ARM 管理器將數(shù)據(jù)傳發(fā)給交換機(jī)，匯總到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，對各參數(shù)進(jìn)行評(píng)判，對超限或異常的參數(shù)進(jìn)行不同的報(bào)警處理，上位機(jī)并將操作命令發(fā)送到采集器，它把相應(yīng)的指令通過開關(guān)量輸出傳送給發(fā)射機(jī)控制單元進(jìn)行操作處理（例如開機(jī)/ 關(guān)機(jī)/ 降功率等）報(bào)警等。發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集器具有自動(dòng)開關(guān)機(jī)、倒換備機(jī)、倒換天饋的功能。該系統(tǒng)可在手動(dòng)模式下順利完成以上操作功能。

計(jì)算機(jī)集中管理部分（上位機(jī)也叫數(shù)據(jù)處理服務(wù)器）：

1、通過適當(dāng)接口現(xiàn)場控制高速總線接口收集各受控設(shè)備的參數(shù)和各種數(shù)據(jù)，檢測其工作狀態(tài)，并能發(fā)送各種控制指令，控制設(shè)備的工作狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制的功能。

2、自動(dòng)監(jiān)測發(fā)射機(jī)及其有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)識(shí)別監(jiān)測數(shù)據(jù)（包括模擬量和開關(guān)量）及工作狀態(tài)，并能及時(shí)自動(dòng)存盤或打印。

3、系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，采用圖形界面技術(shù)，利用鼠標(biāo)和菜單可方便的完成各種功能。具有發(fā)射機(jī)運(yùn)行情況的面板模擬顯示和權(quán)限遠(yuǎn)程遙控功能。

4、系統(tǒng)設(shè)置分級(jí)權(quán)限管理，防止越權(quán)操作。系統(tǒng)憑密碼或指紋（身份認(rèn)證）進(jìn)入。臺(tái)外只能巡查工作情況，不可操作改寫;值班員憑密碼姓名填寫值班日志;設(shè)置管理員憑密碼姓名進(jìn)入等。

5、按各發(fā)射機(jī)每周播出時(shí)間表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開/ 關(guān)機(jī)的功能，手動(dòng)操作優(yōu)先。考慮到重要節(jié)目播出的特殊性，就不能按上述時(shí)間表了，需人機(jī)對話來操作。

6、具有完善的抄表和報(bào)表功能和完善的崗位管理功能。

7、具有完善的故障診斷、故障顯示、自動(dòng)記錄、得當(dāng)處理和報(bào)警功能。

8、具有完善合理的報(bào)警處理功能。在本臺(tái)站有實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警查詢;

故障處理及報(bào)警系統(tǒng)是保證機(jī)房安全播出的不可缺少的重要環(huán)節(jié)，除信號(hào)源自動(dòng)切換處理及監(jiān)聽監(jiān)視系統(tǒng)有自身的檢測報(bào)警系統(tǒng)外，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對發(fā)射機(jī)參數(shù)及環(huán)境、電力參數(shù)進(jìn)行全面超限判斷，根據(jù)不同的故障情況進(jìn)行不同級(jí)別的處理及報(bào)警。

一級(jí)報(bào)警：（1）對一類故障（包括各種聯(lián)鎖;高壓電源;冷卻設(shè)備;主整過壓;輸出監(jiān)視板±5電源;B+，B-電源）等故障;（2）對連續(xù)的二類故障;（3）對各種低壓電源故障;（4）斷激勵(lì)故障;（5）三秒以上的功放關(guān)斷即無功率故障等。采取立即倒換備機(jī)，一級(jí)警報(bào)。

二級(jí)報(bào)警：（1）音頻系統(tǒng)故障自動(dòng)處理;（2）駐波保護(hù);（3）瞬時(shí)的過激欠激過流等二類故障;（4）怪味氣體等異?，F(xiàn)象，采取有二級(jí)報(bào)警提醒。

音頻工作站：

音頻處理服務(wù)器（音頻工作站）就是對各路音頻信號(hào)（各信號(hào)源，入機(jī)信號(hào)，解調(diào)信號(hào)）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)聽監(jiān)視的系統(tǒng)。不僅可以本地監(jiān)控同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)形式的遠(yuǎn)程監(jiān)視監(jiān)聽。其通過實(shí)時(shí)對輸入輸出信源的音頻進(jìn)行采集，并通過LED動(dòng)態(tài)柱圖實(shí)時(shí)顯示出來，而且對音頻進(jìn)行快速A/D轉(zhuǎn)換采樣，通過數(shù)字接口上傳到計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行監(jiān)視，可以通過計(jì)算機(jī)發(fā)送協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。該系統(tǒng)硬件組成有信源智能切換與處理器、循環(huán)監(jiān)聽控制器（無線解調(diào)器）、六路調(diào)幅度監(jiān)測儀、音頻編碼器、音頻服務(wù)器。

信源智能切換與處理器是集對音頻信號(hào)處理、四選一音頻信源自動(dòng)切換、音頻信源的應(yīng)急手動(dòng)切換、環(huán)出監(jiān)測、斷電直通，mp3墊音設(shè)備與一體的設(shè)備。

音頻處理：在中波廣播發(fā)射機(jī)工作過程中，音頻信號(hào)的電平大小直接關(guān)系著發(fā)射機(jī)的調(diào)幅度，信號(hào)太小調(diào)幅度不夠，信號(hào)太大則調(diào)幅度過調(diào)，這兩種情況都屬于劣播。音頻處理模塊，它具有增益自動(dòng)延遲控制、動(dòng)態(tài)峰值衰減、門限靜噪、峰值對稱處理、帶寬壓縮控制消除失真等功能，能將發(fā)射機(jī)的信源信號(hào)的電平穩(wěn)定在0dBm左右，使播出質(zhì)量達(dá)到最佳。然而，由于音頻處理器的動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍有限，一般為26dB，一旦遇到音頻動(dòng)態(tài)范圍變化過時(shí)，會(huì)出現(xiàn)音頻處理器失效的情況，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了無源型平衡式衰減器，它的衰減范圍0-24dB，衰減步長為2dB。在遇到音頻信源變化過大時(shí)，可采用人為干預(yù)方式，將信號(hào)再送入音頻處理器之前預(yù)衰減n個(gè)dB。

自動(dòng)切換：通過數(shù)字化采樣實(shí)時(shí)判斷音頻有無狀態(tài)，一旦主路信源丟失將自動(dòng)切換到備用信源上，一旦主路信源恢復(fù)發(fā)射機(jī)的輸入信號(hào)將自動(dòng)切回到主路信源上。但當(dāng)主路信源丟失，而第一路備用信源無信號(hào)而有雜音電平時(shí)，將不能切換到下一路備用信源而影響安全播出，這時(shí)就需要音頻信源的應(yīng)急手動(dòng)切換！

環(huán)出監(jiān)測： 在中波監(jiān)控系統(tǒng)中我們每部發(fā)射機(jī)提供了四路信源選擇，其中第一路為主信源，其它三路為備用信源。同時(shí)信源處理系統(tǒng)對每一路輸入信源做環(huán)出處理提供監(jiān)測信號(hào)。

斷電直通：斷電直通功能可以有效的將音頻處理器自身故障時(shí)，從而導(dǎo)致發(fā)射系統(tǒng)故障的問題避免掉。但是，該音頻處理器的缺點(diǎn)是只有主機(jī)對主路信源具有斷電直通功能，對其它備用信源沒有斷電直通功能;而且備機(jī)工作時(shí)對任何一路信源都沒有斷電直通功能！而且斷電直通的信號(hào)因沒有進(jìn)行幅度壓縮處理，送入發(fā)射機(jī)會(huì)造成因信號(hào)幅度過大而使發(fā)射機(jī)過荷保護(hù)造成停播。（這種情況已經(jīng)在傳音系統(tǒng)中創(chuàng)新改進(jìn)解決了）

循環(huán)監(jiān)聽控制器：

開路天線接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)，送達(dá)循環(huán)監(jiān)聽控制器，解調(diào)出所需通道信號(hào)，經(jīng)音頻編碼器編碼后，在音頻服務(wù)器界面上呈現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)柱狀彩條。CYK-601循環(huán)監(jiān)聽控制器。就是一個(gè)獨(dú)立的無線解調(diào)器;通過天線接收來解調(diào)信號(hào)，對各部設(shè)備的解調(diào)信號(hào)按預(yù)置的時(shí)間間隔、以及預(yù)選的通道進(jìn)行循環(huán)播放監(jiān)聽，即可動(dòng)態(tài)設(shè)置監(jiān)聽時(shí)間和監(jiān)聽通道。在特殊的情況下值班員可以將循環(huán)監(jiān)聽控制器強(qiáng)制切換到指定通道上進(jìn)行固定節(jié)目的監(jiān)聽。通過這種方式可以有效避免因?yàn)橐纛l處理服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)造成不能監(jiān)聽的問題，為音頻服務(wù)器的備用監(jiān)聽方式。

六路調(diào)幅度監(jiān)測儀：（監(jiān)測載波與調(diào)幅度）

從發(fā)射機(jī)輸出監(jiān)測板（取樣射頻信號(hào)），經(jīng)檢波盒檢波后進(jìn)入調(diào)幅度監(jiān)測儀，通過RS422通訊接口、ARM管理器網(wǎng)口轉(zhuǎn)換，傳給交換機(jī)到服務(wù)器。并通過音頻音頻編碼器后，載波和調(diào)幅度信號(hào)在服務(wù)器呈動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)柱狀彩條;

CYK-602AM調(diào)幅度監(jiān)測儀對發(fā)射機(jī)輸入的射頻信號(hào)處理，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)顯示載波和調(diào)幅度（標(biāo)稱值均為百分?jǐn)?shù)）。RS422通信接口，可以輸出實(shí)時(shí)的調(diào)幅度監(jiān)測值及越限報(bào)警信息，報(bào)警后設(shè)備可自動(dòng)保存數(shù)據(jù)信息并通過接口傳給上位機(jī)，使系統(tǒng)更精確的進(jìn)行信息管理，增強(qiáng)了系統(tǒng)的監(jiān)控能力，報(bào)警功能時(shí)段與發(fā)射機(jī)播出時(shí)間保持一致，即發(fā)射機(jī)播出時(shí)間內(nèi)發(fā)生情況報(bào)警，發(fā)射機(jī)播出時(shí)間段外不會(huì)報(bào)警。

音頻編碼器

系統(tǒng)中的數(shù)字式可視化監(jiān)視監(jiān)聽模式，運(yùn)用獨(dú)特的多路音頻編碼器（32路音頻獨(dú)立編碼），將各路音頻信號(hào)編碼壓縮，通過局域網(wǎng)（交換機(jī)）傳送至音頻處理服務(wù)器，經(jīng)音頻處理服務(wù)軟件包計(jì)算處理，將中波發(fā)射過程中的不同音頻信號(hào)量化成可視的動(dòng)態(tài)柱形圖的方式，這樣可以通過視覺同時(shí)瀏覽多路音頻信號(hào)的工作狀態(tài)，同時(shí)也可以對音頻信號(hào)進(jìn)行定量分析和處理故障報(bào)警。采用音頻信號(hào)差動(dòng)對比監(jiān)測，系統(tǒng)將輸入到發(fā)射機(jī)的音頻信號(hào)與射頻解調(diào)信號(hào)進(jìn)行對比監(jiān)測，一旦出現(xiàn)故障可一目了然地發(fā)現(xiàn)是哪個(gè)環(huán)節(jié)的問題。同時(shí)根據(jù)需求將數(shù)字音頻信號(hào)解壓解碼送音箱監(jiān)聽，服務(wù)軟件可根據(jù)用戶的要求任意組織音頻柱圖的監(jiān)視畫面，并提供循環(huán)監(jiān)聽以及固定頻率監(jiān)聽的功能。

系統(tǒng)中每套節(jié)目的主用信源、及各路備分信源和解調(diào)音頻信號(hào)。在音頻服務(wù)器上都可以進(jìn)行各路音頻的柱圖監(jiān)視和音頻信號(hào)的選擇監(jiān)聽，即多套節(jié)目同時(shí)瀏覽，同時(shí)可監(jiān)視發(fā)射機(jī)的載波功率，可監(jiān)聽任何一路音頻?？蓪⒛程坠?jié)目的所有信源集中監(jiān)視監(jiān)聽，從而增進(jìn)了播出效果，解決了信源監(jiān)視的各個(gè)盲區(qū)，達(dá)到統(tǒng)攬全局的目標(biāo)。并具有獨(dú)立報(bào)警功能。

每一頻率一般采用主備機(jī)播出，該系統(tǒng)將音頻處理后的信源信號(hào)進(jìn)行四路分配器輸出，不但可以為主備兩部發(fā)射機(jī)提供高質(zhì)量的信源信號(hào)，而且可以通過冗余信源對去往發(fā)射機(jī)的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測（對入機(jī)信號(hào)監(jiān)測監(jiān)聽），另外還冗余一路信號(hào)備用。

播出系統(tǒng)緊急事件應(yīng)急與改進(jìn)

一、信號(hào)源部分本臺(tái)現(xiàn)播中一和省一兩套中波廣播節(jié)目，主用光纖信號(hào)，備用信號(hào)源中星6B（衛(wèi)星接收機(jī)），還有備用光纖信號(hào)。

1、當(dāng)主用信號(hào)中斷時(shí)，智能音頻處理切換器應(yīng)能自動(dòng)切換到備用信號(hào)，如果切換失效，值班員應(yīng)立即將智能音頻處理切換器轉(zhuǎn)為手動(dòng)切換狀態(tài)，進(jìn)行人工選擇切換備用信號(hào)。如果手動(dòng)切換失靈，采用接線板的插線“切換”處理（即調(diào)換主備信號(hào)源插線）。

2、當(dāng)節(jié)目信號(hào)內(nèi)容異常或遇非法信號(hào)襲擾是，值班員應(yīng)仔細(xì)準(zhǔn)確辨別，及時(shí)手動(dòng)切換。如確認(rèn)各路信號(hào)均為非正常信號(hào)時(shí)，可暫輸出禁止，同時(shí)拉響警鈴，報(bào)告總值班和臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)。

3、當(dāng)控制桌的UPS電源正常供電時(shí)，控制桌的UPS電源正常指示綠色燈亮。當(dāng)控制桌的UPS電源發(fā)生故障無輸出時(shí)，此時(shí)控制桌的供電電源將自動(dòng)切換到外線供電，同時(shí)綠色指示燈滅。若由于線路或某設(shè)備故障無法整體供電時(shí)，利用臨時(shí)電源插板取墻壁電源接在UPS電源輸出插頭給控制桌設(shè)備供電。也可利用臨時(shí)插線板給衛(wèi)星接收機(jī)供電，把衛(wèi)星信號(hào)做播出播出信號(hào)（此信號(hào)幅度較小，不經(jīng)過音頻處理器直通入發(fā)射機(jī)時(shí)不發(fā)生過荷），維持播音。盡快恢復(fù)控制桌的供電。

4、智能音頻處理切換器故障無輸出時(shí)，應(yīng)采用其斷電直通功能（即第一路輸入和主用輸出斷電時(shí)直通），或在接線板上進(jìn)行跳線處理（選擇信號(hào)幅度較小的衛(wèi)星信號(hào)），維持播音。但是，該音頻處理器的缺點(diǎn)是只有主機(jī)對主路信源具有斷電直通功能，對其它備用信源沒有斷電直通功能;而且備機(jī)工作時(shí)對任何一路信源都沒有斷電直通功能！而且斷電直通的信號(hào)因沒有進(jìn)行幅度壓縮處理，送入發(fā)射機(jī)會(huì)造成因信號(hào)幅度過大而使發(fā)射機(jī)過荷保護(hù)造成停播。

為了縮短處理故障時(shí)間，充分利用智能音頻切換處理器的斷電直通功能。在智能四選一音頻切換處理器前對第一路主用信號(hào)再單獨(dú)加裝一個(gè)音頻處理器，來預(yù)防因智能四選一音頻處理切換器故障無輸出，應(yīng)用其斷電直通功能，可以防止了光纖信號(hào)幅度過大造成機(jī)器過荷停播事故。

二、監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)發(fā)射機(jī)的正常開/ 關(guān)機(jī)和運(yùn)行情況的監(jiān)測判斷處理和警報(bào)。它對發(fā)射機(jī)的正常播出是很重要，但非決定作用，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)在“本地”狀態(tài)時(shí)可實(shí)現(xiàn)人工操作正常播出。

1、上位機(jī)、交換機(jī)ARM管理器等信號(hào)通路故障可能造成上下行信息中斷監(jiān)控失效，雖然不至于造成發(fā)射機(jī)的停播，但已構(gòu)成安全隱患，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)巡視和監(jiān)聽，報(bào)告總值班及時(shí)處理。

2、下位機(jī)（采集器）故障不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開機(jī)時(shí)，可采用斷電復(fù)位處理，如還不能正常運(yùn)行可采用本地狀態(tài)人工操作。

3、在不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開＼ 關(guān)機(jī)，主用發(fā)射機(jī)故障時(shí)不能倒換備機(jī)，監(jiān)控失效等問題時(shí)，值班員應(yīng)將發(fā)射機(jī)置于本地位置，完全由人工監(jiān)控：合低壓開關(guān)（必須），再選擇適當(dāng)功率開機(jī)，發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)靠人工巡視掌握，及時(shí)報(bào)告總值班或臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)做出處理。

三、發(fā)射機(jī)部分

在監(jiān)控系統(tǒng)工作正常的情況下，當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)異常導(dǎo)致低功率或無功率輸出時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)立即報(bào)警并做出適當(dāng)處理。值班員應(yīng)密切監(jiān)視，仔細(xì)觀察并做詳細(xì)記錄，對不正常的情況做出正確的判斷和處理。

1、主機(jī)開機(jī)失敗，或播音過程中發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)將自動(dòng)倒換開啟備機(jī)，發(fā)出警報(bào)。值班員要記錄主機(jī)故障表現(xiàn)，且通知總值班。備機(jī)正常播音后，可手動(dòng)開啟主機(jī)到假負(fù)載，仔細(xì)觀察每個(gè)步驟的表現(xiàn)，記錄故障現(xiàn)象，判斷故障部位和原因，在自己無法處理時(shí)及時(shí)告知臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)，組織技術(shù)力量搶修。故障排除后，確定發(fā)射機(jī)在遙控狀態(tài)，監(jiān)控系統(tǒng)要進(jìn)行“倒機(jī)恢復(fù)”的操作。

2、播音過程中，當(dāng)主備機(jī)同時(shí)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)遵循先易后難，減少停播時(shí)間的原則，首先解決故障明顯較易解決的機(jī)器，盡快恢復(fù)節(jié)目播出。

3、播音過程中，當(dāng)多次發(fā)生如過流、過壓或欠激、過激等機(jī)器本身的不穩(wěn)定情況時(shí)，要人為倒換備機(jī)（注意切換方法）。組織技術(shù)力量搶修。

4、重要節(jié)目播出時(shí)或遇惡劣天氣時(shí)，相關(guān)備機(jī)處在熱備份狀態(tài)。遇惡劣天氣，如沙塵暴，大風(fēng)，強(qiáng)雷電天象時(shí)，發(fā)射機(jī)多次發(fā)生駐波、過流、過壓等保護(hù)時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低功率播出，備機(jī)處在熱備份狀態(tài)。在不能用低功率維持播音時(shí)，經(jīng)上級(jí)部門同意后方可暫時(shí)關(guān)機(jī)，雷電減弱時(shí)立即恢復(fù)播音。

5、當(dāng)機(jī)房突然停電，值班員、總值班應(yīng)及時(shí)與配電室取得聯(lián)系，并守候在機(jī)房，待來電時(shí)快速恢復(fù)播出。

6、播音過程中，偶然接到連播通知，而又不能對播出時(shí)間列表進(jìn)行修改時(shí)，首先合發(fā)射機(jī)低壓開關(guān)，再將發(fā)射機(jī)置于“本地”位置，待播音結(jié)束后，機(jī)器恢復(fù)“遙控”狀態(tài)。

7、播音中，如要微調(diào)發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)，要適當(dāng)降低輸出功率，半功率開啟備機(jī)，以防不當(dāng)。所有的事故及處理情況要及時(shí)向總值班、臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，并做好詳細(xì)記錄。

以上是我對本臺(tái)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)對DAM發(fā)射機(jī)的監(jiān)控及異常狀態(tài)應(yīng)急處理的學(xué)習(xí)和總結(jié)，不妥之處在所難免，期待給與斧正。