中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)

單鵬

【摘要】中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)是一種在廣播行業(yè)中運用的較為廣泛的有關(guān)于監(jiān)控的一種技術(shù)手段。伴隨著中波發(fā)射機這一研究獲得的進步，發(fā)射臺已經(jīng)向規(guī)模、數(shù)字以及自動化的方向不斷進步，可以更高效的發(fā)揮自己的作用，提高效率。本文基于中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡的設計與實現(xiàn)進行深入探析，希望更好的完善，提升其可靠性。

【關(guān)鍵詞】中波發(fā)射機;監(jiān)控系統(tǒng);通訊網(wǎng)絡

中圖分類號：TN94? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1673-0348（2020）012-127-03

Abstract： The monitoring system of medium wave transmitter is a kind of technical means about monitoring which is widely used in broadcasting industry. With the development of the research of medium wave transmitter， the transmitting station has made continuous progress in the direction of scale， digital and automation， which can play its role more efficiently and improve efficiency. In this paper， based on the design and implementation of the communication network of the monitoring system of medium wave transmitter， we hope to improve it and improve its reliability.

Key words： medium wave transmitter; Monitoring system; communication network

廣播在人們平時的生活中有著極重要的地位，可推動人們更好的生活。隨著當前社會的不斷發(fā)展，科學技術(shù)也在不斷的更新。廣播中的波發(fā)射臺承擔著重要的有關(guān)廣播的任務，利用現(xiàn)代化科技手段積極開發(fā)一個有效的監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以將發(fā)射機的播發(fā)質(zhì)量進行一定的監(jiān)控，也能夠保證整個播發(fā)系統(tǒng)其可靠以及穩(wěn)定性。

1. 簡述中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)

中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)由于自身良好的監(jiān)控功能以及先進技術(shù)，在更多的行業(yè)中進行應用。隨著技術(shù)方面的不斷強化，中波發(fā)射機的功能也在不斷的更新中獲得明顯的提升，現(xiàn)今已成為監(jiān)控領(lǐng)域中不能缺少的重要設備，可以保證整個系統(tǒng)在性能方面的安全與穩(wěn)定。

2. 中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)

2.1 通信系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

主控單元一般是由上位機與下位機這兩部分組成。在這之中，下位機主要是通過其核心芯片STM32開展實際的工作，可以保證對主控單元以及整個系統(tǒng)在運行、監(jiān)控、控制等方面的要求。某地新聞出版廣電局使用的就是這一芯片，具有外設豐富且實時性能高的特征，最為關(guān)鍵的是其在開發(fā)方面的花費不高，并不會帶來極大的在經(jīng)濟方面的壓力。下位機一般采用的是STM32芯片的 AD 采集口，可以高質(zhì)量的達成數(shù)據(jù)方面的采集，也能夠利用另外的通用口達成數(shù)字量的輸入與輸出相應工作，從而真正的達成對發(fā)射機實時的進行監(jiān)控以及控制的需求。

2.2 上位機的監(jiān)控軟件

Delphi是Windows 這一平臺下應用以及在真正發(fā)展中速度最快的程序開發(fā)工具。而中波發(fā)射機的監(jiān)控軟件在真實的開發(fā)過程中，可以通過Delphi 這其中的工具以及編譯器達成對數(shù)據(jù)庫的監(jiān)測。而且，MicrosoftSQL Server2005也是一個具有較多功能的數(shù)據(jù)庫管理平臺，能夠利用集成BI的形式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理。以實際在應用方面的情況進行分析，上位機軟件一般在對用戶信息的采集、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)存儲等工作中實際應用，可以實現(xiàn)對用戶參數(shù)的設定，也能夠查詢以往在使用方面的真實數(shù)據(jù)。所以，若是想要將監(jiān)控通訊網(wǎng)絡的功能最大限度的實現(xiàn)，一定要將對上位機監(jiān)控軟件的設計水平強化，才可以有效的滿足在實時監(jiān)控方面的要求，進而保證廣播電視在實際播出中質(zhì)量的提升。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)功能設計

設計監(jiān)控這一功能主要是通過對發(fā)射機整個工作的系統(tǒng)全方面的控制，有效對發(fā)射機下達相關(guān)的控制指令，使其可以高質(zhì)量的完成監(jiān)測工作。而它在功能方面的具體設計如下。一、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能。通過對指令的發(fā)送可以讓上位機開展數(shù)據(jù)的傳輸，方便與對發(fā)射機實際工作情況的有效監(jiān)督。而且，還能夠?qū)⒅胁òl(fā)射器在真實工作中實時的數(shù)據(jù)進行儲存。若是在監(jiān)測過程中，數(shù)據(jù)超出限定值，系統(tǒng)會做自動的彈出相應顏色的指示，有效的發(fā)揮對用戶的提醒作用。二、對開關(guān)量監(jiān)測。這一工作的真正實現(xiàn)可以將開關(guān)量的實際問題真正解決，并通過其狀態(tài)變化以彈窗等形式對用戶進行警告，最大程度的確保運行系統(tǒng)其本身的安全性。三、對歷史數(shù)據(jù)讀取與打印。在一般情況下，能夠自動或手動的將發(fā)射機的參數(shù)、故障記錄，將在實際運行中的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫之中，也兼具打印以及對數(shù)據(jù)的分析功能。四、遠程控制。這一系統(tǒng)可以通過實現(xiàn)將提前設定的通信協(xié)議將指定的命令代碼進行發(fā)送，高效達成遠程控制的需求。例如，自動開關(guān)機、設定系統(tǒng)時間等。

2.4 主要功能模塊實現(xiàn)

中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的主要功能模塊如圖1，由系統(tǒng)設置、通信模塊、報警信息以及數(shù)據(jù)庫這四部分組成。其中，系統(tǒng)設置有著用戶設置、門鈴修改和開關(guān)設置功能。數(shù)據(jù)庫會實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、備份與恢復。

2.4.1 系統(tǒng)設置模塊

這一模塊是對發(fā)射機管理與維護人員登錄信息安全的識別。這一模塊會依據(jù)實際注冊人的職位信息詳細分類，在其登錄過程中驗證其職務，并明確其具有的相應權(quán)限以及此登陸用戶可以開展何種程度的操作。如，普通的值守工作人員只有普通的控制權(quán)限，而對于部門主管來講，其具有著全部的權(quán)限。例如，可以將離職人員的相關(guān)信息進行注銷等。

2.4.2 通信模塊

這一模塊是監(jiān)控系統(tǒng)需要重點設計的內(nèi)容，其設計的成果將直接影響監(jiān)控系統(tǒng)實際的工作效率以及效果。在Delphi環(huán)境中，想要達成串口通信可以采取以下手段。一是利用VCL控件，二是調(diào)用API函數(shù)，三是調(diào)動另外的串口通信程序。因為SPCOMM 這一控件其所能提供的對串口種類極為豐富，其操作可以充分的滿足監(jiān)控系統(tǒng)實際的通信需要。所以，可以運用這一控件實現(xiàn)有效通信。在真正開展程序的運行中，要對串口進行初始化，對于每個串口的數(shù)據(jù)位、停止位等設置。在程序運行中，每一路的數(shù)據(jù)都會單獨的參入相應串口的緩沖地區(qū)，之后才可進行數(shù)據(jù)上的解析。

2.4.3 數(shù)據(jù)庫模塊

對于數(shù)據(jù)進行實時的儲存是極為必要的。一整套中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以開展實時動態(tài)的監(jiān)控，也能夠達成對以往數(shù)據(jù)的查詢、對比等相關(guān)功能。數(shù)據(jù)的存儲可以有效的達成以上功能。

3. 監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性設計

3.1 提升可靠性的硬件辦法

3.1.1 分布電容

數(shù)據(jù)流在總線上傳播，可以被稱為基波信號，通過高低電平進行表達。如，在0000 0011的數(shù)據(jù)包中，0信號會讓電容充分的充電，而1信號到來時則會來不及放電，在最終的識別中，依舊將其認為0信號，這可能會導致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)嚴重的問題，對于指令的正確性造成一定的影響。想要將這一問題解決，可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈式档?，也要加大硬件方面的水準，盡可能的使用小分布電容電纜。

3.1.2 總線沖突

在通信網(wǎng)絡之中，上位機有著對總線的控制權(quán)。而且，當處于同一時間，只有一臺設備處于發(fā)送的狀態(tài)中，若是數(shù)量多的下位機一起對總線進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，可以會出現(xiàn)數(shù)據(jù)方面的沖突。在開展對監(jiān)控系統(tǒng)設計的實驗中，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突的情況，一般會導致多個設備上傳的數(shù)據(jù)夾雜，以致數(shù)據(jù)出現(xiàn)大量的堆積，影響上位機的識別。所以，應該對下位機系統(tǒng)過程中設計相應的防沖突閉鎖電路。

3.1.3 節(jié)點故障

收發(fā)器出現(xiàn)故障以及損壞的原因較多。其中，最為常見的就是線路浪涌、雷擊等等，對于通信的可靠性造成一定的影響。想要有效的預防，可以選擇相應的芯片進行故障保護方面的設計。在外面加入保護電路。也可以在各個從機通信的出口端與系統(tǒng)總線之間加入電阻。這樣即使在面臨極端情況時，也能夠保證部分的節(jié)點電阻。

3.2 加強可靠性的軟件辦法

3.2.1 增加校檢

利用串口進行數(shù)據(jù)的接收時，在校檢地址碼之外，對數(shù)據(jù)進行累加和等開展一系列的校檢都可以將通信的可靠性能增強。以某系統(tǒng)為例，在實際的工程中進行使用，可在協(xié)議中增加‘AA 55與‘CC 33這樣的內(nèi)容，伴隨著數(shù)據(jù)不斷以十六進制的形式進行儲存，通過字節(jié)的形式進行發(fā)送，利用累加和的校檢形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠性的不斷增強。在上位機或是下位機系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)時，可以將這樣的數(shù)據(jù)進行提取，并消除其中可能存在的干擾內(nèi)容，若數(shù)據(jù)一致可有效的在執(zhí)行或判斷中運用。

3.2.2 加入延時

基于總線開展多機的通訊中，因為硬件存在的電氣特性，其傳輸并不是在一瞬間就可以完成的。半雙工狀態(tài)進行工作的 RS485 在開展輸入與輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中需要一定的時間。因此，在編程中，需要在上位機接口轉(zhuǎn)換電路的切換中進行一定的延時設計，這會大大的增加在數(shù)據(jù)傳輸方面的可靠性。

3.2.3 超時監(jiān)測

為了避免當某一節(jié)點出現(xiàn)問題無法及時的回復信息，以致出現(xiàn)系統(tǒng)假死情況的出現(xiàn)，上位機與下位機在通訊過程中需要充分的考量實際的狀況，適當?shù)募尤氤瑫r監(jiān)測程序。例如，某系統(tǒng)選擇15-20倍的常規(guī)通信時間，將其作為最大超時時間。一旦達到最大超時時間依舊得不到恢復，就會將這一指令結(jié)束，將其認定為執(zhí)行失敗，并將其超時記錄存儲到數(shù)據(jù)庫中。此外，還會對用戶進行提醒，使其對相關(guān)的硬件節(jié)點進行實際的檢測。

4. 結(jié)束語

當中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)真正的進行使用后，能夠最大程度的將計算機的優(yōu)勢發(fā)揮，有效的達成從原本的人為控制向機械控制轉(zhuǎn)變，實時的開展對運行系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)控以及采集。而且，最為重要的是，通過對監(jiān)控系統(tǒng)的設計以及實現(xiàn)，可以規(guī)避多機通信導致總線沖突的狀況，更高質(zhì)量的達成對通訊網(wǎng)絡的優(yōu)化，避免在節(jié)點方面問題的產(chǎn)生，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的設計要求的達成。

參考文獻：

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