发射台远程代播自动化改造系统设计

权琳 赵晓君

（国家新闻出版广电总局五四二台 ）

摘要：通过对本地DX-400发射机及台际远端M2W发射机自动化系统的升级改造，为远程代播平台提供了发射机工作模拟量及工作状态，从根本上改变了传统电话通知代播的工作模式，大大缩短了台际代播时间，提高了安全播出保障等级。关键词：中波发射机 远程代播 自动控制 socket 运行图

1 系统设计背景

1.1系统建设前1.1.1 DX-400发射机自动化系统是2002年投入使用的，只能实现基本的自动开关机及升降功率功能，遇到发射机故障需要紧急代播时，完全依靠电话联系手动完成。这必将延长停播时间，更不能适应无人值班有人留守管理模式的需要。1.1.2 DX-400中波发射机本地自动化系统不能满足对发射机全部数据的监测，也无法与上级运行维护管理系统进行数据交互，接收解析调度指令。1.1.3 代播机M2W中波发射机本地自动化系统已经完成，可与远程代播系统对接从而实现对发射机的远程控制。1.2系统建设目标根据信息化建设规范的要求，对发射机实现科学化规范化的维护和管理，提高安全播出保护等级，减少因人工代播引起的播出中断，在最短时间内利用自动代播系统恢复播出，提高设备的可靠性，提高发射机故障报警处置的时效性。利用计算机控制和科学管理模式实现对中波发射机的自动代播、自动监测控制、自动报警、自动处理、自动记录等功能，为安全优质播出提供强有力的保障。

2 系统方案设计

2.1工作任务2.1.1完成远程代播系统平台建设。远程代播系统服务器端设在DX-400发射机端，客户端设置在M2W发射机端。代播系统的通信过程采用Socket方式，用于传送发射机状态、实时数据、代播请求、代播方案等数据。2.1.2搭建DX-400本地发射机自动化系统DH+网络，建立上、下位机通信，同时按照信息化规范要求开发DX-400发射机自动化系统上位机程序。2.1.3完成M2W本地发射机自动化系统的升级。2.1.4测试并调通DX-400及M2W发射机之间光缆传输通路。2.1.5完成远程代播系统的联调测试2.2系统结构图图1为远程代播系统框图，其中左侧为DX-400发射机端系统图右侧为M2W发射机端系统图，整个系统建设遵照信息化技术规范中要求的机房平台架构实施。

图1远程代播系统结构图

2.3系统功能2.3.1代播执行过程DX-400发射机需要代播时，向远程代播平台发出代播请求，由远程代播平台判断M2W发射机状态后，生成代播方案（运行时间表），向M2W发射机端下发，M2W发射机端确认后执行相应操作。执行流程详见图2。

图2代播系统流程图

在系统进行代播/恢复播音时，系统在消息提示框中提示接收及发送指令。主要包括DX-400发射机秒数据传输：即将DX-400发射机秒数据传送到M2W发射机端代播系统；M2W发射机秒数据传输：即将M2W发射机秒数据传送到DX-400发射机端代播系统；DX-400发射机端申请代播：即由DX-400发射机端发起自动/手动代播申请；DX-400发射机端申请恢复播音：即由DX-400发射机端发起恢复播音申请；M2W发射机端申请恢复代播：既由M2W发射机端发起恢复代播申请。2.3.2代播反馈过程备播发射机执行代播方案后，由备播发射机自动化系统将监测到的必要数据反馈给远程代播平台，远程代播平台根据代播回复开始计时，3分钟内允许两台发射机同频播出，同时根据发射机数据判断代播机是否正常播出，判断正常则向主播发射机发出停机指令。2.3.3代播方案的生成代播首先必须遵循关于“广播节目调度原则的规定”。其次要根据当前运行图确定M2W发射机的理论空闲状态。M2W发射机的当前工作状态分为：播音、空闲、检修、故障。只有发射机在实际空闲状态下才可以代播。2.3.4恢复播出处理流程故障排除后，由DX-400发射机端留守人员通过发射机自动化系统提出恢复申请，远程代播平台收到恢复申请，完成终止代播的处理任务。M2W发射机端留守人员在代播期间也可人工提出代播恢复请求，若主播发射机处于空闲状态，则可完成中止代播的处理任务。代播流程中可选择使用全自动或人工干预方式。2.3.5全自动/人工干预模式的切换台际代播分为全自动和人工干预两种模式。全自动模式下，DX-400发射机自动化系统检测到本地故障，自动向远程代播平台发出代播请求，远程代播平台处理后下发代播方案。 M2W发射机端收到代播调度后，自动接收调度并下发给发射机自动化系统执行代播操作。人工干预模式下，DX-400发射机自动化系统检测到本地故障，自动发出代播请求，也可人工发出代播请求，远程代播平台处理后下发代播方案，M2W发射机端收到代播调度后，需人工确认接收，确认接收后方可下发给发射机自动化系统执行代播操作。2.3.6实时监测功能发射机状态监测：DX-400发射机自动化系统及M2W发射机自动化系统通过通信协议将监测到的发射机运行状态秒数据实时发送到远程代播系统平台上，具体数据包括发射机状态、入射功率、反射功率、驻波比、工作电压、工作电流等。代播机状态监测： M2W发射机和DX400发射机，其当前工作状态应包括：播音、空闲、检修和故障4种，远程代播系统平台应实时监测两台发射机当前工作状态。2.4软件设计2.4.1申请代播当DX-400中波发射机故障，代播模式为人工干预时，可手动点击主界面“申请代播”按钮，点击创建，添加代播时间后即可完成创建代播方案，点击“申请代播”，代播系统首先建立台际代播通讯协议，根据M2W代播发射机的工作状态（空闲状态）执行代播指令，代播成功后，代播系统主界面显示代播发射机的相关数据信息及当前的代播状态。

图3系统界面框架

2.4.2恢复播音当DX-400发射机故障排除后，可以手动申请恢复播音。手动点击主界面“恢复播音”按钮，填写恢复播音时间，系统生成恢复播音文号，点击“恢复播音申请”按钮，等待对方回复。通信正常情况下，代播系统执行恢复播音指令，主界面显示DX-400发射机按照运行图的正常功率播音。2.4.3运行图管理该系统中对于运行图的管理是以一个时间段内每周即星期一至星期日7天作为一个周期执行，分为日常运行图及检修运行图。日常运行图为除去检修运行图以外的周期执行，检修运行图为当前设置的检修日来执行，该自动化系统中，运行图管理包括：运行图的增删修改、检修日设置、下发运行图和清空PLC运行图；调度令管理是指台运行管理平台对自动化系统以规定形式发出关于节目、频率、设备、节目传送等内容的工作指令进行解析并转换成自动化系统运行图的格式。调度令接收分为自动及手动两种方式。2.4.4播音时长统计播音统计为统计一段时间内发射机播音的时常，并可以通过人工进行增补设定；该系统的运行记录查询包括运行(抄表)记录、日志记录、故障记录、代播记录及播音统计。系统所有用户均可通过历史数据查询界面，查看发射机运行的抄表记录和故障记录。2.5硬件安装调试2.5.1物理光缆链路的搭建为实现远程代播系统DX-400发射机端及M2W发射机端物理链路的连通，采用专用光缆通过光电转换单元（单模单芯的ONU）实现了物理链路的贯通。2.5.2模拟量的采集安装辅助PLC框架、模块，通过从冷凝器室到机房大厅的布线将冷却系统的取样（流量、液位、水压、水温）接入PLC模拟量输入模块，从而实现对上述模拟量的监测。

图4模拟量取样

2.5.3LED转接板的安装安装PLC LED转接板，查看发射机状态并试机，确定发射机能够稳定可靠运行。转接板可利用发射机检修时安装，测量需要压接排线的长度，提前压接所需接线。

图5转接板接线图

3 系统创新点

3.1DX-400发射机载波功率为零且持续时间为5秒钟，系统判断主播发射机故障关闭主播机，同时能够自动开启M2W发射机实现广播的不间断播出。3.2远程代播系统采用专用光缆传输链路，网络边界为技术网硬防，通过设置访问控制策略，确保台际间实时数据交互的安全性。3.3远程代播系统能够按照预设的运行图，实现DX-400发射机的自动关机，M2W远端代播机的自动开启，实现按运行图自动控制发射机的功能。3.4远程代播系统具有全自动和人工干预两种模式， DX-400发射机为主播机， M2W发射机为备播机。代播申请只能由主播机发起，且代播业务流程不因模式选择发生变化。3.5远程代播系统通过TCP/IP协议中的SOCKET方式实现平台数据交互：发射机实时状态；代播请求、回复请求；代播方案；代播恢复、恢复回复。3.6远程代播系统平台实时监测主播机及备播机的工作状态：播音、空闲、检修和故障。3.7通过对DX400KW发射机触摸屏和PLC程序进行开发，不破坏原机自带控制功能的前提下，完成了发射机工作状态、入射功率、反射功率、驻波比、工作电压、工作电流等模拟量及开关量的监测，为代播系统提供数据支撑。3.8系统采用身份验证的登录方式，用户根据权限设定进行操作；系统管理员具有所有权限，能删除、添加、修改系统用户各项信息。3.9远程代播自动化改造系统完成后运行稳定，减轻了值班强度，为“有人留守，无人值班”的模式打下坚实的基础，更进一步保障了安全播出。

4 存在问题及发展方向

五四二台远程代播自动化改造系统试运行已近两年时间，系统稳定可靠，至今未发生大的故障。 4.1存在问题及改进方法按照《无线局安全传输发射自动控制平台规范》要求，当发射机出现故障能够即时语音报警，界面故障红灯提示并保存，同时自动记录故障前60秒内的数据。夏季雷雨天气，发射机自我保护会频繁出现射频封锁、天线驻波比等故障告警；发射机例行停机检修、每天发射机开机时系统均会采集到整流柜冷却故障、发射机故障、并机状态反馈故障等信息，这会导致采集数据量激增，工控机资源被大量占用，导致系统出现“假死”现象，严重时影响系统正常运行。因此在日后的升级改造中会将现有的工控机改为性能较高的服务器，本地自动化系统/远程代播系统的应用部分及数据库分别安装在不同的服务器中，以便提高整个平台的性能。4.2发展方向由于远程代播自动化改造系统实施时间短，项目资金较紧张，整个平台下的本地自动化改造还有待提高。DX400发射机由两部DX200组成，每部DX200发射机称为一个PB。在各项实施条件允许的前提下，增加发射机一个PB故障能够自动切换正常单PB播出；能够实现并机上天线，并机上假负载及一PB上天线一PB上假负载等不同工作模式，给检修及处理故障带来便利。 参考文献：1、《无线电台管理局信息化建设规范》V1.0 国家广播电影电视总局无线电台管理局发布 2005年 P13页-P15页 P31页-P35页 编辑：中国新闻技术工作者联合会