TBH522型短波发射机天线自动交换系统改造

李建斌

（ 国家广电总局871台） 摘要：本文以我台乙机房天控系统自动化改造为例，阐述了在天线交换系统馈筒线路改造后，设计了TBH522型短波发射机的天线自动线交换系统，本文主要对天线交换系统，信息自动化改造的实施方案进行了说明。 关键字：改造 天线交换系统 自动化 发射机

1 引言

我台播音功率大，担负着较重的播音任务，为了减少发射机发生大故障时引起了长时间的停播，在机房组装了一部备用发射机，用来在紧急情况下代播。然而，原来的发射机天控交换系统不能满足要求，需要进行改造，改造后备机能通过天线交换系统对所有的主发射机进行代播，随着天线交换系统馈筒线路改造已完成。天控交换系统的自动化需求也提上日程，在这种情况下，设计开发的TBH522型短波发射机天线自动交换系统，实现的天线系统自动控制的需求，通过网络连接，成为台站自动化系统中的一个子系统。

2 系统简介

1）天线自动交换系统用于控制天线交换开关的转动来改变发射机与天线的连接关系。它由天线控制系统和硬件控制小盒组成，之间通过串口通信。 2）天线控制系统根据运行图自动或人工手动向小盒下发命令以促使天线交换系统的天线交换开关转动，改变发射机与天线的连接关系；另一方面，天线控制系统从小盒读取当前物理设备的状态并在界面展现出来。 3）它还与发射机房运行监控系统通过网线通信，读取运行图，并向其上传天线交换系统的实时状态。 4）发射机房运行监控系统接收到天线控制系统上传的实时状态后，将其上传给运行管理系统，并在界面展现出来；发射机房运行监控系统在接收到运行管理系统下发的运行图后将其下发给天线控制系统。

3改造分析

由于添加了一部备用发射机，去掉了一台假负载，天线交换系统发生了变化，改造后的线路可以实现备机代播B01～B06任何一部机，而改造前线路，备机不能对所有六部机的进行代播。改造后图如下:

4改造设计

天线控制系统软件需要从硬件小盒获取天线交换系统的状态信息，然后在软件界面上显示出天线交换系统的实时状态，同时要上传给发射机运行监控系统，另一方面，接收由发射机运行监控系统下发的运行图，将其解析入库，然后通过监测数据库来根据运行图向天线控制系统装置下发命令转动天线交换开关，另外，从软件界面上，也可以手动向天线控制系统装置下发命令来转动天线交换开关。 4.1改造范围 表1 列出进行改造的各个范围及理由分析

4.2 改造设计 由于改造的内容比较多，无法将其全部阐述于此，所以下面只给出部分关键的且富有参考价值的内容。 4.2.1 通信协议的改造 软件通过串口从硬件装置中读取天线系统的当前状态信息。 之前的信息协议如下： 表2 每个空格表示一个字节，每条命令以字节11111111开头

表3 给出4个内容字节中每一个位（bit）代表的含义

由于天线系统的物理构成发生了变化，所以必须改造通信协议来满足新系统。 表4 新协议（红色为与旧协议不同处）

4.2.2 运行时间表执行改造 运行时间表的执行是通过监测数据库中是否有满足运行条件的运行时间表来完成的。如果存在，将依次读取每一条记录中的发射机编号、要连接的天线编号、运行时间表ID。读出一条运行时间表后，然后将其执行，执行完后根据ID将此条运行时间表标记为已执行。然后再读取下一条运行时间表… 当监测出一条当前应该执行的运行时间表后，根据这条记录中的发射机编号、要连接的天线编号来向硬件设备下发命令以转动一系列天线交换开关、实现目标发射机连接到目标天线。 因为添加了备机等改动使天线控制系统与硬件设备之间的通讯协议内容发生了变化，所以执行运行时间表的功能必须要改造，否则无法实现与备机相关联的运行时间表的执行操作。 下面给出核心的执行算法 算法伪代码： execute_schedule { 从数据库中查询出当前时间应该执行的所有运行时间表记录项; //一个记录项中包含了一条指令——某个发射机应该上某个天线 for（所有记录项） { 获取当前记录项中的发射机编号和天线编号； //此条记录项的含义是要求此发射机要连接到此天线 根据这两个编号的组合确定天线交换开关的预期状态组合； //确定方法参考4.1 //确保运行时间表能被执行 { for（天线交换开关的预期状态组合中的每一个开关的状态） { if（此开关的预期状态与实际状态不一致） { if（此天线交换开关处于高压状态） //开关是否处于高压状态的确定方法参考4.2 { 标识此记录项表示的运行时间表不能执行； //因为天线交换开关处于高压状态不能转动 } } }//for } //执行运行时间表 { if（此记录项表示的运行时间表能执行） { for（天线交换开关的预期状态组合中的每一个开关的状态） { if（此开关的预期状态与实际状态不一致） { 转动此开关到预期状态； } }//for } } 将数据库中此条记录标识为已执行。 }//for }//execute_schedule 4.2.3 软件安全性 软件安全性(software safety) 使软件所控制的系统始终处于不危及人的生命和财产安全的状态。随着计算机应用范围迅速地扩大，虽然提高了人们的生活与工作条件，但也日益更加直接地关系到人们的生命、财产的安危。 本系统中，安全性也是最值得重视的一个部分，一旦发生故障，轻则影响工作效率，重则损坏设备停播乱播等。在天线自动化中，必须要保证当发射机处于高压状态时不转动与它相关联的天线交换开关，否则后果不堪设想。为了防止此类故障出现，能准确“看到听到”天线系统各物理设备的当前状态。下面给出两个核心的图表，它们让软件准确的掌握各个状态。 表5 物理设备反馈的信号量的组合与发射机与天线（假负载）的连接状况的关系（由于篇幅有限，表中只给出B06和备机的相关信息）

表6 给出了物理设备反馈的信号量的组合与天线交换开关高压状态的关系（篇幅有限，表中只给出B01和B02的相关信息）

5 结束语

我机房天线自动交换系统改造后，根据发射机运行图向天线控制系统装置下发命令转动天线交换开关，实现了备机对故障机的代播，并且不影响其它发射机的正常播音，操作上简单、快捷，同时减轻了值班员以前去固定地方手动操作的劳动强度，另外，软件设计了临时代播任务紧急操作，从软件界面上，可以手动向天线控制系统装置下发命令来转动天线交换开关，实现代播操作。总之，天线交换系统改造后，操作简单、快捷、维护方便，使用可靠，安全，通过天线交换系统进自动倒换，实现备机对其它机型的代播，保障了我台安全播出工作。