串口通信技术在广播发射台自动控制系统中的应用

肖瑛

摘要：广播电视发射台的自动化控制系统，已经被越来越多的电视台引入。自动控制系统，能够对电视发射机各项参数和指标进行采集、处理，通过智能终端PC实现自动控制，从而保证了电视节目的安全和优质。本篇文章主要针对广播电视发射台自动化控制系统进行了全面详细的探讨，以期为其他广播电视发射台建设的过程中提供参考。

关键词：发射台；自动化；控制系统；具体应用

【分类号】：TP317

前言

在当前科技水平不断发展的过程中，广播电视发射台中的各方面技术都在不断的强化，而广播电视发射自动监控系统则已经成为了广播发射台运行过程中极其重要的一个组成部分。而在发射电台之中建立起一套具有丰富功能的发射台自动化控制系统以后，能够对发射台工作过程中所涉及到的各个方面参数进行实时的搜集，同时自动化控制系统还能够利用自身的强大运算能力来实现对发射台的自动化控制、保护、检测，确保电视信号发射的稳定性。

一、自动化控制系统的概述

广播电视发射台的自动化控制系统，相对于传统的工作方式而言，引入了人工智能技术和自动控制技术。因此，具有人工工作对问题的临机判断和处理能力，在精确性、及时性、规范性、高效性方面又大大优于人工工作。一般情况下，自动控制系统在设计思想上采取的是分散控制和集中管理的模式。简单来说，就是各控制系统相当于电路中的并联方式，各个子系统的安全、流畅的工作方式或不干扰。当一方面出现故障时，不会影响到其他分支的工作，保证了整个系统的安全性。对于各个分路系统职能设备，又分别设置电力、播出和附属设备来保障各分路能够正常的工作。电视发射台的安全性，依托于自动控制系统中的自动抄表、自动报警系统来保障。

电视发射台的自动化控制，主要体现在自动监测、自动遥控、自动保护方面，简要来说主要包括以下几点。第一，远程监测发射机工作状态，并能将其工作状态回发自动控制系统内；第二，设备状态数据保存和查询功能，主要是对发射机的状况存储于系统数据库内，并保留一定的时长，便于需要时进行检查和评测。第三，对音频的监听、分析，视频的监看、分析功能。第四，监控功能。对环境现状进行累积保存，保障安全。第五，发射机及信号异常情况预警功能。第六，发射数据的留存与传输功能，保障数据的流畅传输。第七，值班记录功能。第八，报表功能。

二、自动化控制系统结构的分说

1.自动播出监控系统

自动播出监控系统包含有信号质量检测子系统、自动监控子系统、机房运行管理子系统。它的核心任务是保证发射台的信号发射播出以及播出时的信号质量。其中，播出监控系统中最主要的是发射机自动监控这个下属系统，因为这个下属系统又肩负了状态监测和运行控制这个很重要的职能。而信号监测系统，它的核心任务则是要对发射机输出和输入的信号进行自动监测，并将这些信号进行重新编码和压缩，这样以后将这些数据提供给工作人员进行相关的监控，实现了人机的工作整合，提高安全播出效率。

2.环境监测系统

此处的环境，不仅仅只是广播电视发射台的外部环境，而是一个抽象的概念。机房监测、后台视屏监测以及台站巡检管理等部分共同构成了环境监测这个大的系统。其中，机房环境监控系统主要是从事对机房所进行的数据进行存储记忆分析工作，同时也肩负着在异常情况下的报警任务；针对具体的工作任务，可以得知，传感器组和信号监测报警服务器就是该系统的主要组成部分。那么，现在可以来谈谈视频监控系统了。众所周知，广播电视节目都需要通过视频来进行传输，由此可知，这个系统的重要性。视频监控系统，是要对发射台中的一些重要场所进行实时的监控和录像的；具体点说，该系统的主要任务包括了针对系统中的重点部位异动进行报警，和对一些视频录像资料进行保存和实时监控，具有重点部位异动报警、视频资料保存、实时监控以及网络监控视频画面等一些具体的功能。视频监控系统，从系统上来分的话，可以分为前端监控部分、网络传输部分、集中监控部分这三个部分。前端所用的监控点，广播电视的工作人员可以对其进行实时的浏览以及监控，从而减少安全播出过程中出现的问题，提高安全播出效率。

3.台内管理综合信息系统

台内管理综合系统，是将服务和管理综合在一起的部门，主要是一个集成部门，这个系统，主要是通过网络来对台内的日常工作进行管理，并保证其正常运行。这个系统具有可以将台内的日常工作进行信息化和集中化监督的功能，从而提升广播电视输出台的整体运转能力，提高工作效率。

三、自动化控制系统的设计原则

1.实时性

实时性反映了控制系统在出现事件时的响应能力，也是衡量控制系统性能的一个重要指标。要求自动控制系统应能实时采集发射机的工况参数，并能准确控制。

2.可靠性

可靠性是指自动控制系统稳定运行和无故障运行的能力。如控制系统本身出现可靠性问题，将会带来严重的后果，如系统误判、错误报警、错误动作等。为了提高系统的可靠性，可采用多种设计措施，如：提高系统的可靠性级别、采用抗干扰措施、在关键控制部件冗余配置、软件采用容错设计技术等等。

3.通用性

是指在设计时应考虑到不同设备的控制特点，使设计出的自动化控制系统具有通用性，可以适应不同发射机的监控要求。即使设备在更新换代后，系统经过适当调整后仍能满足要求。

4.扩展性

是指自动控制系统能满足不同规模的发射台控制的需要，在设备或网络更新后，系统也能顺利过渡，而不会造成浪费。

5.智能化

是指所采用的智能技术，能使系统具备较高的自动化水平，能智能化的处理系统中的故障问题。

四、自动化控制系统的具体应用

1.实现数据的实时采集和设备远程控制

通过自动化控制系统，能监控与广播电视发射台相关设备的工况，如：发射机、机房、天馈系统、柴油发电机等设备的实时工作情况，并实现对信号数据迅速采集和处理，其数据采集效率甚至能精确到微秒级，能充分满足各系统对信号采集和处理速度的要求。

同时，自动化控制系统能实现发射台与系统之间的信息传输，以及设备之间的信息交换。并判断被监控设备的参数阀值是否超过，当超过阀值时，自动控制系统会自动进行报警，并根据设定发出控制指令，从而实现对设备的远程遥测遥控。

2.实现快速的故障检测与错误诊断

广播电视系统在运行过程中难免会出现各类错误，尤其是发射机的故障率，是广播电视系统中各种设备中故障率最高的。从系统维护的准确性、快速性和方便性的角度而言，如何及时排除设备故障、减少修复时间，对提高系统运行的安全性和稳定性具有非常重要的意义。而自动控制系统中所具有的故障检测和错误诊断功能，能有效的对系统各关键部位进行监测，并准确的对故障进行定位和提供维护指南，以帮助技术人员迅速、准确的排除故障。

3.实现网络化的人机交互手段

当前，网络技术已然成为了影响我们日常生活、生产的高新技术，而且广播电视行业的工作方式也越来越受到它的影响。基于网络技术的自动化控制系统，可以实现对全局信息的实时掌握，以及时做出决策；实现了采集的数据、设备资源的跨空间共享；实现了预防性的故障分析、维护以及远距离的诊断和维修，提高了系统运行的安全性与可靠性等等。

基于网络技术的自动化控制系统的应用，不仅提供了良好的人机交互手段，而且正在逐步影响广播电视工作者的作业方式和思维方式。逐步向着网络化、智能化方向发展的自动化控制系统，也将是未来广播电视行业发展的主要技术趋势。

五、结语

综上所述，广播电视发射台自动化控制系统成功应用之后，对于当前电视发射台的信号发射工作起到了极大的促进、保护、帮助作用，这能够使得广播电视台站的工作人员能够更好的执行各项工作，完全由自动化控制系统来确保广播电视信号所具有的稳定、安全性。这对于广播电视台的自动化发展来说，起到了极其重要的作用。