短波发射台节目传输控制系统及技术改造

王殿超

【摘 要】节目传输控制系统针对节目传输系统而设计，节目传输控制软件可以对卫星接收机、音频四选一、补乐录音机等设备进行远程控制，并具有实时监测、运行图查看和修改、设备故障报警等功能。通过技术改造，实现了运行图的自动修改，全面完成了节目传输系统的自动化建设。

【关键词】控制系统；远程控制；技术改造

1 控制系统简介

五九四台在西新工程以后建成了全新的节目传输系统，节目传输系统包括卫星天线、高频头、功分器、卫星接收机、音频四选一、光端机、补乐录音机等设备。值班人员所在值班大厅与节目传输设备所在设备间有一定距离，无法实时监测卫星接收机、音频四选一、补乐录音机的运行状态，并且无法远程控制这些设备，节目传输控制系统实现了值班人员对卫星接收机、音频四选一、补乐录音机的实时监测和远程控制，当设备出现异态或紧急操作时值班人员可以及时处理。

节目传输控制系统实现了节目传输的自动化，其主要功能如下：

1）实现了对卫星接收机、音频四选一、补乐录音机的实时监测和远程控制。值班人员可以实时监测到卫星接收机的卫星信号强度、电平和每部发射机使用的卫星天线节目源，同时可以手动切换卫星节目路数和每部发射机使用的卫星天线节目源。

2）提供卫星接收机节目更新。通过远程操作可以设置卫星接收机的下行频率、本振频率等参数，经过同步时钟、同步运行图等操作完成卫星接收机的节目更新，这样卫星接收机可以接收C波段或KU波段的70套广播节目。

3）提供运行图的查看和修改。值班人员可以查看每部卫星接收机的运行图，并可以根据调度令手动修改运行图，同时可以根据需求设置运行图的生效时间。

4）具有告警提示功能。提供设备通讯故障告警和卫星信号强度过低告警，并提供故障记录查询。

2 控制系统组成

节目传输控制系统主要由以太网交换机、串口服务器、本地服务器、通信服务器、控制软件及客户端组成。

节目传输控制系统通过以太网交换机组成一个小型局域网，控制软件通过局域网控制与串口服务器相连接的卫星接收机、音频四选一、补乐录音机和节传GPS等相关设备；本地服务器安装部署软件和数据库可以存储、备份数据；通信服务器负责相关设备之间的通信；值班人员可以在客户端应用控制软件完成对卫星接收机、音频四选一、补乐录音机的各种操作；串口服务器连接C波段卫星接收机、KU波段卫星接收机、音频四选一、补乐录音机和节传GPS。

2.1 以太网交换机

局域网的核心设备就是以太网交换机，以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，可以智能、高速的发送数据包，其工作于OSI网络参考模型的第二层（数据链路层），是一种基于MAC（介质访问控制）地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

以太网交换机由两部分组成：数据转发逻辑部分、输入/输出接口部分和Console口。数据转发逻辑部分负责将数据转发到正确的网络设备，按照IEEE802.1D标准设计；输入/输出接口部分用于连接网络中的其他设备，并经过输入/输出接口和其他设备通信；通过Console口，以太网交换机可以直接与计算机相连，供配置和维护使用。

以太网交换机的主要功能有：提供了大量的10M/100M BASE-TX自适应以太网端口，可以采用星型拓扑布线，所构建而成的局域网可以方便以后的设备扩容；可以将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都有独立的带宽；每个以太网端口都使用相同的转发或过滤逻辑；还提供每个端口划分不同VLAN、链路汇聚、防火墙等功能。

五九四台节目传输控制系统所采用交换机为华为公司快速以太网交换机，端口分为上行端口和下行端口，支持10M/100M BASE-TX自适应，全双工模式。根据五九四台局域网系统需求，只使用下行端口。交换机是节目传输控制系统的核心设备，本地服务器、通信服务器、客户端与串口服务器之间可以互相通信，控制软件也实现了对C波段卫星接收机、KU波段卫星接收机、补乐录音机、音频四选一和GPS的数据采集和远程控制。

2.2 串口服务器

由于卫星接收机等设备只具有串口不具有网口，无法直接接入局域网，所以控制系统中采用了串口服务器将串口转为网口，使卫星接收机等设备具有TCP/IP网络功能。

串口服务器提供串口转网络功能，能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。从而使卫星接收机等设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，可以连接网络进行数据通信。同时也增加了串口设备的通信距离，串口线通信只能传输15米，而网线可以传输100米，通过光纤传输距离更远。

五九四台节目传输控制系统采用NPORT 5610系列串口服务器。NPORT 5610串口服务器使卫星接收机等设备串口转换为网口，满足了节目传输控制系统的要求，不仅确保了现有硬件资源的可用性，而且提高了控制系统的可扩展性。通过安装NPORT 5610的驱动程序 real COM/tty，与NPORT 5610连接的串口会被操作系统视为REAL COM端口，安装Administrator Configuration管理工具后可以进行以下操作：搜索终端服务器、端口映射、设置端口操作模式、设置IP地址、设置串口参数，操作完成后就可以与卫星接收机等设备进行网络通信。

NPORT 5610串口服务器主要具有以下特点：标准19寸机架式安装；拥有16个RS-232串口，可以接入16个相关设备；配置简单，通过Administrator Configuration管理工具可以快速配置NPORT 5610；所有端口有突波保护功能；支持TCP Server、TCP Client、UDP和REAL COM模式；支持web、telnet和 console。

2.3 控制软件

控制软件全称为音频调度系统（RadioMC），它的使用使设备可以集中管理、监控、控制。软件组件主要包括：

RadioMC.Server.exe：RadioMC的数据采集与消息服务器；

RadioMC.Configration.exe：RadioMC的管理客户端；

RadioMC.Explorer.exe：RadioMC的监控客户端；

RadioMCProxy：将数据传送到中心服务器；

DBBackup.exe：RadioMC的数据备份与恢复工具。

客户端中安装RadioMC.Configration.exe、RadioMC.Explorer.exe、DBBackup.exe，实现了对系统设备的管理、监控以及数据的备份、恢复；本地服务器中安装RadioMC.Server.exe，作为数据采集和消息服务器；通信服务器中安装RadioMCProxy，作为数据传送服务器。

控制软件功能有节目调度监控、运行图监控、设备监控、运行图配置、节目配置、设备配置、账号权限、日志记录、数据备份，不用用户级别有不同权限，显示的功能按钮不同。

3 技术改造

3.1 系统存在问题

中控机房和甲、乙、丙三个发射机房均使用音频四选一设备，中控机房音频四选一输入为C波段、KU波段卫星信号和补乐录音机，甲、乙、丙发射机房音频四选一输入为中控机房到发射机房的三路节目源（一主两备），音频调度系统虽然能够监测和控制这些音频四选一，但是存在以下问题：主界面不能同时显示中控机房和发射机房音频四选一通路；当中控机房音频四选一切换到B路（即KU波段卫星接收机），主界面依旧显示使用C波段卫星接收机；当甲机房音频四选一切换到B路（即光端机1），主界面显示使用KU波段卫星接收机。

五九四台短波发射机多，调度任务重，每次的调度任务都是通过智能调度系统接收节目运行图，然后通过手动方式修改音频调度系统上的节目运行图，无法实现对节目运行图的自动控制，并且值班主任操作多、压力大。

3.2 技术改造

基于以上问题，五九四台特对音频调度系统进行技术改造，采用五六一台的自动音频调度系统。该系统升级原有音频调度系统，除实现原有节目调度的功能外还实现自动接收局发调度指令、解析节目运行图并实现节目自动调度。为了不盖被值班员操作习惯，新的自动音频调度系统界面设计及软件操作参照原音频调度系统。同时还解决中控机房与甲、乙、丙发射机房音频四选一显示错误的问题。

自动音频调度系统由自动音频调度分发系统、自动音频调度系统服务器、自动音频调度系统客户端和自动音频调度同步系统组成，各系统的主要功能为：

1）自动音频调度分发系统把节目运行图分成甲、乙、丙发射机房，并下发到各发射机房。由于五九四台音频调度工作是由中控机房统一管理，因此音频调度分发系统只把节目运行图分发到中控机房。

2）自动音频调度系统服务器直接通过局域网和卫星接收机等设备通信，从调度分发系统接收到节目运行图，提前24小时把最新运行图下载到卫星接收机。

3）自动音频调度系统客户端面对对象是值班人员，值班人员在客户端上实现对音频设备的实时监测和远程控制。

4）自动音频调度同步系统自动同步音频调度系统服务端运行图，一旦音频调度系统服务器出现问题，只需启用备用音频调度系统服务器接管调度工作即可。

技术改造后系统所具备的优点如下：

1）取消了原来的周期和临时运行图。卫星接收机可以设置日常、周期和临时运行图，升级后的系统取消了周期和临时运行图。升级后的系统接收到的运行图带有周期字段，系统根据指定好的算法和周期字段会自动生成当日有效日常运行图，提前24小时把最新的运行图下载到卫星接收机。

2）运行图接收过程，值班人员零操作。音频调度服务器接收到运行图，会出现声音提示和界面显示，如果新接收到的运行图内容发生改变，会生成一张最新的日常运行图自动下发到相应机号的卫星接收机。整个过程值班人员零操作，不用再人工修改运行图，杜绝了人为事故的发生。

3）服务器主、备运行图保持一致。

当服务器收到运行图后会自动下发一份给同步系统，使主备服务器运行图一致，即使下发失败也可以通过手工下发。

4）保留手动修改运行图模式

如果网络中断，无法通过网络收到局发运行图，通过电话或传真调度接收运行图后可以在音频调度系统上手动修改运行图，不影响正常的播出。

4 总结

节目传输控制系统实现了五九四台节目传输系统音频设备的实时监测和远程控制，并提供故障报警和日志查询功能。技术改造后，音频调度系统可以自动接收并修改节目运行图，减少了中间人工修改运行图的环节，从而杜绝了人为事故发生的可能。五九四台节目传输控制系统全面实现了自动化，为安全播出工作提供技术保障，是安全播出工作中必不可少的重要环节。

【参考文献】

[1]宋培义，刘丽华，梁郑丽.计算机网络技术及应用[M].北京：中国广播电视出版社，2003.

[责任编辑：杨玉洁]