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于建华:广播电视发射台实时计算机控制系统的研制
2015.06.29

于建华

 

我们首先承接了无锡电视发射台微机实时控制系统的研制任务, 获得成功后, 又承接了上海题桥中波发射机实时计算机控制系统的研制任务, 并顺利通过了专家的鉴定。

这是我们复旦大学网络与信息工程中心,在电力调度自动化监控系统取得全面成功之后,在信息系统的数据采集和监控管理方面,又做出的新开拓。

这两个系统是我本人独立主持完成的项目,饱尝了研制中的种种艰辛,也感受了成功的喜悦。

一、无锡电视发射台微机实时控制系统

1、无锡电视发射台概况

无锡电视发射台建在惠山顶上,有电视发射机、调频发射机、微波通信和供电等设备,新的系统实现后,要求达到 “无人值班,有人留守”。具体说,有 5 个电视频道, 3 个调频广播,4 路微波,2 路供电,均需监控。设备多样,发射功率有大有小,所以无锡电视发射台微机实时控制系统是比较复杂,任务较为艰巨的。

2、激烈的方案讨论

1996 年春天,我与王国平,随上海计量研究所的人去无锡电视发射台争取项目。该台设在惠山顶上的大楼里,楼顶有高高的发射塔,我们乘上下联动的两个车厢之一,缓缓登顶,风景优美。

在我们到达他们的会议室时, 接待我们的有十余人,开门见山,交谈发射台微机实时控制系统的种种问题。他们刚刚上过一个系统,失败了,所以困扰他们的问题就多了。连珠炮似的发问,例如:多种不同类型的设备,如何汇集在一个控制系统中?集中式好还是分布式好?控制网络的结构如何为好,上位机、下位机的选型,如何把山上发射 6 台的实时数据和画面传送到无锡市里的广播电视局等等。由于我们事先进行了调研和比较充分的考虑,做到心中有底,所以能够圆满地逐一回答了他们的提问, 较详细地介绍了我们的技术优势和方案设计的构想, 这次讨论的效果很好, 奠定了承担无锡电视发射台微机实时控制系统的基础。

  图:无锡电视发射台微机实时控制系统测试

 中图:无锡电视发射台雄姿(右 1 是上海中波台工程师孙耀,右 2 是同济大学教授吴杰)

  右图:无锡电视发射台微机实时控制系统模拟屏

 

3、无锡电视发射台微机实时控制系统的特点

经过认真讨论,无锡电视发射台的技术人员和广电局的领导同意了我们提出的设计方案和实施计划。主要有如下特点:

(1)采用现场工控网、控制局域网和管理网三级互联网络系统。

(2)采用发射机前端控制机作为下位机和工控机作为上位机构成现场工控网,下位机选用 STD5000 系列模板组成。

(3)系统具有抗干扰能力强、可靠性高、组态灵活、功能丰富等特点。

(4)遵照部颁 “中波及调频、电视发射台微机实时控制功能规范” 的要求研制,实现了电视、调频发射机、微波通信等设备的自动控制。

(5)实现数据采集、故障语音报警、对现场设备的自动倒备机等应急处理。

(6)实现发射台的全面信息管理。

(7)实现远程联网,信息数据和动态画面传送到上级机构。

记得 1997 年中秋节这天,白天我和同伴们坚守岗位,取得工作的进步。晚上在惠山顶上的电视发射塔楼顶层赏月,明月高照,在流云中欢快地穿行,心情特好。工作之余的快乐,也许已是极至。

二、上海中波发射机实时计算机控制系统

  1、概述

上海东方明珠传输公司和复旦大学网络与信息工程中心,早在 1997 年 8 月 15 日开始合作,进行调查研究,经过多次实地考察和分析研究,制订出题桥中波发射台实时监控系统的设计方案,并于 1998 年 4 月 21 日签约开始实施。

2、调查研究和方案设计

左图:在上海广播大楼上的 990 广播演播室调研  右图:上海广电局领导到题桥中波发射台视察

为了争取上海题桥中波发射机实时计算机控制系统,在无锡电视发射台微机实时控制系统的验收时,我们特地邀请题桥中波发射台的技术负责人孙耀参加测试组,通过对无锡电视发射台微机实时控制系统的测试,孙耀了解到监控系统的全面技术和功能,从而对我们复旦人的能力水平建立起信任感,这样就大大加快了承接上海题桥中波发射机实时计算机控制系统的进程,顺利承担了该系统的研制项目。为了设计好上海题桥中波发射机实时计算机控制系统,我们进行了广泛的调查研究。参观了上海电视大楼、东方明珠塔、广播大楼等。

  1. 中波台发射台监控系统的结构特点

上海题桥中波台有 7 台发射机,6 个频道,实行 6+1 的控制切换方案。发射 792、990、1197、1296、1422 千周的五个频道信号;具有现场网、实时局域网、管理局域网、电话网远程访问和远程诊断;采集器采用进口原装可编程序控制器 PLC,联网采用当时最先进的以太网 TCP/IP 结构;双前置机热备份,可以自动或手动切换;配备 UPS 不间断供电设备等。

4、上海中波发射机实时计算机控制系统的实施情况

中波台发射台的供电是双路的,互为备份,还有自备发电机,当交流电断电 10 秒钟,发电机即自动启动发电、供电。所以,监控系统也特别加强软硬件方面的安全措施。

左图:题桥中波发射台机房外观。右图:研制题桥中波发射台监控系统的主要人员

 

5、鉴定结论:

一九九七年十月三十一日,由国家教委组织,委托复旦大学主持,在复旦大学召开辽 “广播电视发射设备监控和远程访问系统” 鉴定会。经过认真讨论,鉴定委员会一致同意通过测试报告,并认为:

广播电视发射设备监控和远程访问系统已经过较长时间的运行,性能稳定可靠,系统在性能指标和功能方面已达到或超过部颁有关标准(GY/T105-92)的要求,并符合项目设计的要求,尤其在多级计算机网络互连的系统结构、可靠性措施、远程通信和采用 INTERNET 技术等方面达到国内领先水平和国际先进水平。一致同意通过鉴定。

 

感谢王国平、黄晓平、梁兆明、支晓繁、廖志成、施晓峰、周函、邓寅、顾磷、费苏红等多位同事和学生在这两个项目中的并肩努力。

(2015 年 6 月供稿)

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