尴em广播发射台计算机监控系统的设计

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1、文章编号：1008-0171(2003)02-0056-04无线广播发射台计算机监控系统的设计崔如春】，郑东洋2（佛山科学技术学院计算机系，广东佛山528000；佛山电台，广东佛山528000）摘要：系统采用集散型，下位机采用单片机AT89C51负责数据采集和实时控制，上位机采用工控PC机负责数据查询、分析、记录和故障处理。通过采用自定义的串行通信总线，下位机的各采样从机具有热插拨功能。罄个系统具有结构简单、可靠性高和可扩充等特点。关键词：串行通信；监控系统；数据采集；总线中图分类号:TN934.81文献标识码：A无线广播电台的发射台基本上是全天候工

2、作，发射台的设备一旦出现故障，必须在限定的时间内予以排除。因此，发射台的工作人员劳动强度较大。为了减轻工作人员的压力，尽早发现故障，及时处理故障，确保电台的发射质量，有必要对电台发射台工作设备的工作状态进行自动监控。1系统的总体设计一个中等规模的无线广播电台发射台所发射的音频信号和数据信号有多路，其发射设备也有多台,口位蜀相对分散（相距数十米至百米），一般至少有一台发射设备处于停机状态，作为备用。每一台发射设备的状态参数均需监测，这些参数包括激励功率、发射功率、反射功率、末级电流、末级电压、交流电源三相的电流与电压等信号。再加上需要监测的各路播送和接

3、收的音频信号和数据信号，需要检测的状态参数较多。设备出现故障时，需要根据故障的类型执行发射设备的停机、备机、开机等功能，而实现这些功能需要多个开关控制点。根据这些特点，系统设计采用集散型。图1所示为系统的总体设计框图。图1系统的总体设计框图系统中，下位机包括采样控制主机和通过串行总线与其相连的各采样从机、控制从机；上位机由一收稿日期：2003-01-1（）作者简介：0^965-）,男，湖南沅江人•佛山科学技术学院讲师，主要从事计算机系统结构、计算机应用方面的研究。台工控PC机组成。下位机的米样控制主机与上位机的COM2接口相连。下位机可脱离上位机独立

4、工作。现场的各种信号经采样从机采样后得到数字信号，并送往下位机的主机，主机将各采样从机送來的数据，一方面重新组织打包送往上位机，另一方面对这些数据进行分析，判断其是否异常，如异常，则根据不同的数据异常情况，或启动下位机的报警电路报警，或进入启用后备机的控制程序自动转机。送往上位机的数据经上位机处理后，一方面以图表的形式在计算机显示器上显示岀來，英中各路发射和接收的音频信号的强度，则以彩色图形棒的形式作动态、实时显示，以便于值班人员观察；另一方面对这些数据作定时记录存盘，以备仃后查询；这些数据还被制成实时刷新的表格网页，支持经由Inlernet的远程监

5、视。同时，上位机也对接收的数据进行分析，一旦发现数据异常，由声卡驱动扬声器报警，由Modem拨号呼叫值班人员的寻呼机或者手机。通过上位机操作台，値班人员可以手动控制发射设备的开、关机动作，可以设定各路信号在下位机中的报警阈值。2系统主要部分的设计2.1下位机采样从机的设计下位机采样从机主要负责对经由各传感器和取样电路送来的现场信号进行调理、采样、A/I）转换,并在接收到下位机主机的命令后，向下位机主机传送所采样的数据。每一台从机可以处理16路输入信号。图2为下位机采样从机的原理框图。8位跳线开关AT89C51AD574串行接口调理多路开关12316路

6、输入信号图2下位机采样从机框图为了保证采样精度和采样速度，采用了12位的AD574,其转换时间为2（加s。16路输入信号为各发射设备需检测参数的取样信号，包括激励功率、发射功率、反射功率、末级电流、末级电压、交流电源三相的电流与电压、各路音频信号和数据信号等各种类型的信号。8位跳线开关用來设定从机的地址，系统中每个从机的地址是惟一的，从机的数量可以多达到256个，本系统中使用了7个从机，从机的数量由系统中需要检测信号的数量决定。2.2下位机主机的设计下位机主机负责向各从机发送命令，接收采样从机送来的数据，并组织数据向上位机传送，同时还对采样从机送来的

7、数据进行分析，判断数据是否正常，发现故障时报警。下位机主机还负责接收执行上位机送來的命令。根据这些特点’采用MCS51系列单片机89C51和89C2051构成下位机的主机系统,两单片机之间利用1〉1口作并行通信,8962051负责和上位机作串行通信,89051负责从串行总线上接收采样从机送来的采样数据，并对采样从机送来的数据进行处理。2.3系统的通信接口设计在本系统中，由于各发射设备位置相对分散，所以各数据采集装置的数据通信只能以串行方式进行。通常，对于串行总线式多微处理机监控系统，如果各节点的柑対距离在15米之内［门，则可以采用RS232—C进行通

8、信，各节点通过串行接口相连。在这种方式下，每个节点须提供一组正负电源（电压范围5〜24V）,且每个节点的通信