通用型数字电视发射智能监控切换系统及切换方法

摘要

本发明公开了一种通用型数字电视发射智能监控切换系统及切换方法，涉及电子通信技术领域，其至少一路无线发射成套设备、智能宽带备用发射机、信号切换器、管理控制器、假负载、天馈和智能同轴开关控制器；所述无线发射成套设备主要由发射机、智能电源开关、耦合检波器和智能同轴开关构成，智能电源开关与发射机的电源端连接，发射机发出的RF信号依次经过耦合检波器、智能同轴开关，耦合检波器检测发射机的输出功率和反射功率并将检波电压送至管理控制器；所述管理控制器连接控制所述信号切换器、智能同轴开关控制器。本发明采用Web方式实施远程监控，可实现对多路无线发射系统的远程监控，实现自动检测、自动切换、自动自愈。

权利要求

1.通用型数字电视发射智能监控切换系统，其特征在于，包括至少一路无线发射成套设备、智能宽带备用发射机、信号切换器、管理控制器、假负载、天馈和智能同轴开关控制器；所述无线发射成套设备主要由发射机、智能电源开关、耦合检波器和智能同轴开关构成，智能电源开关与发射机的电源端连接，发射机发出的RF信号依次经过耦合检波器、智能同轴开关，耦合检波器检测发射机的输出功率和反射功率并将检波电压送至管理控制器，智能同轴开关的输出端连接至天馈或假负载；所述管理控制器连接控制所述信号切换器、智能同轴开关控制器；还包括一自适应交换机，管理控制器通过自适应交换机和数据中心连接，实现远程智能控制；

其中，当耦合检波器监测到无线发射成套设备的发射机的功率低于或高于阀值时，管理控制器发出相应的指令，智能电源开关关闭故障发射机的电源，管理控制器确认故障发射机的输出功率为0 后，将故障发射机的RF 输出口切换至假负载，同时将智能宽带备用发射机的RF 输出口接至故障发射机对应的频道；信号切换器将智能宽带备用发射机的调制器频道切换至故障发射机的调制器对应的频道，将智能宽带备用发射机的调制器的信号源切换至故障发射机的调制器对应的信号源，管理控制器开启智能宽带备用发射机。

说明书

通用型数字电视发射智能监控切换系统及切换方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种通用型数字电视发射智能监控切换系统及切换方法，实现对无线发射系统的多台主发射机的远程监控、切换。

背景技术

[0002] 为了保证广播电视节目的安全稳定播出,广播电视台站的发射机必须设置备份机；并对发射机运行状态进行远程监测和控制。传统的方式是，采用一台主机就必须备份一台替换的备用机（即多备机无线发射系统）来进行工作；而这种方式存在设备用量大、投资成本高等严重缺点显而易见，为此，就萌生出能快速应急反应、保证正常播出的“智能化备机共用无线发射系统”。

[0003] 所谓的备机共用，是由两路以上（含二至八路）的多路无线发射系统多台主发射机加一台备份机所组成的系统设备。实现当发射系统的一台主发射机出现故障不能正常播出时，作出快速反应，由备份的发射机替代工作，直至该主发射机修复后再切换回去的功能；从而保证发射系统工作正常。

[0004] 随着互联网的发展和普及，突破了传统远程监控的概念框架。基于Web的远程监控方式不受地理和空间的限制,只要互联网可连接到的地方,均可通过浏览器实时地监控设备的运行状态。

[0005] 一般采用Web方式的发射机远程监控平台，只能实现对发射机的远程监控，无法自动切换。

发明内容

[0006] 针对上述现有技术，本发明的目在于如何提供一种通用型数字电视发射智能监控切换系统，建立一个简单易行能方便实施的远程系统，以实现对发射机的远程监控和自动切换，并能适用于所有多路无线发射成套设备。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

[0008] 通用型数字电视发射智能监控切换系统，其特征在于，包括至少一路无线发射成套设备、智能宽带备用发射机、信号切换器、管理控制器、假负载、天馈和智能同轴开关控制器；所述无线发射成套设备主要由发射机、智能电源开关、耦合检波器和智能同轴开关构成，智能电源开关与发射机的电源端连接，发射机发出的RF信号依次经过耦合检波器、智能同轴开关，耦合检波器检测发射机的输出功率和反射功率并将检波电压送至管理控制器，智能同轴开关的输出端连接至天馈或假负载；所述管理控制器连接控制所述信号切换器、智能同轴开关控制器。

[0009] 在本发明中，还包括一自适应交换机，管理控制器通过自适应交换机和数据中心连接，实现远程智能控制。

[0010] 基于通用型数字电视发射智能监控切换系统的切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

[0011] 步骤一：命令响应：由管理控制器或触摸屏发出命令，马上执行；

[0012] 步骤二：切换检测：连续检测到功率低于功率切换门限的次数达到设定检测次数，便立即进行切换，进入切换流程；

[0013] 步骤三：检测同轴开关是否多个均在主机位，如果同轴开关正确，进入下一步，否则退出切换流程；

[0014] 步骤四：在同轴开关正确的情况下检测智能宽带备用发射机是否关机：功率低于5W，智能宽带备用发射机开关状态为关机；如果智能宽带备用发射机关机，进入下一步，否则退出切换流程；

[0015] 步骤五：在智能宽带备用发射机关机的情况下再检测需要切换的主机是否关机，功率低于5W，开关状态为关机，如果切换的主机关机，进入下一步，否则退出切换流程；

[0016] 步骤六：检测调制器参数设置是否正确，智能宽带备用发射机调制的工作模式为切换主机的工作模式，如果正确设置，进入下一步，否则设置调制器，退出切换流程；

[0017] 步骤七：在调制器参数设置正确的情况下，发同轴开关切换命令，检测同轴开关位置，如果正确设置，进入下一步，否则发送同轴开关切换，退出切换流程；

[0018] 步骤八：检测智能宽带备用发射机的功率是否达到额定功率的40%，如果达到，进入下一步，否则不发送开启备机命令，退出切换流程。

[0019] 在所述步骤二中，设定检测次数为2秒/次。

[0020] 本发明的工作原理如下：

[0021] 当系统监测到多路无线发射成套设备的某台发射机出现故障（功率低于或高于阀值）时，管理控制器就会发出相应的指令，关闭故障发射机的电源，确认其输出功率为0后，将其RF输出口切换至假负载，同时将本系统的智能宽带备用发射机RF输出口接至故障发射机对应的频道；然后将智能宽带备用发射机的调制器频道切换至故障发射机调制器对应的频道，将智能宽带备用发射机的调制器的信号源切换至故障发射机调制器对应的信号源，开启智能宽带备用发射机；这样智能宽带备用发射机就代替出现故障的主发射机工作了。故障发射机修复后，开机正常，系统可自动恢复原来的状态，让智能宽带备用发射机回到关闭状态待命。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0023] 一、本发明采用Web方式实施远程监控，充分利用联网设备即光纤收发器或无线路由器，采用无线联网时用户还可自配手机卡并充值，用户自建网站或登录系统制造厂家的网站，即可实现对多路无线发射系统的远程监控；

[0024] 二、本发明可对原有的多路无线发射成套设备，进行智能化改造，具简易、方便、通用和智能等特点；

[0025] 三、对发射系统进行管理，可监控各发射机的各项工作状态，当检测到主发射机出现故障时自动切换至本发明提供的智能宽带备用发射机，而且使当主机故障解决后自动自愈到主机，即使发射系统具有自愈功能；

[0026] 四、本明以实现自动检测、自动切换、自动自愈，在射频信号切换的同时，进行频道切换、电平切换、信号源切换；

[0027] 五、本发明实行冷备份，耗电省，发射机无需双激励，可大大节省国家对广电事业的大量投资。

附图说明

[0028] 图1为通用型无线发射智能监控切换系统原理框图；

[0029] 图2为应用于数字电视发射的智能监控切换系统原理框图；

[0030] 图3为应用于调频广播发射的智能监控切换系统原理框图。

具体实施方式

[0031] 下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。

[0032] 通用型数字电视发射智能监控切换系统，包括至少一路无线发射成套设备、智能宽带备用发射机、信号切换器、管理控制器、假负载、天馈和智能同轴开关控制器；所述无线发射成套设备主要由发射机、智能电源开关、耦合检波器和智能同轴开关构成，智能电源开关与发射机的电源端连接，发射机发出的RF信号依次经过耦合检波器、智能同轴开关，耦合检波器检测发射机的输出功率和反射功率并将检波电压送至管理控制器，智能同轴开关的输出端连接至天馈或假负载；所述管理控制器连接控制所述信号切换器、智能同轴开关控制器。

[0033] 管理控制器是本系统的主控设备；负责采集各发射机的输出功率参数，判断其工作状态；依据受监控系统的工作状态，发出相应的控制指令；并可将系统的工作状态传送给远程监控终端。

[0034] 通过耦合检波器检测多路无线发射成套设备各发射机的输出功率和反射功率，检波电压送至管理控制器，以此为依据判断其是否正常工作。

[0035] 各发射机的各项监测指标，由管理控制器通过网口（RJ45）连接交换机，通过网络送到远程监控终端。远程监控终端显示各相关发射设备的工作参数和工作状态，定时储存状态和数据。各参数超标的阀值在管理控制器上设定，也在远程监控终端上设定。工作参数超限或状态异常时，管理控制器立即报警并记录；符合切换条件时启动切换，保证多路无线发射成套设备工作正常，实现本地监控。工作参数超限或状态异常时，远程监控终端立即报警并记录；符合切换条件时启动切换，保证多路无线发射成套设备工作正常，实现远程监控。完善的本系统，实际上是双重监控，即本地和远程监控同时存在。多路无线发射成套设备工作的稳定可靠性由此而得到了双重保证。

[0036] 智能同轴开关控制器：是智能同轴开关的控制设备，并能获取同轴开关的工作状态；接受管理控制器的指令，并切换主机和备机的射频（RF）大功率信号。

[0037] 智能同轴开关控制器以TI公司的嵌入式芯片LM3S9B92为基础，构建安全可靠的智能切换控制系统。其主要功能：支持RJ45和RS485通信，解析管理控制器的控制命令，控制和检测同轴开关，使指定的发射机输出至天馈或假负载。

[0038] 智能同轴开关：执行管理控制器的指令，切换开关位置,使指定的发射机输出至天馈或假负载。

[0039] 信号切换器：用于切换多路无线发射系统的信号源；接受管理控制器的指令，使备机的信号源与故障发射机的保持一致。

[0040] 自适应交换机：用于连接多路无线发射系统的管理控制器与远程监控终端；实现远程监控。

[0041] 假负载：用于某一主发射机发生故障需要进行修复时，确保安全，避免发射机修复过程中空载运行。

[0042] 智能电源开关：当用户原有系统中的发射机不具备遥控（远程）开、关机功能，则本发明的智能电源开关（三相或单相），可加在各发射机的输入电源处，即可实施远程控制开、关机。

[0043] 实施例一本地监控

[0044] 所述管理控制器直接与备用发射机网口相连，实现智能控制。

[0045] 实施例二远程监控

[0046] 还包括一交换机，管理控制器通过交换机和数据中心连接，实现远程智能控制。交换机可采用无线传输方式，采用无线传输如需加3G路由，SIM卡。

[0047] 如用户原有的发射机不具备遥控（远程）开、关机功能，本发明的智能电源开关（三相或单相），可加在各发射机的输入电源处，即可实施远程控制。用户原有的发射机的调制器应设置在如发生故障（如无信号源、信号源错误、过热等严重故障）时即为无RF输出状态。

[0048] 本发明的系统中，还规定切换过程中每一步的最大工作时间（4分钟），如果超过这个时间，系统将停止切换，将会记录切换失败的原因。在这种情况下用户应该进行人为的干预，排除硬件故障时，依据同轴开关的位置重新执行一次（如果同轴开关出现备机位，需进行强制自愈；如果同轴开关全为主机位，需进行强制倒备），检查系统是否可以正常工作。

[0049] 切换的时间参数如下表：

[0050]项目名称 执行时间 正常工作时间 最大正常工作时间
同轴开关通信 1秒 30秒 240秒
关备机检测 5秒 30秒 240秒
关主机检测 5秒 30秒 240秒

[0051]调制器设置 2秒 30秒 240秒
同轴开关动作 1秒 30秒 240秒
备机启动 5秒 90秒 240秒

[0052] 本发明既适用于数字电视，也可适用于模拟电视；既适用于电视广播，也可适用于调频广播的智能化；既适应于不同的功率等级，也可适应于不同厂商的设备；既适用于成套发射设备的制造厂家，也可适用于各级广播电视台站对原有的发射设备进行智能化升级换代的技术改造。