兼容多种通信协议的调频广播发射监控系统的设计与实现.pdf
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1、广播与电视技术 2023年 第50卷 第6期112无线覆盖 Wireless Coverage传输覆盖兼容多种通信协议的调频广播发射 监控系统的设计与实现【摘 要】广播发射系统建成以后,其配套的监控系统也随即确定。但随着时间的推移,会不断地因升级系统、扩展功能而更新、增加一些设备,因此需要补充建设一套基于多协议融合的发射监控系统,并将之模块化,使其极具扩展性,可以快速地将不同协议、不同结构的设备纳入到监控的范畴。笔者基于广播设备常用的协议开发的这套系统很好地保证了安全播出。【关键词】多协议,异构,RS232/485/422,SNMP,ModbusTcp,Http/Https,TCP/IP【中图
2、分类号】TP31 【文献标识码】B 【DOI编码】10.16171/ki.rtbe.20230006020【本文献信息】陈小珊.兼容多种通信协议的调频广播发射监控系统的设计与实现J.广播与电视技术,2023,Vol.50(6).Design and Implementation of the FM Broadcast Transmission Monitoring System Compatible with Multiple Communication ProtocolsChen Xiaoshan(Media Center,Hunan Broadcasting System,Hunan 41
3、0003,China)Abstract After the broadcast transmission system is completed,its supporting monitoring system will be determined.However,as time goes by,some equipment will be updated and added due to the upgrading of the system and the expansion of functions.Therefore,it is necessary to supplement the
4、construction of a launch monitoring system based on multi-protocol fusion and make it modular,to make it extremely extensible.It can quickly incorporate equipment of different protocols and different structures into the scope of monitoring.Based on the protocol commonly used in broadcasting equipmen
5、t,this system is developed to ensure the safe broadcasting.Keywords Multiprotocol,Heterogeneous,RS232/485/422,SNMP,ModbusTcp,Http/Https,TCP/IP陈小珊(湖南广播电视台广播传媒中心,湖南 410003)0 引言广播电视技术系统建成以后,其配套的监控系统也随即确定。但事情是动态变化的,随着系统的升级、扩展,会减少一些旧设备,增加一些新设备,这些设备可能有着不同的通信协议,并不能兼容到原有的监控系统中去。为了更好地做好维护工作,保证安全播出,需要补充建设这样一套
6、具有超强扩展性和灵活性的监控系统,它可以同时监测多种协议以及不同结构的设备,且将功能模块化之后,可以迅速地将新设备纳入到监控的范畴。这样便有利于在后续设备选型时,更注重于它们的内在品质、功能性能、故障率等主要参数指标;在系统迭代升级时,也只需关注系统的功能性、安全性和简洁性即可。为达到以上目的,监控系统结构须标准化、模块化,操作须“傻瓜”化。从软件开发上来说,关键的两个维度是“协议类型”和“设备类型”,要针对“不同协议类型”与“不同设备类型”的组合,分别建立“参数库”(或称模型库),内含其独特的“参数种类”,可以进行“个性化设置”。新增设备时,根据该设备的种类、通讯协议的种类/版本号等,在“参
7、数库”中选配相适应的模型对号入座,在连接好硬件后,先进行通讯调试,然后在相应的“参数库”中进行设置,从而纳入监控。本文着重分析多协议、异构设备的数据采集。广播与电视技术 2023年 第50卷 第6期113Wireless Coverage 无线覆盖传输覆盖1 系统架构设计湖南电台调频发射台七套调频于 2012 年搬上岳麓山时,与市台的四套节目一起建设了监控系统,随着事业的发展,该台站先后更新了两台发射机、一套同步广播系统,添置了大功率 UPS,此外根据安播的需要,还要增加外高压和开关板的监测等等,因此,另外自行开发了融合多协议的监控系统,本系统按通信协议的种类来确定不同的模块,其系统架构如图
8、1 所示。报警功能则将各类设备故障及异常定义为事件,通过系统内建的事件驱动设计1。2 多种主流协议播出设备的监控2.1 RS232/485/422协议设备 这种协议是广播电视设备的主流通信协议,本系统实现监控的方法是采用串口服务器,由串口服务器实现串口转网络接口的适配,实现数据的双向透明传输,使串口设备能立即具备网络通信的功能,极大地提高串口设备使用的灵活性、便捷性和可控性,并且也延展了串口设备的通信 距离。典型设备代表是某知名品牌的几款调频发射机,由于质量过硬,尽管出品时间已不短了,但在现有市场上的保有量还很大,它就是运用串口 RS232 通信的。“控制系统是主/从控制系统基础上的一个微处理
9、器,它对发射机的超过 100 个操作功能进行监测,并能根据实际工作情况作出智能的操作决定。控制系统并接一个标准的 RS-232 串行通信口,可以使用外接 modem 和遥控系统。”那么要把串口设备纳入监测,需要获得以下几个关键 参数:串口服务器的工作模式(communication mode):是 TCP realport 模式还是 TCP/UDP socket?前者按相应的 COM 口进行通讯,后者按串口服务器的 IP 地址和 Port 号进行通讯。校验方法:是 CRC-CCITT 还是 CRC1?波特率、停止位等其他每个设备独具的一些特性参数。在“串口通讯”这个模块中,在“发射机”这个细分
10、品类中,进行“参数设置”配置后,便能启动监控功能。程序代码可以参考下面的“Tcp/Ip 协议设备”部分。2.2 SNMP协议设备简单网络管理协议 SNMP 是 OSI 模型框架中的一个应用图1 系统图广播与电视技术 2023年 第50卷 第6期114无线覆盖 Wireless Coverage传输覆盖层协议,是由互联网工程任务组定义的一套网络管理协议,由于简单、易于二次开发而用途广泛。说它简单,是因为它主要使用的管理操作只有四种:get用来获得网络管理信息;get-next通过遍历的方法来提供强大的管理信息的提取能力;set用来对管理信息进行修改、设置等;trap用来报告重要事件,因而在工业产
11、品中应用非常多。典型广电设备代表有:前述品牌调频发射机的最新系列、发射功率分配开关板、各品牌大功率的 UPS,以及所有的网络设备。要完成 SNMP 通信,本系统采用的方法如下(实际应用中并不限于本例所介绍的所有方法):1.在监测主机上,根据是 PC 单机还是服务器的不同,用相应的方法启用 SNMP 服务。2.被监测设备上,打开 SNMP 功能,如某品牌某型号发射机的配置页面如图 2 所示。3.下 载 snmpsharpnet 组 件,snmpsharpnet 是 基 于 C#开发的一个开源组件,支持 SNMP 的各种版本、各种指令(目前 SNMP 已经有了 3 个版本),在“解决方案”中引用s
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