陈长昊（作者单位：福建省广播电视传输发射中心）

调频广播信号辅助值机系统的设计

陈长昊
（作者单位：福建省广播电视传输发射中心）

摘 要：本文介绍了一种用于帮助调频广播发射台值守人员监测调频广播信号的辅助值机系统，就该系统的研制背景、结构、原理、方案和调试应用情况进行了详细的阐述。

关键词：音频电平；导频；RSSI；辅助值机系统

1　背景介绍

数字处理技术的发展与应用，为发射台远程监控管理系统实现“有人留守，无人值守”的建设提供了技术保障。福建省广播电视传输发射中心发射机房目前一共有6套调频广播每天24小时主备机播出，发射机房内的调频广播信号监控告警系统存在一些问题需要改进，在不影响、改动现有机房设备的情况下，工作人员设计了一种用于帮助调频广播发射台值守人员监测调频广播信号的辅助值机系统，本辅助值机系统是对现有调频广播信号监测报警系统功能的补充和完善，通过检测方法的改进和友好的多种人机交互界面，辅助值守人员工作，提高工作效率，减轻劳动强度，为今后无人值守系统的开发应用积累经验。

2　现有系统的分析

2.1现有调频监测报警系统的信号检测只有对音频电平的检测，当音频电平变化值小于门限并超过设定时间（一般是30～60 s）就报警，对于发射机功率方面的故障发现通常会滞后20~40 s，浪费故障处理时间，延长了停播时间。

2.2福建省广播电视传输发射中心地处沿海地区海拔七百多米的高山，经常有雷电、大风（夏季经常有强台风）、暴雨等恶劣天气，通信设施、电力系统经常遭到损坏，而监测系统设备都安装在发射机房，机器虽然都已自动化，但有时机器无法自行处理故障，如电力公司突发停电，大风、雷电等天气引起的停电，机器元件自然损坏等，都需要值班员通知检修人员到机房处理，由于人工、通信等因素往往会延误故障抢修的时间。

2.3现有系统对所有故障都采用音频或警铃报警，值守人员听到音频报警或警铃不能马上确定是哪部机器出了什么故障，要到机房查看设备上的指示灯或监控计算机的屏幕信息。如果能随时随地了解到机器设备的状态，就可以更快地处理好故障。

3　系统的结构原理

图1为本系统的系统框图，本系统包括调频广播信号监测报警服务器和对讲机、手机等移动终端以及PC客户端等终端设备，其中调频广播信号监测报警服务器由主控模块、调频信号检测模块、实时时钟模块、故障记录模块、语音对讲机模块、GSM短信模块、WIFI网络模块组成。调频信号检测模块负责采集、检测调频广播信号的音频、导频、RSSI（接收信号强度指示）等参数信息，主控模块通过I2C（一种两线式串行总线）总线读取这些信息，并根据实时时钟等和设定的参数进行综合判断，决定是否加报警标志，再将处理后的信息发送给WIFI网络模块、故障记录模块、语音对讲机模块、GSM短信模块。

图1　系统框图

图2是系统的主控模块软件流程图，系统开机启动后，首先初始化每个功能模块、设置其运行参数，然后读取调频广播信号检测模块采集的信号指标数字化信息，根据信息做出告警或不告警的判断，如果不告警则发送不告警的信息串，PC客户端和对讲机、android客户端就不会告警，但可以查询机器的实时状态信息。如果确定是故障则发送告警的信息串，信息串通过语音对讲机模块、短信模块、WIFI网络模块发出。发射台范围内的对讲机会收到告警语音，值守人员的手机会收到有告警信息的短信，在发射台的内部局域网内，所有PC和手

机的客户端收到告警信息后会马上从后台弹出，并通过声音、文字、图形等形式及时通知携带手机、对讲机的或在电脑屏幕前的值守人员，使他们可以立刻了解机器状况，从而快速判断故障原因，解决问题。为了解决传统无音频告警系统存在的问题，本系统采用了RSSI、导频和音频的共同检测、智能判断方法。如果无音频大于延时门限（30～60 s），则判断为无音频故障；如果RSSI小于门限和无导频标志同时出现，则判断为无功率故障；如果RSSI大于门限和导频恢复同时出现，则判断调频信号恢复正常。

图2　主控模块软件流程图

4　系统的调试运行

在发射中心机房外的实验室对本系统进行了1年多的调试，与现有的调频监控系统同时运行、协同工作、互不干扰。在初期试运行时，由于门限和延时参数设置得不合适，经常会误告警或漏报警，经过多次调整，找到合适的门限和延时参数，就不再出现漏报和误报的现象。有时候由于机房电脑由于死机等原因，机房内的监控系统没有发出告警，而本系统仍可以及时发出告警信息，防止停播的发生。而且每次故障告警，本系统都会比机房监控告警系统快20～40 s，并且值守人员通过对讲机的语音信息就可以了解故障的具体情况，节约了宝贵的抢修时间。平时在发射中心范围内，随时随地都可以查询到每套调频广播信号的指标信息。

5　结论

本系统体积小、功耗低，可以随意放置，不仅具有传统调频监控系统无音频告警的功能，而且通过RSSI和导频标志能快速判断无功率或低功率的故障，提高故障判断的效率和成功率。另外本系统友好的人机界面使检修效率提高，多种告警媒介的使用使信号盲点减少，基本达到设计目的。同时系统的模块化设计也为日后模块的更新换代和系统功能的扩展提供了方便。

参考文献：

[1]佟长福.AVR单片机GCC程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.