TSW2500型500kW短波发射机控制系统简介

【摘　要】对发射机控制系统原理及ECOS2软件的特点进行了阐述，同时对控制系统的升级改造以及其中的相关管键技术进行了分析和介绍。

【关键词】控制系统；ECOS2软件

0　引言

TSW2500型500kW发射机是目前世界上最先进的短波发射机之一， 具有高功率、高稳定性、 高自动化等优点， 其中采用高集成度的控制系统是该机型的一大特点， 它的核心是基于Windows 2000下的ECOS2控制系统软件，下面就ECOS2控制系统的作用、组成及维护升级等方面情况做一介绍。

１　控制系统工作原理

１．１　控制系统

ECOS2控制系统用于协调发射机控制的所有器件，它提供一个方便的人机交互界面（HMI） 用于发射机的操作，通过键盘和显示器，操作者可以简单、直接地去操作发射机， 可以获得直观、实时的运行数据，同时对各种不同命令，操作者可以随时从该系统中获得帮助。ECOS2控制系统软件配合相关的硬件，可以为操作者和运行的设备提供安全保护，使得发射机的操作变得更加安全、可靠。ECOS2控制系统由几个不同的软件单元组成，用于提供对发射机各个不同硬件单元的连接，其组成框图如图１。

在硬件组成方面，主要包括一个工业级的计算机，它提供一个可直接触摸操作的15寸触摸显示屏，同时采用CF卡来代替常规的硬盘，因为没有活动部件，从而提高了可靠性， 另外， 系统配备了一个UPS电源，用于在外电异常时，保证系统的正常运行。ECOS2控制系统作为发射机的控制核心，其优越性主要体现在以下几个方面：

（1）控制功能的高度集中

通过ECOS2控制系统可以统一控制频率合成器、 顺序控制系统、 马达控制系统和PSM控制系统等各个子系统，同时通过ECOS2控制系统可以直接设置射频衰减量和电子管灯丝电压， 完成控制系统等的自动检测功能。

（2）系统信息的高度汇总

系统通过主界面、运行日志、调谐数据、系统信息、系统维护、阈值设置等界面，可将与运行相关的所有数据都高度汇总到一起，使操作者通过一个终端就可以配置和获取所有运行数据。

（3）运行模式的高度灵活性

通过ECOS2控制系统可以在本地操作发射机，也可以通过远程界面、中控系统或者SNMP协议控制发射机，同时，提供程序自动、程序手动和发射机手动等模式操作发射机，并且可以通过灵活设置，实现不同模式的播音。

（4）安全保护的高度完善

系统在运行中，自动监测各个系统的运行状态；根据不同的故障自动降低功率或关闭发射机； 当出现短暂供电中断时，能快速恢复到正常状态；另外，在非常规操作发生时，可进行多种形式的报警提醒，甚至强行中断，以保证人身和设备安全。

1．２　控制功能说明

1．2.1　发射机控制系统由三个子系统组成，中央控制系统配有人机（HMI）接口，方便用户的操作和使用，其余两个系统是顺序和马达控制系统；

控制系统所有的输入和输出信号，均与实际采样电路相连，并通过滤波墙板及继电器进行输入/出的隔离。

1．2.2　中央控制系统（ECOS2）

中央控制系统（ECOS2）监测发射机其它控制部分，同时测量发射机各表值、存储告警故障等信息，配有远程控制接口，便于中央控制室远程控制。

用户接口方面，配有键盘、鼠标方便操作者，ECOS2软件各表值信息，通过中央彩条值实时进行显示，电子管各极电压的表值进行数字方式显示。

1．2.3　顺序和马达控制

顺序控制系统控制发射机开关机，与PSM及发射机安全闭锁系统配合控制；马达控制，通过ECOS2控制13路马达，达到RF系统自动调谐的目的。

2　控制系统的改造

2.1　改造前控制系统存在的问题分析

发射机ECOS2控制系统通过几年的运行，基于Windows 2000系统下的ECOS2控制软件体现了很高的稳定性和可靠性， 但因其是处在核心地位， 仍存在一些不足和可以改进的地方， 主要体现在如下几个方面：

2.1.1　系统启动时间长，反应缓慢（系统启动一次需要5分多钟），在故障处理中，需要多次启动系统软件，延长了处理故障的时间，给技术人员造成很大的压力，有时直接造成停播事故；

2.1．２　系统虽有防病毒软件，但无法及时更新，防病毒软件不但不能起到很好的保护作用， 反而成为系统运行的负担，有时甚至造成系统死机等；

2.1．３　采用以CF卡为介质代替常规的硬盘、功能较为单一，由于Windows 2000系统过于庞大， 一些无关程序不但严重影响系统性能和控制软件的正常运行，也增加了系统垃圾， 同时反复读写，导致CF卡的物理损坏；

2.1．４　控制软件仍存在一些BUG，如播音中系统重启导致的数据调用错误、有时与子系统的通讯中断等，都直接影响了整机的正常运行播出；

2.1．５　对于播音数据的备份和恢复，没有提供专门的界面和向导，需要维护人员直接操作后台的文件夹，不仅日常维护不方便，而且对维护人员要求提高，同时，增加了不确定的因素， 直接影响到安全播出；

2.1．６　控制系统相关的工控机、交换机等采用230V供电，功耗大，受外电影响大，配套的UPS电源维护困难，寿命短，故障率高，自身成为系统的一大隐患。

2.2　控制系统硬件的改造

为了更好地运用新技术，同时针对ECOS2控制系统存在的问题，技术人员对ECOS2控制系统电源供给、控制软件等方面进行了全面升级改造。

2.2.1　电源供给方面

工控机电源是230V，采用一UPS做备用电源，在实际维护过程中，我们发现此UPS待机时间非常短，不足以在断电情况下，维持控制系统正常工作，此次升级改造，更换了一更大容量的UPS，断电情况下，可维持控制系统运行30min,保证了备用电源的供给，同时增强了系统的稳定性。

2.2.2　工控机硬件改造

维护人员为工控机进行了硬件升级。加装了内存条，将原有的2G CF卡更换为4G，从新做了系统，现有WINDOWS2000和WINDOWS XP两种操作系统版本，目前经过测试，在两种系统上，安装完ECOS2软件后，发射机控制系统均运行正常。经过改造后，控制系统有以下几项改进：

（1）新系统启动时间大大缩短，从原来的8分多钟缩短至4分钟左右，为处理故障争取了宝贵的时间；

（2）提供了更方便、直观的数据备份和重要数据导入导出界面和向导，方便了日常维护， 消除了因数据的备份和恢复操作过程中所造成的隐患；

（3）完善了远程桌面控制和Web服务等功能；

（4）改善了工控机冷却系统，加装了风扇。

2.3　控制系统软件的改造

2.3.1　系统使用的Windows XP Embedded系统

Windows XP Embedded是一种嵌入式操作系统， 它也是Windows XP Professional一个版本，Windows XP Professional可以分成不同的功能组件， 例如记事本、日期时间组件等，Windows XP Embedded 与Windows XP Professional 基于相同的二进制文件， 因此，Windows XP Embedded可从众多的（12000 个） 不同的组件和驱动中选择需要的组件，使系统获得最优性能。Windows XP Embedded特性与Win32完全兼容， 所有的驱动在WindowsXP Professional都能使用， 因此确保其具有很强的外设支持能力。 另外，Windows XP Embedded 还包含其它一些特性， 如支持CF卡作为启动盘、 增强型的写过滤功能、系统消息侦听、 增强型的实施处理等。

Windows XP Embedded系统很好地适应了当前的软件和硬件，通过移除系统运行不需要的功能和服务，Windows XP Embedded使发射机控制系统在安全性、强壮性和稳定性上达到最优化状态。

２.3.2　系统采用的EWF组件

在ECOS2控制系统中， 仍采用CF卡作为数据存储区， 共分成3个区， 第一分区运行操作系统和ECOS2软件，受EWF保护；第二分区用于存储可变的Windows文件和发射机运行数据， 不受EWF的保护；第三分区为隐藏分区，放置EWF的配置数据。 该系统盘处于完全的EWF保护之中，通常这个分区不需要做任何改动，也无法做随意的改动， 确保系统完整如初， 保证了运行的可靠和流畅。

３　结束语

针对旧版控制系统的一些不足进行的升级和改进，全面提升了控制系统的综合性能， 系统中新技术的使用，进一步提高了系统的可靠性、安全性。 经过一段时间的实际运行， 新系统运行稳定可靠、维护方便，得到了机房维护人员的认可，为我台的安全播出提供了更加强有力的保障。

【参考文献】

［１］杨学有,董涛,等.TSW2500 500kW短波发射机维护手册[Z].

［２］张学田,等.广播电视技术手册:第六分册 发射技术[Z].

［责任编辑：王洪泽］

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