摘 要：短波发射机是广播电视行业中应用较为普遍的信号发射设备，而常规的短波发射机工作量大、运转时间长，由于缺乏自动监测系统，给值班人员的工作造成了不小的困难，也不利于广播信号质量的提高。结合工作经验，在本文中重点分析了短波发射机监测自动化系统的设计与实现，供有关人员参考借鉴。
关键词：短波发射机；监测自动化；设计
中图分类号： TN83 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-137-2
0 引言
现阶段，广播电视行业正在逐渐地改变人们的日常生活。近年来，广播工作在传递正能量信息、增强人民幸福感等工作上发挥了显著的作用。广播信号发射工作对设备依赖程度较高，因此需要保障各类广播设备的质量。短波发射机在广播信号发射等工作中应用频繁，鉴于短波发射机工作量较大、人工维护成本较高的现状，应当开展短波发射机自动监测系统设计工作。
1 短波发射机及自动化系统
调谐系统、控制系统以及冷却系统等是短波发射机的主要构成成分，各系统相互协调、共同发挥作用。国内应用最为普遍的短波发射机型号为PSM100Kw，该型号的短波发射机性能稳定、功能全面，能够较好地完成信号传递与发射等任务。
短波发射机自动化监测系统由外围设备、内部板卡以及接口控制板等构成。短波发射机的外围设备与接口控制板卡构成复杂，其中马达缓冲板、马达驱动放大板以及调制器模板等硬件是接口控制板卡的主要构成成分。短波发射机的载波频率输出功能由频率合成器与频率预制板实现，驱动马达的控制由马达驱动放大板负责[1]。
计算机内部板卡由数字量数据采集卡、模拟量输出卡以及转换数据采集卡等元件构成。输入输出与隔离发射机数字量开关信号的工作由数字量数据采集卡负责，模拟量输出卡则负责控制调谐电动机的运转。
主机机箱、取样板以及传感器等元件是辅助硬件设备的主要组成成分。取样板的作用是对电压、电流以及偏压等数据进行取样。传感器负责采集诸如电压、电流、压力、温度等数据。
2 短波发射机自动监测系统需要支持的功能
为了最大程度地保障短波发射机自动化监测系统的质量，必须明确监测系统需要实现的功能。结合国内广播行业工作状况，认为短波发射机自动化监测系统必须具备模拟量监测、故障记录、故障报警、查询故障与设备运转信息以及运行数据记录等功能。除此之外，自动监测系统还需要支持用户管理以系统维护功能，如此方能最大程度地提升短波发射机的运行质量与效率。
为了实现上述功能，短波发射机自动化监测系统应当具备多种功能模块，其中包括数据管理模块、信号处理模块、系统管理模块以及信息采集模块等。
3 自动化监测系统的技术
3.1 客户层技术
系统客户层技术选型工作极为重要，决定了自动监测系统的用户体验。客户层技术的选型工作必须要保障系统客户端具备高效、方便等优势。目前，认为JSP+AJax技术与Web技术能够较好地提升客户端的交互性。作为一种简单易行、可靠安全的技术，JSP技术在各大自动化系统客户端构建与升级工作中发挥了重要的作用。Ajax技术是一种复合型的技术，该技术支持自动化监测系统的更新与升级[2]。
3.2 中间层技术
SSH技术比较适合短波发射机自动化监测系统的中间层设计工作。作为一种三层框架技术，SSH技术的适用性与实用性较强，在自动化系统设计中应用非常广泛。
3.3 数据库层技术
经验表明，在数据库层设计中选用关系数据库能够收到良好的应用效果，主要是因为关系数据库支持相同的核心模型，并且数据库层技术应用非常普遍，大量应用案例关系数据库技术在实用性与适用性方面表现卓越。此外，关系数据库支持结构化查询语言，对自动化监测系统的操作体验提升工作大有裨益。
4 自动监测系统设计
4.1 数据库设计
①选择数据库管理系统。短波发射系统软件信息与各项运行参数是短波发射机自动化监测系统数据的主要构成成分。现阶段，Microsoft SQLSevrver数据库应用较为广泛，实际应用效果颇佳，因此，建议在短波发射机自动化监测系统数据库层设计工作中采用Microsoft SQLSevrver 数据库技术，如此能够最大程度地提升数据库的稳定性以及运行质量。
②数据库设计。为了保障自动监测工作的质量，短波发射机自动监测系统设计工作必须确保数据库具备较强的实用性、适用性以及逻辑性。自动监测系统的数据库是储存各类重要信息的主要结构，一旦发生问题将引起系统瘫痪，从而会造成经济损失。
③安全设计。短波发射机的安全保障工作极为重要，为了有效地保障人员与设备的安全，需要严格控制安全设计工作的质量。通过查阅相关技术应用文献，认为可以在安全设计工作中应用MD5算法。作为一种先进的单项散列算法，MD5算法的保密性性极好，能够有效地保障数据库中信息的安全，同时支持用户识别功能[3]。
在系统中应用Acegi安全框架，通过相关过滤器技术实现身份验证功能，从而保护系统各类信息的调用工作，防止非法或者不合理信息调用行为的发生。
④数据库设计的问题及解决对策。乱码是数据库设计工作中最为常见的一类问题，严重地影响了系统的工作质量与效率。通过分析，可以得知字符编码紊乱是引发乱码问题的主要原因。在出现乱码问题后，可以采用过滤器法、字符编码转化法等方法，实践证明，上述方法具有较强的可行性、应用成功率颇高。
4.2 硬件系统设计
目前，市面上的主要有嵌入式控制器、可编程逻辑控制器、工业控制计算机以及单片机等监测系统设备。其中单片机的成本最低，但是客观地看，单片机缺陷较多，其开发周期较长，并且不具备良好的抗干扰能力，因此不推荐在自动监测系统中应用单片机。可编程逻辑控制器即是PLC，该控制器的软硬件非常成熟，具备良好的稳定性，美中不足的便是成本较高。工业控制计算机与PLC都具备较好的稳定性，但是该种控制器的后期维护保养具有较高难度，间接地增加了运行开发的成本。
嵌入式控制器稳定性好、抗干扰性强，开发成本适中，所以建议在硬件系统设计工作中采用嵌入式控制器，从而实现既保障自动监测系统质量又控制开发成本的目的。接口电路硬件改造工作必须严格遵循相关的技术规范与国家标准，确保改造后的硬件能够正常发挥作用。下图为嵌入式控制器外形图：
4.3 软件系统设计
①开发环境与设计原则。短波发射机自动监测系统中的软件系统设计要遵循简洁实用的原则，确保操作界面简单大方，能够满足用户的各项要求。操作界面需具备护眼功能，如此能够有效地保护值班人员的视力。菜单级数最好不要超出3级，否则会造成操作拖拉的现象。字体颜色选择较为重要，建议采用绿色字体，既能够体现界面整洁明亮的效果，又可以在一定程度上防止值班人员出现视觉疲劳。界面采用SQL后台数据库，选用Web服务器。
②模块设计。需要做好软件系统模块设计工作，使得系统支持故障报警、数据管理等功能。客户端软件支持储存数据的查询，查询工作要求在最短时间内完成。系统需要支持保存近一个月数据的功能。软件系统登录界面包括数据管理界面、系统设置界面、显示主界面以及登录界面等。
5 结语
短波发射机自动化监测系统的设计工作具有重要的现实意义，为此，技术人员必须要充分了解各项设计要求、积极提升自身综合素质、善于借鉴优秀设计经验，如此方能最大程度地保障自动监测系统的质量。
参 考 文 献
[1] 吴海军.短波广播发射机技术的发展探讨[J].科技创新与应用，2015（18）.
[2] 李晓义，刘蓉.发射机房运行监控系统设计与实现[J].数字技术与应用，2013（04）.
[3] 万本忠.发射机自动化监控管理系统[J].科技视界，2012（24）.