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监控自动化设计在广播发射台的应用

作者: 发布时间:2020-01-21 10:06:03 阅读: 53 次

摘要:为了进一步探讨监控自动化设计在广播发射台的应用,文中首先对星型监控网络的设计进行了分析,在对设计的复杂电磁环境下的抗干扰措施探讨中,主要叙述了共模干扰设计、通信电缆的衰减问题和防雷保护等问题设计改进,这一研究对于自动化监控应用与广播发射领域具有一定的意义。

关键词:监控自动化;广播发射台;星型监控网络;衰减问题;防雷保护

0 引言

ISO网络七层的数据网络,它的层是“数据链路层”,是数据传输接口RS-485的工作位置。一般情况下数据传输接口RS-485是一种应用广泛的监控系统,尤其是在广播电视方面,以其简单的设备构造、超低的价格占据很大的优势。然而数据传输接口RS-485应用在广播电视中,也会影响数据的传输,因为发射台上具有复杂的电磁环境,所以,为了保证发射设备不受幡然,增加远程监视强度,必须解决网络系统的通讯故障,以便保证计算机监控系统的正常工作。

1星型监控网络的设计

利用RS-485 接口可以建立一条通信链路,通常这种通信链路是一种总线型的结构,是采用一条主线将每个节点连接起来,然后就行信号的传输。而且要保证主线和节点之间的距离尽量短,才能将反射信号降到更低。如下是其具体的结构图。

 图片1.png

科技的发展也带来了机房的改善,因此机房内的设备无论是种类还是数量都大幅度增加了,但是机房的电磁环境也逐渐复杂起来,这成为阻碍通信技术发展的重要因素。常见的难题有:多机并联对数据的传输造成干扰、并联结构中即使有一个接口单元发生短路现象,那么整个系统就无法正常工作了、RS485接口驱动能力不够强、硬件的连接僵化、各种节点比比皆是。如今,随着串口服务器的出现,这些影响系统运行的问题逐渐得到解决。网络拓扑结构也发生了改变,即从总线型变为星型,即上图。这种转变首先改变的是数据传输方式,从原始的低层物理链路层转变为网络/传输层,与此同时,传输协议也使用大众的TCP/IP协议,提高了RS485接口的使用能力。而且,这种星型结构提高了数据传送的准确性,有效避免了短路现象,进而降低了系统故障率,改善了远程监控的效果。

2 复杂电磁环境下的抗干扰措施

2.1 共模干扰设计

实际上RS485接口是非常好的抗共模干扰的设备,但是面对复杂的电磁环境也会显得“力不从心”,因为在强烈的磁场中,RS485的信号总会遇到干扰信号,从而降低了数据传输的正确率。因此,我们要改进传输线,利用带屏蔽的超五类双绞线作为信号的载体进行传输,就可以在很大程度上避免共模干扰对信号传输的影响。

1发射机与串口服务器连接接口定义

RJ45

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

颜色

橙白

绿白

绿

蓝白

棕白

RS485

DATA+

DATA-

GND

DB9M

2

3

5

 

2.2 通信电缆的衰减问题

一条传输电缆也是一条电路,只不过这条电路包括分布电容、分布电感和电阻三种设备。其中电缆的分布电容是通过双绞线的两条平行导线互相作用产生的,而如果电路非常短,那么电阻可以看做为零,这时如果信号受到影响,我们就是分布电容和分布电感的变化时影响信号的主要因素。为了保证信号的完整性,我们可以降低数据传输波特率或利用分布电容小的电缆进行信号传输。

2.3 防雷保护问题

打雷是自然界最普遍的现象,但是因为信号的发射和接收的位置通常在高处,所以发射台总是受到雷击。数据研究表明,在云的正负两极发生猛烈撞击时,大约30%-40%的能量要释放到地面,这些能量是以电磁波的形式发射出去的,这样如果发射台在高空中接收这些电磁波,无疑会对设备、信号等产生严重的影响,尤其是如果RS-485接口、串口服务器等受到损坏,那么整个监控系统就会失去工作能力。对此,我们提出以下对策。

,进行光电隔离保护。所谓光电隔离就是光电转移,也就是将瞬态高压转移到电隔离层上,因为构成隔离层的材料是高度绝缘的,所以即使遇到高压也不会损害接口,也不会干扰信号的传输,从市场上来看,这种高绝缘材料是非常受欢迎的,例如75LBC184/65LBC184设备的隔离电压在2500V3000V范围内,有效提高设备的抗击能力。

第二,进行旁路保护。旁路保护也是一种转移,只不过是将瞬态涌浪转移到地下。现在市场也有一种串口服务器的保护隔离转接板,可以有效的进行转移。

3 结束语

随着星型数据链路的使用,总线型电路数据链路逐渐退出市场,但是对于小型的、无强电磁干扰的监控网络还是有使用空间的。目前,星型数据链路主要在广播电视发射台监控网络中应用,因为它的抗干扰能力是非常强的,维护也较容易。

参考文献:

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