專利名稱：射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)及其實現方法
技術領域：
本發(fā)明涉及DTMB單頻網以及單頻網的無線發(fā)射系統(tǒng)，具體是指射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)及其實現方法。
背景技術：
隨著2007年8月1號DTMB成為中國廣播業(yè)地面電視信號的強制標準，為中國廣播業(yè)提供視頻傳送設備的所有數字電視系統(tǒng)供應商將采用該標準中的數字視頻調制知識產權(IP)。單頻網規(guī)模越來越大，單頻網發(fā)射機的維護難度和工作量也相應增加。智能化、 網絡化的發(fā)射設備主備切換系統(tǒng)必將成為未來廣播電視發(fā)射系統(tǒng)的主流。發(fā)射機是DTMB單頻網的重要組成部分，它的穩(wěn)定可靠是DTMB單頻網絡正常運行的重要保證。各地廣電運維部門都必須加強對發(fā)射機的維護和管理，以確保網絡的安全。目前各地廣電的對發(fā)射機的管理存在以下幾個缺點(1)發(fā)射機分布于城鄉(xiāng)各處，采用傳統(tǒng)的人工巡檢的方式已經不能適應網絡迅速發(fā)展的需求；(2)缺少專業(yè)的維護人員，維護人員的水平參差不齊。維護人員無法及時了解遠程設備的運行狀態(tài)以及出現故障的現象，無法及時排除設備的故障；(3)由于發(fā)射機分布廣，多在農村邊遠地區(qū)，周圍環(huán)境復雜且無人值守，有效的對設備監(jiān)控、監(jiān)測就顯得尤為重要，傳統(tǒng)的發(fā)射機主備份切換機制都未涉及射頻適配器器的主備份切換。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)及其實現方法， 利用GPRS無線通訊技術具有的"高速"和"永遠在線"的特點，實時采集射頻適配器、以及發(fā)射機的工作參數和狀態(tài)，并及時可靠地對其進行控制。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現
射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)，包括完全相同的兩套設備，二者互為備份，每套設備均包括依次連接的射頻適配器、以及發(fā)射機，射頻適配器接收光信號并將其轉換為電信號，加入延時后輸出至發(fā)射機，發(fā)射機將延時后的電信號運算后，通過射頻同軸切換開關傳送至發(fā)射天線，由發(fā)射天線將該信號發(fā)送；還包括遠程監(jiān)控中心、GPRS無線監(jiān)控單元、以及交換機，發(fā)射機采集射頻適配器和發(fā)射機的運行參數并傳輸至交換機，交換機將運行參數通過GPRS無線監(jiān)控單元傳送至遠程監(jiān)控中心；遠程監(jiān)控中心根據接收到的運行參數通過GPRS無線監(jiān)控單元向發(fā)射機、同軸射頻切換開關發(fā)送工作指令，同軸射頻切換開關使得處于正常工作狀態(tài)的主設備或備份設備與發(fā)射天線保持通路狀態(tài)。本系統(tǒng)以射頻同軸開關和可控的AC/DC電源為核心實現射頻適配器和發(fā)射機的主備份切換，以GPRS無線監(jiān)控單元為核心，通過交換機保證本地TCP/IP管理和遠程GPRS管理，實現遠程監(jiān)控中心對本系統(tǒng)的監(jiān)控，通過智能化、數字化、網絡化的科學管理，在保證安全播出前提下，增強調度指揮能力，有效提高工作效率和管理水平，減輕工作強度和減少人為責任事故，降低運行成本；同時，通過計算機管理，最大程度地降低人為因素影響，提高發(fā)射機工作的可靠性、數據處理的準確性和事故處理的時效性，遠程監(jiān)控中心通過以多臺站，多機房為核心的綜合業(yè)務管理網，實現對臺站設備的工作狀況監(jiān)測、實時報警顯示、數據處理自動化。所述的射頻適配器包括依次連接的光接收模塊、可調衰減器、射頻延時器，光接收模塊接收光纖信號并將其轉換為電信號，電信號在可調衰減器內進行衰減、濾波調節(jié)后，在射頻延時器內加入延時；還包括為光接收模塊、可調衰減器、射頻延時器提供電源的AC/DC 電源。所述的發(fā)射機包括射頻放大系統(tǒng)、饋電系統(tǒng)、以及監(jiān)控主板，射頻放大系統(tǒng)由依次連接的電平控制器、前置放大器、末級放大器、以及環(huán)形器構成，其中，電平控制器與射頻適配器連接，末級放大器輸出信號通過環(huán)形器連接射頻同軸切換開關發(fā)送至發(fā)射天線；饋電系統(tǒng)包括三個受控于監(jiān)控主板的三個電源AC/DC1、AC/DC2、AC/DC3，AC/DC 1向電平控制器和前置放大器提供電源，AC/DC2向末級放大器提供電源、AC/DC3向監(jiān)控主板提供電源；監(jiān)控主板采集發(fā)射機和射頻適配器當前運行參數，并通過交換機發(fā)送給本地TCP/IP網管或者GPRS無線監(jiān)控單元，同時執(zhí)行GPRS無線監(jiān)控單元通過交換機下發(fā)的操作指令。所述的GPRS無線監(jiān)控單元包括切換主板和GPRS DTU,切換主板將處于正常工作狀態(tài)的發(fā)射機和射頻適配器的運行參數信息發(fā)送給GPRS DTU，并接收GPRS DTU下發(fā)的操作命令，下發(fā)給射頻同軸切換開關和主備份系統(tǒng)；GPRS DTU首先登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，GPRS DTU通過數據中心的IP地址以及端口號，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU立即與數據中心重新握手。射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)的實現方法，包括以下步驟
(A)射頻適配器接收光纖信號，并將其轉變?yōu)樯漕l信號，并加入延時；
(B)發(fā)射機將步驟(A)輸出的信號經過放大后，通過射頻同軸切換開關傳輸至發(fā)射天線，向外發(fā)射；
(C)GPRS無線監(jiān)控單元將主備份的發(fā)射機和射頻適配器的運行參數發(fā)送給GPRS DTU, 并提取GPRS DTU傳輸的操作命令，下發(fā)給射頻同軸切換開關、主備份發(fā)射機和射頻適配器， 同時，GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，GPRS DTU通過數據中心的IP地址以及端口號，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU立即與中心重新握手；
(D)GPRS監(jiān)控單元根據接收到的本地TCP/IP網管或遠程監(jiān)控中心下發(fā)的指令，首先關閉工作狀態(tài)的發(fā)射機、射頻適配器，然后切換同軸切換開關的工作狀態(tài)，最后開啟備份的發(fā)射機、射頻適配器，從而使得主線和備份線中只有一條線路與發(fā)射天線連通，而另一路斷開。進一步講，所述的步驟(D)包括以下步驟
(Dl)系統(tǒng)開機時，通過運放的處理，保證主路通，備路斷，當監(jiān)控系統(tǒng)初始化完畢后，由監(jiān)控程序控制發(fā)射機及射頻適配器的AC/DC電源；
(D2) GPRS無線監(jiān)控單元負責下發(fā)命令，由發(fā)射機內的監(jiān)控主板具體實現對發(fā)射機和射頻適配器電源的控制，發(fā)射機內的監(jiān)控主板對發(fā)射機和射頻適配器的AC/DC電源分別輸出3路控制電壓Vpc 1、Vpc2和Vpc3，Vpc 1、Vpc2和Vpc3為低電平即OV時AC/DC電源開，VpcU Vpc2和Vpc3為高電平即12V時AC/DC電源關；
(D3) GPRS無線監(jiān)控單元向射頻同軸切換開關提供一個信號切換控制電壓Vsc，信號切換控制電壓Vsc為高電平即12V時，同軸開關TXl路連通，TX2路斷開，信號切換控制電壓 Vsc為低電平即OV時，同軸開關TXl路斷開，TX2路連通；
(D4)發(fā)射機的開關機順序如下
關機順序先關斷AC/DC1電源，再關斷AC/DC2控制電壓，每步延時1秒；開機順序先開啟AC/DC1電源，再開啟AC/DC2控制電壓，每步延時1秒；切換順序先關閉工作的發(fā)射機，再切換同軸開關，最后開啟備機。進一步講，所述的步驟(D3)包括以下步驟
(D31)在GPRS無線監(jiān)控單元的切換主板損壞的情況下，必須保證射頻同軸切換開關的 TXl和TX2中只有1臺發(fā)射機的電源控制電壓為低電平即0V，且射頻同軸切換開關在該發(fā)射機一路為開，另一路為關；
(D32)可進行手動切換和自動切換，手動切換優(yōu)先于自動切換；
(D33)如選擇自動切換，GPRS無線監(jiān)控單元在TXl或TX2監(jiān)測數據異常時自動切換。本發(fā)明與現有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果
1.本發(fā)明單頻網適配和發(fā)射設備主備份切換系統(tǒng)，主備系統(tǒng)之間的切換方式，使得設備的維護不會占據用戶的使用時間，通過主備份系統(tǒng)切換的方式，來實現設備的正常維護、 檢修；
2.本發(fā)明單頻網適配和發(fā)射設備主備份切換系統(tǒng)，遠程監(jiān)控中心通過GPRS無線監(jiān)控單元實時監(jiān)控系統(tǒng)各個部位的參數，并通過GPRS無線監(jiān)控單元向各個部件發(fā)送操控指令， 實現問題的及時報警與解決，改變了傳統(tǒng)的人工巡檢方式，節(jié)約了人力資源，同時克服了無線發(fā)射設備分布廣、且多在農村邊遠地區(qū)、周圍環(huán)境復雜且無人值守的問題；
3.本發(fā)明單頻網適配和發(fā)射設備主備份切換系統(tǒng)，利用GPRS無線通訊技術具有的“ 高速"和"永遠在線"的特點，實時采集同頻網適配設備、以及無線發(fā)射設備的工作參數和狀態(tài)，并及時可靠地實現遠程監(jiān)控中心對本系統(tǒng)的監(jiān)控；
4.本發(fā)明單頻網適配和發(fā)射設備主備份切換系統(tǒng)，采用GPRS無線監(jiān)控單元雙向傳輸系統(tǒng)，遠程監(jiān)控中心和本地服務器均可以反向實現對本系統(tǒng)的時間校正、狀態(tài)報告、開關以及其他監(jiān)測、控制等功能，具有良好的實時響應與處理能力，與短消息服務比較，由于GPRS 具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，系統(tǒng)能夠同時實時收取、處理多個/所有監(jiān)測點的各種數據，無需輪巡就可以同步監(jiān)測多個設備，可很好的滿足系統(tǒng)對數據采集和傳輸實時性的要求；
5.本發(fā)明單頻網適配和發(fā)射設備主備份切換系統(tǒng)，可充分利用現有GSM網絡，設備安裝成本低，利用現有成熟GSM網絡，系統(tǒng)投入運行時基本不需要調試，安裝簡捷，調試簡單，建設周期短；構建監(jiān)控系統(tǒng)要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求；數據傳輸速率高，GPRS網絡傳送速率可達到 171. 2kbps，實際應用時數據傳輸速率在40Kbps左右；系統(tǒng)的傳輸容量大，監(jiān)控中心站要和每一個管網監(jiān)控點實現實時連接，由于管網監(jiān)控點數量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要；通信費用低。由于GPRS采用包月計費的方式，運營維護成本低；發(fā)射機和射頻適配器的熱備份，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結構與信號流程示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。 實施例如圖1所示，本發(fā)明射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)，包括完全相同的兩套設備，二者互為備份，每套設備均包括依次連接的射頻適配器、以及發(fā)射機，射頻適配器包括依次連接的光接收模塊、可調衰減器、射頻延時器，還包括AC/DC電源，用于為光接收模塊、可調衰減器、射頻延時器提供電源；發(fā)射機包括依次連接的電平控制器、前置放大器、末級放大器、環(huán)形器，還包括為電平控制器、前置放大器、末級放大器、環(huán)形器提供電源的饋電系統(tǒng)，以及監(jiān)控主板；還包括GPRS無線監(jiān)控單元、射頻同軸切換開關、交換機、遠程監(jiān)控中心、以及發(fā)射天線，交換機與GPRS無線監(jiān)控單元、發(fā)射機連接，遠程監(jiān)控中心通過GPRS無線監(jiān)控單元和交換機與發(fā)射機連接，射頻同軸切換開通過GPRS無線監(jiān)控單元關受控于遠程監(jiān)控中心。所述的射頻適配器，用于將輸入的光信號轉換為電信號，并加入適當的延時，同時接受發(fā)射機的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控操作；發(fā)射機，用于對射頻適配器的參數數據以及工作狀態(tài)的采集，并執(zhí)行通過GPRS無線監(jiān)控單元接收到的遠程監(jiān)控中心的相應指令；還包括GPRS 無線監(jiān)控單元，作為數據通道，用于發(fā)射機與遠程監(jiān)控中心之間的數據傳輸；射頻同軸切換開關，根據發(fā)射機執(zhí)行的相應指令切換主線或備份線路的通斷；交換機，用于連接GPRS無線監(jiān)控單元與發(fā)射機，向發(fā)射機傳輸遠程監(jiān)控中心的控制指令；遠程監(jiān)控中心，包括GPRS 遠程監(jiān)控以及本地TCP/IP監(jiān)控系統(tǒng)，通過GPRS無線監(jiān)控單元監(jiān)控射頻適配器、以及發(fā)射機的運行參數，并通過GPRS無線監(jiān)控單元向射頻適配器、以及發(fā)射機發(fā)送指令；發(fā)射天線，用于將射頻同軸切換開關為通路狀態(tài)的主線或備份線的信號發(fā)送。所述的發(fā)射機包括監(jiān)控主板，用于負責采集發(fā)射機當前參數，并通過TCP/IP發(fā)送給本地TCP/IP網管或者GPRS無線監(jiān)控單元，并執(zhí)行GPRS無線監(jiān)控單元通過TCP/IP下發(fā)的操作指令；射頻放大系統(tǒng)，由依次連接的電平控制器、前置放大器、末級放大器、以及環(huán)形器構成，用于將射頻適配器的電信號放大處理，并通過至射頻同軸切換開關發(fā)送至發(fā)射天線；饋電系統(tǒng)，包括三個受控于監(jiān)控主板的三個電源，三個電源分別向電平控制器和前置放大器、末級放大器、以及監(jiān)控主板提供電源。所述的GPRS無線監(jiān)控單元包括切換主板和GPRS DTU，所述切換主板將主備發(fā)射機和適配設備的參數信息發(fā)送給GPRS DTU，并通過串口提取GPRS DTU傳輸的操作命令，下發(fā)給射頻延時器、發(fā)射機的可控電源；所述GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，GPRS DTU通過數據中心的IP地址以及端口號等參數，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手。GPRS DTU上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數，括GPRS撥號參數，串口波特率，數據中心IP地址等等，事先已經配置好，切換主板負責將主備發(fā)射機和適配設備的參數信息發(fā)送給GPRS DTU,并通過串口提取GPRS DTU傳輸的操作命令，下發(fā)給各個設備。
GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址，也就是說，GPRS DTU處于移動內網中，而且其內網IP 地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化，GPRS DTU此時是一個移動內部局域網內的設備，通過移動網關來實現與外部Internet公網的通信，這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。GPRS DTU主動發(fā)起與數據中心的通信連接，并保持通信連接一直存在，由于GPRS DTU處于移動內網，而且IP地址不固定，因此，只能由GPRS DTU主動連接數據中心，而不能由數據中心主動連接GPRS DTU，這就要求數據中心具備固定的公網IP地址或固定的域名， 數據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU—旦上電撥號成功，就可以主動連接到數據中心。具體地講，GPRS DTU通過數據中心的IP地址，如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址，及端口號等參數，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手，由于TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數據雙向通信了。對于GPRS DTU來說，只要建立了與數據中心的雙向通信，完成用戶串口數據與 GPRS網絡數據包的轉換就相對簡單了，一旦接收到用戶的串口數據，GPRS DTU就立即把串口數據封裝在一個TCP/UDP包里，發(fā)送給數據中心；反之，當GPRS DTU收到數據中心發(fā)來的 TCP/UDP包時，從中取出數據內容，立即通過串口發(fā)送給用戶設備。射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)的實現方法，包括以下步驟
(A)射頻適配器接收光纖信號，并將其轉變?yōu)殡娦盘枺⒓尤胙訒r；
(B)發(fā)射機將步驟(A)輸出的電信號經過放大后，通過射頻同軸切換開關傳輸至發(fā)射天線，向外發(fā)射；
(C)GPRS無線監(jiān)控單元將主線與備份線的發(fā)射機和射頻適配器的運行參數發(fā)送給GPRS DTU,并提取GPRS DTU傳輸的操作命令，下發(fā)給射頻同軸切換開、主線和備份線的發(fā)射機和射頻適配器，同時，GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，GPRS DTU通過數據中心的IP地址以及端口號參數，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手；
(D)射頻同軸切換開關根據接收到的遠程監(jiān)控中心下發(fā)的指令，開啟處于關閉狀態(tài)的發(fā)射機、射頻適配器，關閉處于通路狀態(tài)的發(fā)射機、射頻適配器；同時，切換主線和備份線的工作狀態(tài)，使得主線和備份線中只有一條線路與發(fā)射天線連通，而另一路斷開；
(Dl)監(jiān)控主板根據指令控制電平控制器的AC/DC1電源直流輸出，低電平為DC正常輸出，高電平為DC輸出關斷；
(D2) GPRS無線監(jiān)控單元對射頻同軸切換開關的TXl和TX2分別輸出2個電源控制電壓Vpcl和Vpc2，Vpcl和Vpc2為低電平即OV時電源開，Vpcl和Vpc2為高電平即12V時電源關，發(fā)射機的開關機順序如下
關機順序先關斷AC/DC1電源，再關斷AC/DC2控制電壓，每步延時1秒； 開機順序先開啟AC/DC2電源，再開啟AC/DC1控制電壓，每步延時1秒；(D3) GPRS無線監(jiān)控單元向射頻同軸切換開關提供一個信號切換控制電壓Vsc，信號切換控制電壓Vsc為高電平即12V時，同軸開關TXl路通，TX2路關，信號切換控制電壓Vsc為低電平即OV時，同軸開關TXl路關，TX2路開；
(D31)在GPRS無線監(jiān)控單元的切換主板損壞的情況下，必須保證射頻同軸切換開關的 TXl和TX2中只有1臺發(fā)射機的電源控制電壓為低電平即0V，且射頻同軸切換開關在該發(fā)射機一路為開，另一路為關；
(D32)可進行手動切換和自動切換，手動切換優(yōu)先于自動切換；
(D33)如選擇自動切換，GPRS無線監(jiān)控單元在TXl或TX2監(jiān)測數據異常時自動切換。本系統(tǒng)以射頻同軸開關和可控AC/DC電源為核心實現射頻適配器和發(fā)射機的主備份切換，以GPRS無線監(jiān)控單元為核心，通過交換機保證本地TCP/IP管理和遠程GPRS管理，實現遠程監(jiān)控中心對本系統(tǒng)的監(jiān)控，通過智能化、數字化、網絡化的科學管理，在保證安全播出前提下，增強調度指揮能力，有效提高工作效率和管理水平，減輕工作強度和減少人為責任事故，降低運行成本；同時，通過計算機管理，最大程度地降低人為因素影響，提高發(fā)射機工作的可靠性、數據處理的準確性和事故處理的時效性，遠程監(jiān)控中心通過以多臺站， 多機房為核心的綜合業(yè)務管理網，實現對臺站設備的工作狀況監(jiān)測、實時報警顯示、數據處理自動化。本系統(tǒng)通過監(jiān)控主板對發(fā)射機進行實時采集數據和及時執(zhí)行下發(fā)指令實現對發(fā)射機的監(jiān)控，遠程監(jiān)控中心通過交換機同時與GPRS無線監(jiān)控單元和本地服務器實現數據互傳，GPRS監(jiān)控單元中的GPRS DTU將數據打包成透明數據通過Internet網連接到遠程監(jiān)控中心GPRS通訊服務端，實現數據的無線傳輸，遠程監(jiān)控中心的監(jiān)控管理系統(tǒng)實現對發(fā)射機的參數瀏覽、智能化控制等功能，同時遠程監(jiān)控中心通過網絡與本地網管實現互通。如上所述，便可以很好地實現本發(fā)明。
權利要求
1.射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)，包括完全相同的兩套設備，二者互為備份，每套設備均包括依次連接的射頻適配器、以及發(fā)射機，其特征在于射頻適配器接收光信號并將其轉換為電信號，加入延時后輸出至發(fā)射機，發(fā)射機將延時后的電信號運算后，通過射頻同軸切換開關傳送至發(fā)射天線，由發(fā)射天線將該信號發(fā)送；還包括遠程監(jiān)控中心、GPRS無線監(jiān)控單元、以及交換機，發(fā)射機采集射頻適配器和發(fā)射機的運行參數并傳輸至交換機，交換機將運行參數通過GPRS無線監(jiān)控單元傳送至遠程監(jiān)控中心；遠程監(jiān)控中心根據接收到的運行參數通過GPRS無線監(jiān)控單元向發(fā)射機、同軸射頻切換開關發(fā)送工作指令，同軸射頻切換開關使得處于正常工作狀態(tài)的主設備或備份設備與發(fā)射天線保持通路狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)，其特征在于所述的射頻適配器包括依次連接的光接收模塊、可調衰減器、射頻延時器，光接收模塊接收光纖信號并將其轉換為電信號，電信號在可調衰減器內進行衰減、濾波調節(jié)后，在射頻延時器內加入延時；還包括為光接收模塊、可調衰減器、射頻延時器提供電源的AC/DC電源。
3.根據權利要求1或2所述的射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)射機包括射頻放大系統(tǒng)、饋電系統(tǒng)、以及監(jiān)控主板，射頻放大系統(tǒng)由依次連接的電平控制器、前置放大器、末級放大器、以及環(huán)形器構成，其中，電平控制器與射頻適配器連接， 末級放大器輸出信號通過環(huán)形器連接射頻同軸切換開關發(fā)送至發(fā)射天線；饋電系統(tǒng)包括三個受控于監(jiān)控主板的三個電源AC/DC1、AC/DC2、AC/DC3，AC/DC1向電平控制器和前置放大器提供電源，AC/DC2向末級放大器提供電源、AC/DC3向監(jiān)控主板提供電源；監(jiān)控主板采集發(fā)射機和射頻適配器當前運行參數，并通過交換機發(fā)送給本地TCP/IP網管或者GPRS無線監(jiān)控單元，同時執(zhí)行GPRS無線監(jiān)控單元通過交換機下發(fā)的操作指令。
4.根據權利要求3所述的射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)，其特征在于所述的 GPRS無線監(jiān)控單元包括切換主板和GPRS DTU,切換主板將處于正常工作狀態(tài)的發(fā)射機和射頻適配器的運行參數信息發(fā)送給GPRS DTU，并接收GPRS DTU下發(fā)的操作命令，下發(fā)給射頻同軸切換開關和主備份系統(tǒng)；GPRS DTU首先登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，GPRS DTU通過數據中心的IP地址以及端口號，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU立即與數據中心重新握手。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)的實現方法，其特征在于包括以下步驟(A)射頻適配器接收光纖信號，并將其轉變?yōu)樯漕l信號，并加入延時；(B)發(fā)射機將步驟(A)輸出的信號經過放大后，通過射頻同軸切換開關傳輸至發(fā)射天線，向外發(fā)射；(C)GPRS無線監(jiān)控單元將主備份的發(fā)射機和射頻適配器的運行參數發(fā)送給GPRS DTU, 并提取GPRS DTU傳輸的操作命令，下發(fā)給射頻同軸切換開關、主備份發(fā)射機和射頻適配器， 同時，GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號，GPRS DTU通過數據中心的IP地址以及端口號，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求，在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU立即與中心重新握手；(D)GPRS監(jiān)控單元根據接收到的本地TCP/IP網管或遠程監(jiān)控中心下發(fā)的指令，首先關閉工作狀態(tài)的發(fā)射機、射頻適配器，然后切換同軸切換開關的工作狀態(tài)，最后開啟備份的發(fā)射機、射頻適配器，從而使得主線和備份線中只有一條線路與發(fā)射天線連通，而另一路斷開。
6.根據權利要求5所述的射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)的實現方法，其特征在于所述的步驟(D)包括以下步驟(Dl)系統(tǒng)開機時，通過運放的處理，保證主路通，備路斷，當監(jiān)控系統(tǒng)初始化完畢后，由監(jiān)控程序控制發(fā)射機及射頻適配器的AC/DC電源；(D2) GPRS無線監(jiān)控單元負責下發(fā)命令，由發(fā)射機內的監(jiān)控主板具體實現對發(fā)射機和射頻適配器電源的控制，發(fā)射機內的監(jiān)控主板對發(fā)射機和射頻適配器的AC/DC電源分別輸出3路控制電壓Vpc 1、Vpc2和Vpc3，Vpc 1、Vpc2和Vpc3為低電平即OV時AC/DC電源開， VpcU Vpc2和Vpc3為高電平即12V時AC/DC電源關；(D3) GPRS無線監(jiān)控單元向射頻同軸切換開關提供一個信號切換控制電壓Vsc，信號切換控制電壓Vsc為高電平即12V時，同軸開關TXl路連通，TX2路斷開，信號切換控制電壓 Vsc為低電平即OV時，同軸開關TXl路斷開，TX2路連通； (D4)發(fā)射機的開關機順序如下關機順序先關斷AC/DC1電源，再關斷AC/DC2控制電壓，每步延時1秒；開機順序先開啟AC/DC1電源，再開啟AC/DC2控制電壓，每步延時1秒；切換順序先關閉工作的發(fā)射機，再切換同軸開關，最后開啟備機。
7.根據權利要求6所述的射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)的實現方法，其特征在于所述的步驟(D3)包括以下步驟(D31)在GPRS無線監(jiān)控單元的切換主板損壞的情況下，必須保證射頻同軸切換開關的 TXl和TX2中只有1臺發(fā)射機的電源控制電壓為低電平即0V，且射頻同軸切換開關在該發(fā)射機一路為開，另一路為關；(D32)可進行手動切換和自動切換，手動切換優(yōu)先于自動切換；(D33)如選擇自動切換，GPRS無線監(jiān)控單元在TXl或TX2監(jiān)測數據異常時自動切換。
全文摘要
本發(fā)明公布了射頻適配器和發(fā)射機主備份切換系統(tǒng)及其實現方法，利用GPRS無線通訊技術具有的"高速"和"永遠在線"的特點，通過網絡的手段來實現主備份線路的切換問題，使得設備的維護不會占據用戶的使用時間，通過主線與備份線切換的方式，來實現設備的正常維護、檢修；遠程監(jiān)控中心通過GPRS無線監(jiān)控單元實時監(jiān)控系統(tǒng)各個部位的參數，并通過GPRS無線監(jiān)控單元向各個部件發(fā)送操控指令，實現問題的及時報警與解決，改變了傳統(tǒng)的人工巡檢方式，節(jié)約了人力資源，同時克服了發(fā)射機分布廣、且多在農村邊遠地區(qū)、周圍環(huán)境復雜且無人值守的問題。
文檔編號G08C17/02GK102231639SQ20111017713
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2011年6月28日
發(fā)明者傅歷建, 賴欣, 鮑輝 申請人:成都馳通數碼系統(tǒng)有限公司