[發(fā)明專(zhuān)利]一種嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910391505.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110119113A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林大橋;牟麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 林大橋;牟麗
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張琳

一種嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括：基于Zynq芯片為核心的嵌入式Linux操作系統(tǒng)及QT圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)平臺(tái)的嵌入式設(shè)備和基于QT圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序。該嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)中基于QT圖形界面平臺(tái)開(kāi)發(fā)的人機(jī)界面應(yīng)用程序包括數(shù)據(jù)交互子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、機(jī)房平臺(tái)數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、人機(jī)交互界面子系統(tǒng)。本發(fā)明提出的嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)不易受網(wǎng)絡(luò)病毒侵入，且實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、可靠性得到大幅提升，尤其監(jiān)控子系統(tǒng)的故障管理功能得到大幅增強(qiáng)從而大大提高天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及短波廣播天線(xiàn)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于嵌入式系統(tǒng)的短波廣播天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在短波廣播系統(tǒng)中，臺(tái)站通過(guò)天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)使多部發(fā)射機(jī)與多幅天線(xiàn)連通，按著不同工作時(shí)段，將發(fā)射機(jī)的輸出切換到不同的天線(xiàn)上，天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一功能的設(shè)備，天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性是發(fā)射機(jī)房安全運(yùn)行的重要保障，以往的天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)的硬件組成為下層PLC或單片機(jī)，上層工控機(jī)，工控機(jī)運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)口對(duì)接發(fā)射機(jī)房平臺(tái)，當(dāng)受到網(wǎng)絡(luò)病毒或某些因素工控機(jī)不能正常工作時(shí)，下層PLC或單片機(jī)無(wú)法接收到應(yīng)來(lái)自工控機(jī)的新的運(yùn)行圖指令，從而無(wú)法按需求倒換天線(xiàn)，而且現(xiàn)有技術(shù)中故障管理模塊只是基于采集的天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)和發(fā)射機(jī)硬件信息并加以分析和處理，并沒(méi)有對(duì)天線(xiàn)和假負(fù)載的故障進(jìn)行自動(dòng)管理。因此需要開(kāi)發(fā)一種不易受網(wǎng)絡(luò)病毒，更具穩(wěn)定性、可靠性的平臺(tái)作為天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)平臺(tái)并增強(qiáng)故障管理功能從而大幅提高天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)性能顯得十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提出的一種基于嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，其將基于上層工控機(jī)加下層下位機(jī)的模式集成化到一個(gè)以Zynq-7Z045為核心的超緊湊嵌入式系統(tǒng)中，將Zynq-7Z045片上的ARM Cortex-A9硬核移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，使用QT圖形界面平臺(tái)開(kāi)發(fā)天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)的人機(jī)操作界面程序，利用片上可編程邏輯的輸入IO邏輯引腳實(shí)時(shí)采集天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)的到位狀態(tài)信號(hào)，輸出IO邏輯控制24V繼電器吸合使天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使用TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)口上傳，并接收遠(yuǎn)程下發(fā)的運(yùn)行圖，解析運(yùn)行圖，命令經(jīng)可編程邏輯部分輸出到邏輯IO輸出端。通過(guò)本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)，可以高效、精準(zhǔn)地完成發(fā)射機(jī)和天線(xiàn)的倒換，較現(xiàn)有天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)時(shí)性均有大幅提升。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

依據(jù)本發(fā)明提出的一種嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括：基于Zynq芯片為核心的Linux操作系統(tǒng)及QT圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)平臺(tái)的嵌入式設(shè)備；繼電器控制板；具有操作按鍵、LED指示狀態(tài)及模式切換的監(jiān)控面板；天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)。

嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核精簡(jiǎn)，效率高，作為一個(gè)跨平臺(tái)的系統(tǒng)，支持的CPU種類(lèi)很多，包括Zynq-7Z045芯片，相較于Windows操作系統(tǒng)的體積龐大，內(nèi)存占用，系統(tǒng)穩(wěn)定性差等問(wèn)題，嵌入式Linux系統(tǒng)具有高可靠性，通過(guò)裁剪掉操作系統(tǒng)不用的功能，大大減小了操作系統(tǒng)的體積，提高了系統(tǒng)性能。本系統(tǒng)采用Flash啟動(dòng)方式，將建立的BOOT.mcs文件與image.ub文件(Linux鏡像文件)一起放到SD卡中，設(shè)置Flash啟動(dòng)，再次開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)從Flash啟動(dòng)，進(jìn)入系統(tǒng)界面。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

前述的嵌入式短波天線(xiàn)交換開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，其中，嵌入式設(shè)備包含具有處理系統(tǒng)(Processing System，簡(jiǎn)稱(chēng)PS)和可編程邏輯(Programmable Logic，簡(jiǎn)稱(chēng)PL)的Zynq-7Z045芯片、光耦合器及其接口、HDMI接口、網(wǎng)口、USB口、串口、microSD卡、喇叭、可編程邏輯輸入/輸出接口、485通訊接口、AD模擬量采集接口。