專利名稱：數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及數字電視技術，特別是涉及一種數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]數字電視轉發(fā)器用于地面數字電視信號覆蓋網中的補點。數字電視轉發(fā)器大多安裝于室外發(fā)射桅桿上，工作時一般無人值守。[0003]目前，現有的數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)主要有如下兩種實現方式[0004]實現方式一、基于全模擬電路組成的模擬保護系統(tǒng)。模擬保護系統(tǒng)的結構如附圖 I所示。具體的，模擬保護系統(tǒng)可以接收到對功放輸入信號進行檢測獲得的模擬采樣電壓， 如過激勵檢測電路、過流檢測電路、過熱檢測電路、過載檢測電路以及反射檢測電路檢測獲得的模擬采樣電壓等，模擬保護系統(tǒng)中的過荷判別及鎖定裝置將上述各模擬采樣電壓分別與各自的基準電壓進行比較，在比較結果為超限的情況下，控制模擬保護系統(tǒng)中的電調衰減器兼封鎖激勵裝置封鎖激勵，以保護功放。[0005]實現方式二、由單片機或FPGA等數字器件組成、以程序運算的方式處理的數字保護系統(tǒng)。數字保護系統(tǒng)的結構如附圖2所示。具體的，數字保護系統(tǒng)可以接收到對功放輸入信號進行檢測獲得的模擬采樣電壓，如過激勵檢測、過流檢測、過熱檢測、過載檢測以及反射檢測等電路檢測獲得的模擬采樣電壓，數字保護系統(tǒng)中的AD采樣裝置將模擬采樣電壓轉換為數字量，數字保護系統(tǒng)中的數字控制裝置對上述數字量按照預先設定的程序進行運算，并通過驅動數控衰減器對射頻信號進行信號衰減等控制，以保護功放。[0006]發(fā)明人在實現本實用新型過程中發(fā)現上述保護系統(tǒng)存在如下問題[0007]在現有的模擬保護系統(tǒng)中，功放保護將輸入激勵信號封死后保護電路不自動復位，這樣可以避免保護、自動復位、再保護……這樣的循環(huán)，避免信號反復沖擊功放造成損害；然而，在有些情況下，這種方法是有問題的，例如，在遇到大風時，接收和發(fā)射天線的擺動容易導致駐波瞬時過大，引起數字電視轉發(fā)器過荷，過后天線恢復正常，數字電視轉發(fā)器完全可以正常工作；再例如，雨雪和結露可能會使天線端口駐波比暫時變壞，從而引起功放反射變大，在這種情況下，可以通過適當的降低功率來維持數字電視轉發(fā)器的播出。由于模擬保護系統(tǒng)的保護不自動復位，需要人工復位才能夠使數字電視轉發(fā)器重新工作，降功率也需手動調節(jié)，從而模擬保護系統(tǒng)不能夠實現數字電視轉發(fā)器的智能化保護，而數字電視轉發(fā)器在覆蓋網中的大量布設較大程度的增加了數字電視轉發(fā)器的維護量。[0008]現有的數字保護系統(tǒng)由于需要執(zhí)行數據采樣、程序運算以及驅動數控衰減器等操作，因此，存在保護延時現象，即在過荷時不能迅速地為數字電視轉發(fā)器提供保護，從而較容易造成功放的損傷或損壞。[0009]有鑒于上述現有的數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新， 以期創(chuàng)設一種新型結構的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，能夠克服現有的數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)存在的問題，使其更具有實用性。經過不斷的研究設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本實用新型。發(fā)明內容[0010]本實用新型的主要目的在于，克服現有的數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)存在的問題，而提供一種新型結構的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，所要解決的技術問題是，在能夠針對數字電視轉發(fā)器提供智能化保護的前提下，避免保護延時現象，在過荷情況發(fā)生時，能夠迅速保護數字電視轉發(fā)器，非常適于實用。[0011]本實用新型的目的及解決其技術問題可采用以下的技術方案來實現。[0012]依據本實用新型提出的一種數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)包括模擬保護裝置和數字保護裝置；所述模擬保護裝置的一組采樣輸入端與功放信號檢測裝置的一組采樣輸出端連接，所述模擬保護裝置接收所述功放信號檢測裝置輸出的多路模擬采樣電壓；所述模擬保護裝置的一射頻輸出端與功放的一射頻輸入端連接，所述模擬保護裝置基于所述模擬采樣電壓在信號超限時封鎖所述功放的輸入信號；所述模擬保護裝置的射頻輸入端與所述數字保護裝置的射頻輸出端連接；所述模擬保護裝置的一組過荷告警輸出端與所述數字保護裝置的一組過荷告警輸入端連接；所述數字保護裝置接收所述模擬保護裝置輸出的過荷告警信號，向所述模擬保護裝置輸出過荷恢復信號。[0013]本實用新型的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現。[0014]較佳的，前述的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其中所述的模擬保護裝置包括電調衰減器，與所述功放的射頻輸入端和所述數字保護裝置的射頻輸出端分別連接，過荷時封鎖通向功放的射頻信號；過荷判別及鎖定裝置，與所述電調衰減器、所述數字保護裝置以及所述功放信號檢測裝置連接，控制電調衰減器，向電調衰減器提供封鎖激勵的電壓；過荷恢復裝置，與所述過荷判別及鎖定裝置和所述數字保護裝置連接，接收所述數字保護裝置輸出的過荷恢復信號，解除所述過荷判別及鎖定裝置的激勵鎖定狀態(tài)。[0015]較佳的，前述的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其中所述的數字保護裝置包括數字控制裝置，所述數字控制裝置的輸入端與所述過荷判別及鎖定裝置的輸出端連接，所述數字控制裝置的輸出端與所述過荷恢復的輸入端連接；以及數控衰減器，所述數控衰減器的一組控制端與所述數字控制裝置連接，所述數控衰減器的射頻輸出端與所述電調衰減器連接，所述數控衰減器接收數字控制裝置輸出的衰減控制信號，并向數控衰減器輸出衰減控制信號。[0016]較佳的，前述的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其中所述的數字控制裝置還包括GPRS接口和/或外接計算機接口。[0017]借由上述技術方案，本實用新型的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點及有益效果本實用新型通過采用與功放信號檢測裝置和功放分別連接的模擬保護裝置，采用模擬的電壓比較方式，使數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)在發(fā)生過荷情況時，能夠迅速的保護數字電視轉發(fā)器，避免了現有的數字保護系統(tǒng)存在的保護延時現象；通過采用與模擬保護裝置連接的數字保護裝置，使數字保護裝置能夠對模擬保護裝置進行過荷恢復控制以及衰減控制，這樣，數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)可以在瞬時過荷后以及功放反射變大等情況下，繼續(xù)正常工作，從而避免了現有的兩種技術方案存在的問題，本實用新型在能夠針對數字電視轉發(fā)器提供智能化保護的同時，可以對數字電視轉發(fā)器進行迅速保護， 是一種快速與智能化兼顧的保護系統(tǒng)，非常適于實用。[0018]綜上所述，本實用新型在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，成為一新穎、進步、實用的新設計。[0019]上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


[0020]圖I為現有技術的模擬保護系統(tǒng)的結構圖；[0021]圖2為現有技術的數子保護系統(tǒng)的結構圖；[0022]圖3為本實用新型的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)的結構圖；[0023]圖4為本實用新型的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)所執(zhí)行操作的流程圖。
具體實施方式
[0024]為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。[0025]本實用新型提供的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)包括模擬保護裝置和數字保護裝置。[0026]模擬保護裝置與數字保護裝置連接，另外，模擬保護裝置還與保護系統(tǒng)之外的功放信號檢測裝置以及功放分別連接。具體的，模擬保護裝置的一組采樣輸入端與功放信號檢測裝置的采樣輸出端連接，以接收功放信號檢測裝置輸出的多路模擬采樣電壓；模擬保護裝置的一射頻輸出端與功放的射頻輸入端連接，以基于其接收到的模擬采樣電壓決定是否封鎖功放的輸入信號；模擬保護裝置的過荷告警輸出端還與數字保護裝置的過荷告警輸入端連接，以便于模擬保護裝置基于其接收的模擬采樣電壓向數字保護裝置輸出過荷通知信號；模擬保護裝置的射頻輸入端還與數字保護裝置的射頻輸出端連接，以便于模擬保護裝置接收數字保護裝置輸出的過荷恢復信號。上述的功放信號檢測裝置可以包括過激勵檢測裝置、過流檢測裝置、過熱檢測裝置、過載檢測裝置以及反射檢測裝置等中的至少一個。[0027]上述的模擬保護裝置可以包括電調衰減器、過荷判別及鎖定裝置以及過荷恢復裝置。上述的數字保護裝置可以包括數字控制裝置和數控衰減器。下面對模擬保護裝置和數字保護裝置中包含的各元件進行說明。[0028]電調衰減器的射頻輸出端與功放的射頻輸入端連接，電調衰減器的一個輸入端與過荷判別及鎖定裝置的輸出端連接，電調衰減器的另一個輸入端與數控衰減器的輸出端連接。[0029]電調衰減器主要用于封鎖功放的輸入信號，并根據過荷判別及鎖定裝置輸出的封鎖激勵的電壓，封鎖或恢復輸入功放的射頻信號。這里的電調衰減器可以稱為電調衰減器兼封鎖激勵裝置。電調衰減器還可以兼做整個數字電視轉發(fā)器的手動增益調節(jié)裝置。電調衰減器可以根據數控衰減器輸出的控制信號調整輸入至功放的輸入信號的衰減量。[0030]過荷判別及鎖定裝置與電調衰減器、功放信號檢測裝置、過荷恢復裝置以及數字控制裝置分別連接，即過荷判別及鎖定裝置的一組輸入端與功放信號檢測裝置的輸出端連接，過荷判別及鎖定裝置的一個輸入端與過荷恢復裝置的輸出端連接，過荷判別及鎖定裝置的一個輸出端與衰減器的輸入端連接，過荷判別及鎖定裝置的另一個輸出端與數字控制裝置的輸入端連接。[0031]過荷判別及鎖定裝置主要用于接收功放信號檢測裝置輸出的模擬采樣電壓，并將該電壓與基準進行電壓比較，超限時(即過荷時)電路輸出電平翻轉(并鎖定)向電調衰減器發(fā)出封鎖激勵的控制電壓(如高電平)，同時，向數字控制裝置輸出過荷告警電壓(相應線路變?yōu)楦唠娖?，以使數字控制裝置獲知當前具體是哪種類型的過荷。過荷判別及鎖定裝置還受過荷恢復裝置的控制，解除向電調衰減器發(fā)出的封鎖激勵控制(恢復為低電平)。[0032]過荷恢復裝置與數字控制電路和過荷判別及鎖定裝置分別連接，即過荷恢復裝置的輸入端與數字控制裝置的一輸出端連接，過荷恢復裝置的輸出端與過荷判別及鎖定裝置的一輸入端連接。[0033]過荷恢復裝置主要用于在接收到數字控制裝置輸出的過荷恢復信號時，解除過荷判別及鎖定裝置的保護狀態(tài)。[0034]數字控制裝置與過荷恢復裝置、過荷判別及鎖定裝置以及數控衰減器均連接，即數字控制裝置的一輸入端與過荷判別及鎖定裝置的一輸出端連接，數字控制裝置的一輸出端與過荷恢復的輸入端連接，數字控制裝置與數控衰減器之間還存在信息交互的接口。[0035]另外，數字控制裝置中還存在GPRS接口以及外接計算機接口中的至少一個，以便于數字控制裝置能夠將相關的故障信息通過GPRS以及外接計算機發(fā)送出去，以通知用戶。[0036]數字控制裝置主要用于根據過荷判別及鎖定裝置傳輸來的多路過荷告警信號通過自身單片機按設定程序分析處理，再通過對數控衰減器的控制來實現對功放的輸入信號控制，通過向數字控制裝置輸出過荷恢復信號實現功放保護狀態(tài)的解除。先使功放的輸入信號處在較小定值上，再解除功放保護狀態(tài)，在上述定值基礎上逐步試探性提升輸入信號， 同時監(jiān)測模擬保護裝置傳輸過來的過荷告警信號，找到功放當前的保護點，并最終使功率穩(wěn)定在保護點前或故障前的原始值上。[0037]數字控制裝置內部的處理流程的一個具體例子如圖4所示，在下述的實施例中詳細描述。[0038]數控衰減器與數字控制裝置和衰減器分別連接，即數控衰減器的一輸出端與衰減器的一輸入端連接，數控衰減器還存在與數字控制裝置進行信息交互的接口。[0039]數控衰減器主要用于根據數字控制裝置傳輸來的衰減控制信號使電調衰減器對功放的輸入信號進行衰減。[0040]
以下結合附圖3和附圖4對本實用新型的數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)進行說明。[0041]圖3示出的數字電視轉發(fā)器的保護系統(tǒng)具體包括過荷判別及鎖定I (即上述的過荷判別及鎖定裝置)、電調衰減器兼封鎖激勵2 (即上述的衰減器)、數字控制3 (即上述數字控制裝置，包括單片機及外圍電路)、數控衰減器4以及過荷恢復5 (即上述的過荷恢復裝6置)。[0042]過荷判別及鎖定I對其接收到的多路模擬采樣電壓(如過激勵檢測采樣電壓、過流檢測采樣電壓、過熱檢測采樣電壓、過載檢測采樣電壓以及反射檢測電壓等)進行過荷判別，如過激勵檢測采樣電壓、過流檢測采樣電壓、過熱檢測采樣電壓、過載檢測采樣電壓以及反射檢測電壓分別與其各自的基準電壓進行比較，以判斷哪項采樣電壓存在異常現象， 從而實現對數字電視轉發(fā)器進行過激勵保護、功放過流保護、過載保護、反射過大保護以及過熱保護等保護。在判別出過荷的情況下，過荷判別及鎖定I 一方面向數字控制3輸出判別信號(即過荷告警信號)，同時向電調衰減器兼封鎖激勵2輸出模擬量的過荷控制電壓，電路進入保護鎖定狀態(tài)。電調衰減器兼封鎖激勵2在接收到模擬量的過荷控制電壓后，封鎖激勵，使功放無輸入信號。數字控制3接收到過荷判別及鎖定I輸出的判別信號后，進行運算，以進行信號衰減控制以及解封鎖控制等。數控衰減器4在數字控制3的控制下執(zhí)行相應的信號衰減操作。過荷恢復5在數字控制3的控制下解除過荷判別及鎖定I的電路保護狀態(tài)。[0043]本實用新型的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)中各元件的工作過程如附圖4所示。[0044]圖4中，數字控制3中的單片機讀取過荷告警信號(過荷時相應線路變?yōu)楦唠娖?， 如均沒有過荷告警信號，則繼續(xù)檢測，如接收到告警信號后(此時模擬裝置已封鎖住激勵)， 首先延時(使轉發(fā)器有一個穩(wěn)定時間)，之后，數字控制3控制數控衰減器4在最初設定值上衰減3dB，且再延時一定時間后，數字控制3通過過荷恢復5解除過荷判斷及鎖定I的鎖定保護狀態(tài)。再延時，之后數字控制3查看是否還存在過荷現象，如果還存在過荷現象，則說明故障較嚴重已不宜再工作，數字控制3關斷激勵并通過串口連接的GPRS模塊將故障信息發(fā)給用戶；相反地，如果查看結果為不存在過荷現象，則數字控制3控制數控衰減器4的衰減量減小O. 5dB，并經過預定時間間隔后，數字控制3通過讀取端口的判別電壓信號以判斷是否存在過荷現象，如果不存在過荷現象，則數字控制3繼續(xù)控制數控衰減器4的衰減量減小O. 5dB，直到再出現過荷時或“故障前的設定值”上，說明找到功放當前的保護點，此時將衰減設到前一檔值工作，如數控衰減回到“故障前的設定值”則在此值上工作，并通過串口連接的GPRS接口向用戶發(fā)送處理結果信息。[0045]本實用新型在過荷現象發(fā)生時通過先采用模擬保護電路迅速地封鎖激勵，防止功放的損傷或損壞，再通過數字保護電路對功放進行智能化功率控制，從而避免了現有的模擬保護系統(tǒng)和數字保護系統(tǒng)存在的問題，并綜合了現有的模擬保護系統(tǒng)和數字保護系統(tǒng)的優(yōu)點，從而本實用新型提供的保護系統(tǒng)可以被稱為一種新型結構的快速與智能化兼顧的保護系統(tǒng)。[0046]以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容， 依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其特征在于，包括模擬保護裝置和數字保護裝置； 所述模擬保護裝置的一組采樣輸入端與功放信號檢測裝置的一組采樣輸出端連接，所述模擬保護裝置接收所述功放信號檢測裝置輸出的多路模擬采樣電壓； 所述模擬保護裝置的一射頻輸出端與功放的一射頻輸入端連接，所述模擬保護裝置基于所述模擬采樣電壓在信號超限時封鎖所述功放的輸入信號； 所述模擬保護裝置的射頻輸入端與所述數字保護裝置的射頻輸出端連接； 所述模擬保護裝置的一組過荷告警輸出端與所述數字保護裝置的一組過荷告警輸入端連接； 所述數字保護裝置接收所述模擬保護裝置輸出的過荷告警信號，向所述模擬保護裝置輸出過荷恢復信號。
2.根據權利要求I所述的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其特征在于，所述的模擬保護裝置包括 電調衰減器，與所述功放的射頻輸入端和所述數字保護裝置的射頻輸出端分別連接，過荷時封鎖通向功放的射頻信號； 過荷判別及鎖定裝置，與所述電調衰減器、所述數字保護裝置以及所述功放信號檢測裝置連接，控制電調衰減器，向電調衰減器提供封鎖激勵的電壓； 過荷恢復裝置，與所述過荷判別及鎖定裝置和數字保護裝置連接，接收所述數字保護裝置輸出的過荷恢復信號，解除所述過荷判別及鎖定裝置的激勵鎖定狀態(tài)。
3.根據權利要求2所述的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其特征在于，所述的數字保護裝置包括 數字控制裝置，所述數字控制裝置的輸入端與所述過荷判別及鎖定裝置的輸出端連接，所述數字控制裝置的輸出端與所述過荷恢復的輸入端連接；以及 數控衰減器，所述數控衰減器的一組控制端與所述數字控制裝置連接，所述數控衰減器的射頻輸出端與所述電調衰減器連接，所述數控衰減器接收數字控制裝置輸出的衰減控制信號，并向數控衰減器輸出衰減控制信號。
4.根據權利要求3所述的數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，其特征在于，所述的數字控制裝置還包括=GPRS接口和/或外接計算機接口。
專利摘要本實用新型是有關于一種數字電視轉發(fā)器的智能化快速保護系統(tǒng)，包括模擬保護裝置和數字保護裝置；模擬保護裝置的采樣輸入端與功放信號檢測裝置的采樣輸出端連接，以接收功放信號檢測裝置輸出的多路模擬采樣電壓，并在超限時，封鎖功放的輸入；模擬保護裝置的射頻輸出端與功放的射頻輸入端連接；模擬保護裝置的射頻輸入端與數字保護裝置的射頻輸出端連接；數字保護裝置的告警輸入端與模擬保護裝置的告警輸出端連接，數字保護裝置檢測模擬保護裝置來的過荷告警信號，并自動控制射頻信號的幅度和解除模擬保護裝置對功放輸入的封鎖。本實用新型結合模擬保護電路的快速和數字處理電路的智能化的優(yōu)點，對數字電視轉發(fā)器進行更有效的保護，減少了停播。
文檔編號H03F1/52GK202818464SQ20122039343
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權日2011年12月15日
發(fā)明者楊旭 申請人:北京北廣科技股份有限公司