專利名稱：節(jié)目源切換器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于無線電技術領域，涉及一種切換器，尤其涉及一種節(jié)目源切換器。
背景技術：
廣播節(jié)目源信號如何可靠地傳送至發(fā)射機，始終是廣播發(fā)射臺需要解決的重要問 題之一。因此，選擇適合的節(jié)目源信號切換設備是重中之重?，F(xiàn)有市場上一些節(jié)目源信號 切換設備普遍具有以下特點具有多通道的自動/手動切換方式；具有N路平衡立體聲模 擬輸入，l路內部立體聲墊樂音源，構成N選1系統(tǒng)，1路平衡立體聲模擬輸出；具有N路信 號幅度顯示等功能。 通過以上特點的分析，結合實際工作發(fā)現(xiàn)，僅將上述切換設備使用到上海各廣播 發(fā)射臺尚存在一定欠缺。 首先，從廣播節(jié)目傳輸?shù)目煽啃陨峡紤]，自動/手動的切換方式看似已無懈可擊， 然而在設計中恰恰忽略了一點，即手動控制切換設備的開關或者信號切換所使用的繼電器 是低周信號傳輸流程中存在的一個信號盲點一旦切換開關或者信號切換所使用的繼電器 發(fā)生故障，將直接導致信號無法傳輸?shù)胶蠹壴O備的安全隱患，而在上述設備中并無針對該 項的補救措施。 其次，自動切換大多采用單片機進行信號采樣及切換控制，一旦單片機發(fā)生死機 或者監(jiān)測單片機的看門狗電路產(chǎn)生故障，可能會引起整個自動切換系統(tǒng)的癱瘓，而這一癱 瘓的狀態(tài)也不易被值機人員察覺，因此該問題會大大降低節(jié)目源信號切換設備在使用中的 可靠性。 最后，大多數(shù)的節(jié)目源信號切換設備只有各路信號的幅度顯示功能，缺乏信號有 無的報警功能，使得機房工作人員無法實時了解各備路信號的工作情況，從而無法在應急 操作中做出準確有效判斷。而隨著廣播技術的不斷發(fā)展，廣電總局也對各發(fā)射臺的停播率 提出了更高的要求，即按"秒/百小時"來計算。綜上所述，現(xiàn)有市場上一些節(jié)目源信號切 換設備已無法滿足廣播傳輸實時可靠的需求。 因此，本實用新型提出了一套適合于廣播發(fā)射臺的節(jié)目源信號切換設備的設計方 案，即提出一種具有手動、自動、跳線直通三種切換方式，具有各路信號報警及系統(tǒng)自我監(jiān) 測功能，并可動態(tài)顯示各路信號源大小的多功能廣播節(jié)目源切換器。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節(jié)目源切換器，具有手動、自動、跳 線直通三種切換方式。
為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案 —種節(jié)目源切換器，用以實現(xiàn)若干路節(jié)目源間的切換，切換后節(jié)目源信號通過信 號輸出線路輸出；所述若干路節(jié)目源至少包括A路節(jié)目源、B路節(jié)目源，所述切換器包括至 少一用以切換節(jié)目源的切換模塊；所述切換器包括與A路節(jié)目源、B路節(jié)目源連接的第一切換模塊，該第一切換模塊包括自動切換模塊、及手動切換模塊；所述自動切換模塊用以自動 切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；所述手動切換模塊用以手動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；在 所述A路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有A路節(jié)目源信號應急跳線插孔，在B路節(jié)目源與 第一切換模塊之間設有B路節(jié)目源信號應急跳線插孔；在信號輸出線路處設置外接信號應 急跳線插孔。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述自動切換模塊包括兩并聯(lián)的信號處理單 元，及依次連接的A/D轉換單元、CPU、自動切換繼電器；兩信號處理單元的輸入端分別連接 兩路信號，輸出端連接所述A/D轉換單元。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述信號處理單元包括依次連接的平衡/不平 衡轉換單元、放大電路、整流電路、濾波電路。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述CPU連接看門狗。所述CPU連接一 CPU工 作指示燈，用以檢測CPU的狀態(tài)。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述CPU連接各路節(jié)目源的報警單元，該報警 單元用以在檢測到節(jié)目源信號有故障時報警。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述若干路節(jié)目源還包括C路節(jié)目源，該C路節(jié) 目源連接有一第二切換模塊，用以實現(xiàn)C路節(jié)目源與其他節(jié)目源之間的切換；所述第二切 換模塊包括自動切換模塊、或/和手動切換模塊；在所述C路節(jié)目源與第二切換模塊之間設 有C路節(jié)目源信號應急跳線插孔。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述若干路節(jié)目源還包括C路節(jié)目源，該C路節(jié) 目源連接所述第一切換模塊，用以實現(xiàn)C路節(jié)目源與其他節(jié)目源之間的切換；所述第一切 換模塊為多路選擇開關；在所述C路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有C路節(jié)目源信號應急 跳線插孔。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一切換模塊包括自動手動選擇開關，用 以選擇切換節(jié)目源的切換方式。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述手動切換模塊為手動切換開關。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述各路節(jié)目源、及信號輸出線路分別連接有
LED顯示模塊，分別顯示節(jié)目源、輸出信號的工作狀態(tài)。 本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的一套適合于廣播發(fā)射臺的節(jié)目源 信號切換器，在故障處理上更為可靠，對于不同的節(jié)目源采取多種切換方式，克服了現(xiàn)有市 場上一些廣播節(jié)目源切換設備在可靠性上無法達到廣播級要求的缺陷；而配有的應急跳線 孔，可確保即使在本設備故障的情況下也能正常輸出信號，同時配備的A/B兩路信號故障 報警指示及系統(tǒng)工作狀況監(jiān)測的輔助措施也有效地保證了廣播節(jié)目的不間斷播出。

圖1為實施例一中節(jié)目源切換器的組成示意圖。 圖2為實施例二中節(jié)目源切換器的組成示意圖。 圖3為信號處理單元的電路圖。 圖4為A/D轉換單元及CPU的電路圖。 圖5為LED顯示模塊的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。 實施例一 請參閱圖l，本實用新型揭示了一種節(jié)目源切換器，用以實現(xiàn)若干路節(jié)目源間的切 換，切換后節(jié)目源信號通過信號輸出線路輸出；所述節(jié)目源的數(shù)目可以有若干路，本實施例 以兩路為例(A路節(jié)目源、B路節(jié)目源)作簡單介紹。B路節(jié)目源可認為是A路節(jié)目源的備 份。 所述切換器包括至少一用以切換節(jié)目源的切換模塊；所述切換器包括與A路節(jié)目 源、B路節(jié)目源連接的第一切換模塊，該第一切換模塊包括自動切換模塊、手動切換模塊、自 動手動選擇開關。所述自動切換模塊用以自動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；所述手動切換 模塊用以手動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源(如可為手動切換開關)；在所述A路節(jié)目源與 第一切換模塊之間設有A路節(jié)目源信號應急跳線插孔，在B路節(jié)目源與第一切換模塊之間 設有B路節(jié)目源信號應急跳線插孔；在信號輸出線路處設置外接信號應急跳線插孔。自動 手動選擇開關用以選擇切換節(jié)目源的切換方式。 通過如此設計，使本實用新型的切換器具有自動、手動、跳線直通三種切換方式。 自動切換模塊實現(xiàn)自動切換；手動切換模塊實現(xiàn)手動切換；A、 B路節(jié)目源信號的輸入與最 后輸出端均配有應急跳線插孔，保證信號即使在整個設備癱瘓下的情況下也能通過應急跳 線這一方式將信號正常輸出到后級設備。通常，設備的默認位置處于自動切換模式，當滿足 A路節(jié)目源信號中斷，而B路節(jié)目源仍有信號的條件時，實行自動切換操作。自動切換的時 間為3秒鐘。而在自動切換無效時，也可采用手動方式對A/B兩路信號進行切換。此時，如 果手動切換出現(xiàn)問題時，可通過應急跳線這一方式將信號正常輸出到后級設備，排除了信 號的盲點問題。 如圖1所示，所述自動切換模塊包括兩并聯(lián)的信號處理單元，及依次連接的A/D轉 換單元、CPU、自動切換繼電器；兩信號處理單元的輸入端分別連接兩路信號，輸出端連接所 述A/D轉換單元。所述信號處理單元包括依次連接的平衡/不平衡轉換單元、放大電路、整 流電路、濾波電路。自動切換模塊的具體電路請參閱圖3、圖4。 圖3為上述信號處理單元的電路圖，該部分電路主要由模擬電路來完成。首先送
入的平衡音頻信號經(jīng)過電壓跟隨器與前級信號進行隔離，然后通過差分電路將其轉換成不 平衡信號。轉換后的信號通過正向放大器的調節(jié)，促使輸出信號的幅度大小適合于A/D轉 換的標準?？紤]到運放輸出的信號是一個疊加在直流電平上的音頻信號，所以須通過電容 對其直流電平進行隔離，隔離后的信號經(jīng)過半波整流之后基本上已滿足A/D轉換輸入的標 準。 圖4為A/D轉換電路模塊及單片機(CPU)控制電路。本實施例中，A/D轉換電路 模塊使用的A/D轉換芯片型號為ADC0832。該芯片為8位分辨率A/D轉換芯片，其最高分辨 可達256級，可適應一般的模擬量轉換要求。其內部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片 的模擬電壓輸入在0-5V之間。芯片轉換時間僅為32iiS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，
以減少數(shù)據(jù)誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，促使多器件掛接和處理 器的控制更為方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易實現(xiàn)通道功能的選擇。使用奈奎斯特采樣定理(當采樣頻率f s大于信號中最高頻率fmax的2倍時，即f s > = 2fmax，則采樣之后 的信號完整地保留了原始信號中的信息)，A/D轉換芯片精確性和速度過高，且其轉換順序 是第一個32 ii S采樣A路節(jié)目源，第二個32 ii S采樣B路節(jié)目源，因此所比較的兩路信號本 身在時間點上就有前后關系。再加上A/B兩路信號之間存在著一定的相位差，必然會造成 誤判斷。經(jīng)過實際測試，將時間點的采樣改為時間段的采樣，即在一段時間內連續(xù)交叉采樣 N次兩路節(jié)目源的信號，然后計算出其最大值作為這一時間段采集到的數(shù)據(jù)，盡管該段時間 內所采集的兩路節(jié)目源仍非位于一個時間點內，但在該段時間內所計算到的最大值的誤差 卻十分微小、可忽略不計。同時將判斷次數(shù)改為兩次，即兩次判斷出A路故障才進行切換， 此時自動切換所需要的時間正好是3秒。 本實施例中，CPU控制芯片是ATMEL公司的89C52單片機。通過該單片機的數(shù)據(jù) 處理與實時控制來實現(xiàn)上文中所提到的一系列的智能化功能。由于多功能廣播節(jié)目源切換 器是用于發(fā)射機房內，受到的高頻干擾十分嚴重。如果直接將單片機1/0 口接于三極管基 極進行控制，很容易發(fā)生由于高頻干擾而引起節(jié)目源信號切換的誤操作。所以，在單片機I/ 0 口與三極管之間增加了 4N25光電隔離芯片，起到隔離作用，從而保證單片機操作的可靠 性。為了防止CPU死機，增加了外部的硬件看門狗定時器IMP813L，其內部的看門狗定時器 監(jiān)控UP/UC的工作。單片機每隔1秒向看門狗的WDI端發(fā)送脈沖。 一旦在1. 6s內未檢測 到其工作，內部的定時器將使看門狗輸出WDO處于低電平狀態(tài)，從而引起RESET產(chǎn)生復位信 號。WDO將保持低電平直到在WDI檢測到UP/UC的工作。 所述CPU連接有看門狗、CPU工作指示燈、各路節(jié)目源的報警單元。當CPU處于死 機狀態(tài)時，看門狗系統(tǒng)自動復位CPU，實現(xiàn)系統(tǒng)自我監(jiān)測；CPU工作指示燈用于觀察CPU工作 狀態(tài)， 一旦發(fā)現(xiàn)CPU死機，可通過手動復位。報警單元用以在檢測到節(jié)目源信號有故障時報 警；每路節(jié)目源分別設置一報警單元，各報警單元均與CPU連接。 此外，所述各路節(jié)目源、及信號輸出線路分別連接有LED顯示模塊(信號源動態(tài)顯 示電路模塊)，分別顯示節(jié)目源、輸出信號的工作狀態(tài)。由此，值機人員可實時了解三路節(jié)目 源信號的工作狀態(tài)，便于應急操作。 圖5為信號源動態(tài)顯示電路模塊的電路圖，本實施例中，使用LB1409驅動的九段 LED動態(tài)顯示電路。信號源通過LB1409可以實時的顯示出來。RP1為輸入電平調節(jié)，RP2及 周圍元件構成失調電壓補償網(wǎng)絡，以清楚LED1常亮狀態(tài)。不同二極管工作電流區(qū)別較大， 限流電阻在0-470歐間選取。因段數(shù)高達九段，所以動態(tài)效果良好。 綜上所述，本實用新型提出的節(jié)目源信號切換器，具有手動、自動、跳線直通三種
切換方式，具有各路信號報警及系統(tǒng)自我監(jiān)測功能，并可動態(tài)顯示各路信號源大小的多功
能廣播節(jié)目源切換器。在大大縮短了故障判斷時間的前提下，保證了自動切換的可靠性和
穩(wěn)定性，報警功能、信號源狀態(tài)顯示功能及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測功能可以及時提醒操作人員信號
源與系統(tǒng)設備的狀態(tài)，即使在本設備發(fā)生故障的情況下也可通過應急跳線插孔來保證信號
通路的流暢。 實施例二 請參閱圖2，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例中，所述若干路節(jié)目源還 包括C路節(jié)目源，該C路節(jié)目源連接有一第二切換模塊，用以實現(xiàn)C路節(jié)目源與其他節(jié)目源 之間的切換；所述第二切換模塊包括自動切換模塊、或/和手動切換模塊；在所述C路節(jié)目源與第二切換模塊之間設有C路節(jié)目源信號應急跳線插孔。 由于上述三路節(jié)目源信號的輸入與最后輸出端均配有應急跳線插孔，保證信號即 使在整個設備癱瘓下的情況下也能通過應急跳線這一方式將信號正常輸出到后級設備，排 除了前文中所提到的信號盲點問題。 三路信號均有故障燈指示，并配有報警鈴音提示裝置，為值機人員的工作起到了 良好的輔助判別作用。 設備的A/B兩路節(jié)目源信號主要通過CPU控制繼電器自動切換完成。為了防止 CPU死機造成設備切換的障礙，為CPU處理器增加了 "看門狗"系統(tǒng)當CPU處于死機狀態(tài) 時，"看門狗"系統(tǒng)自動復位CPU，實現(xiàn)系統(tǒng)自我監(jiān)測；另設一個CPU工作指示燈，用于觀察 CPU工作狀態(tài)， 一旦發(fā)現(xiàn)CPU死機，也可使用手動復位。 三路節(jié)目源信號的輸入端均有明確的九段LED動態(tài)燈顯示，選擇通道最后的輸出 端也有相應的九段LED動態(tài)燈顯示。由此，值機人員可實時了解三路節(jié)目源信號的工作狀 態(tài)，便于應急操作。本實施例中，該功能是通過九段LED顯示模塊來實現(xiàn)的。 為了保證播音的連續(xù)性與可靠性，當A路節(jié)目源信號發(fā)生故障、切換至B路節(jié)目源
信號后，可根據(jù)實際情況，在所有節(jié)目源信號恢復正常后，采用人工還原的方式將信號倒回 到A路信號。 考慮到斷電等突發(fā)情況，A/B兩路節(jié)目源信號的自動切換是通過繼電器完成的，A 路節(jié)目源信號的接點為常閉接點。在斷電等突發(fā)情況下，系統(tǒng)仍然能保證主路節(jié)目源信號 正常輸出。 本實用新型的具體操作如下 當A路信號發(fā)生故障多功能廣播節(jié)目源切換器可自動切換至B路信號，待A路信 號恢復正常后可手動切換至A路。假設自動切換無效，此時A路將故障報警，工作人員可以 通過判斷手動切換至B路信號或者C路信號。假設手動切換無效，可以使用優(yōu)先級最高的 應急跳線插孔跳過所有設備將信號傳至后級設備，避免了信號盲點的發(fā)生。 采取以上措施的本實用新型，多功能廣播節(jié)目源切換器在故障處理上更為可靠， 對于不同的節(jié)目源采取多種切換方式，克服了現(xiàn)有市場上一些廣播節(jié)目源切換設備在可靠 性上無法達到廣播級要求的缺陷；而配有的應急跳線孔，可確保即使在本設備故障的情況 下也能正常輸出信號，同時配備的A/B兩路信號故障報警指示及系統(tǒng)工作狀況監(jiān)測的輔助 措施也有效地保證了廣播節(jié)目的不間斷播出。 實施例三 本實施例與實施例一、實施例二的區(qū)別在于，本實施例中，所述第一切換模塊為多 路選擇開關；所述若干路節(jié)目源還包括C路節(jié)目源，該C路節(jié)目源連接所述第一切換模塊， 用以實現(xiàn)C路節(jié)目源與其他節(jié)目源之間的切換；在所述C路節(jié)目源與第一切換模塊之間設 有C路節(jié)目源信號應急跳線插孔。 此外，還可以增加更多的節(jié)目源，而切換的方式同樣可通過手動、自動、及跳線直 通三種切換方式；或者選取其中的一種或兩種，各種實現(xiàn)方式均在本實用新型披露的范圍 之內。 這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上 述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫 離本實用新型的精神或本質特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結構、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這 里所披露的實施例進行其它變形和改變。 如，本實用新型不僅可用于廣播節(jié)目源信號的切換，還可用于其他信號源的切換。
權利要求一種節(jié)目源切換器，用以實現(xiàn)若干路節(jié)目源間的切換，切換后節(jié)目源信號通過信號輸出線路輸出；所述若干路節(jié)目源至少包括A路節(jié)目源、B路節(jié)目源，所述切換器包括至少一用以切換節(jié)目源的切換模塊；其特征在于所述切換器包括與A路節(jié)目源、B路節(jié)目源連接的第一切換模塊，該第一切換模塊包括自動切換模塊、及手動切換模塊；所述自動切換模塊用以自動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；所述手動切換模塊用以手動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；在所述A路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有A路節(jié)目源信號應急跳線插孔，在B路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有B路節(jié)目源信號應急跳線插孔；在信號輸出線路處設置外接信號應急跳線插孔。
2. 根據(jù)權利要求l所述的節(jié)目源切換器，其特征在于所述自動切換模塊包括兩并聯(lián)的信號處理單元，及依次連接的A/D轉換單元、CPU、自 動切換繼電器；兩信號處理單元的輸入端分別連接兩路信號，輸出端連接所述A/D轉換單元。
3. 根據(jù)權利要求2所述的節(jié)目源切換器，其特征在于所述信號處理單元包括依次連接的平衡/不平衡轉換單元、放大電路、整流電路、濾波 電路。
4. 根據(jù)權利要求2所述的節(jié)目源切換器，其特征在于 所述CPU連接看門狗。
5. 根據(jù)權利要求2所述的節(jié)目源切換器，其特征在于 所述CPU連接一 CPU工作指示燈，用以檢測CPU的狀態(tài)。
6. 根據(jù)權利要求2所述的節(jié)目源切換器，其特征在于所述CPU連接各路節(jié)目源的報警單元，該報警單元用以在檢測到節(jié)目源信號有故障時 報警。
7. 根據(jù)權利要求1至6任一所述的節(jié)目源切換器，其特征在于所述若干路節(jié)目源還包括C路節(jié)目源，該C路節(jié)目源連接有一第二切換模塊，用以實現(xiàn)C路節(jié)目源與其他節(jié)目源之間的切換；所述第二切換模塊包括自動切換模塊、或/和手動切換模塊；在所述C路節(jié)目源與第二切換模塊之間設有C路節(jié)目源信號應急跳線插孔。
8. 根據(jù)權利要求1至6任一所述的節(jié)目源切換器，其特征在于所述若干路節(jié)目源還包括C路節(jié)目源，該C路節(jié)目源連接所述第一切換模塊，用以實現(xiàn) C路節(jié)目源與其他節(jié)目源之間的切換；所述第一切換模塊為多路選擇開關；在所述C路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有C路節(jié)目源信號應急跳線插孔。
9. 根據(jù)權利要求1至6任一所述的節(jié)目源切換器，其特征在于 所述第一切換模塊包括自動手動選擇開關，用以選擇切換節(jié)目源的切換方式。
10. 根據(jù)權利要求1至6任一所述的節(jié)目源切換器，其特征在于所述各路節(jié)目源、及信號輸出線路分別連接有LED顯示模塊，分別顯示節(jié)目源、輸出信 號的工作狀態(tài)。
專利摘要本實用新型揭示一種節(jié)目源切換器，用以實現(xiàn)若干路節(jié)目源間的切換，切換后節(jié)目源信號通過信號輸出線路輸出；若干路節(jié)目源至少包括A路節(jié)目源、B路節(jié)目源，切換器包括至少一用以切換節(jié)目源的切換模塊；切換器包括與A路節(jié)目源、B路節(jié)目源連接的第一切換模塊，該第一切換模塊包括自動切換模塊、及手動切換模塊；自動切換模塊用以自動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；手動切換模塊用以手動切換A路節(jié)目源、B路節(jié)目源；在A路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有A路節(jié)目源信號應急跳線插孔，在B路節(jié)目源與第一切換模塊之間設有B路節(jié)目源信號應急跳線插孔；在信號輸出線路處設置外接信號應急跳線插孔。本實用新型具有手動、自動、跳線直通三種切換方式。
文檔編號H04B1/00GK201467139SQ200920076718
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權日2009年6月19日
發(fā)明者張楊峰, 王毓祺, 胡永德 申請人:上海東方明珠傳輸有限公司