专利名称：数字电视转发器的智能化快速保护系统的制作方法
技术领域：
数字电视转发器的智能化快速保护系统技术领域[0001]本实用新型涉及数字电视技术，特别是涉及一种数字电视转发器的智能化快速保护系统。
背景技术：
[0002]数字电视转发器用于地面数字电视信号覆盖网中的补点。数字电视转发器大多安装于室外发射桅杆上，工作时一般无人值守。[0003]目前，现有的数字电视转发器的保护系统主要有如下两种实现方式[0004]实现方式一、基于全模拟电路组成的模拟保护系统。模拟保护系统的结构如附图 I所示。具体的，模拟保护系统可以接收到对功放输入信号进行检测获得的模拟采样电压， 如过激励检测电路、过流检测电路、过热检测电路、过载检测电路以及反射检测电路检测获得的模拟采样电压等，模拟保护系统中的过荷判别及锁定装置将上述各模拟采样电压分别与各自的基准电压进行比较，在比较结果为超限的情况下，控制模拟保护系统中的电调衰减器兼封锁激励装置封锁激励，以保护功放。[0005]实现方式二、由单片机或FPGA等数字器件组成、以程序运算的方式处理的数字保护系统。数字保护系统的结构如附图2所示。具体的，数字保护系统可以接收到对功放输入信号进行检测获得的模拟采样电压，如过激励检测、过流检测、过热检测、过载检测以及反射检测等电路检测获得的模拟采样电压，数字保护系统中的AD采样装置将模拟采样电压转换为数字量，数字保护系统中的数字控制装置对上述数字量按照预先设定的程序进行运算，并通过驱动数控衰减器对射频信号进行信号衰减等控制，以保护功放。[0006]发明人在实现本实用新型过程中发现上述保护系统存在如下问题[0007]在现有的模拟保护系统中，功放保护将输入激励信号封死后保护电路不自动复位，这样可以避免保护、自动复位、再保护……这样的循环，避免信号反复冲击功放造成损害；然而，在有些情况下，这种方法是有问题的，例如，在遇到大风时，接收和发射天线的摆动容易导致驻波瞬时过大，引起数字电视转发器过荷，过后天线恢复正常，数字电视转发器完全可以正常工作；再例如，雨雪和结露可能会使天线端口驻波比暂时变坏，从而引起功放反射变大，在这种情况下，可以通过适当的降低功率来维持数字电视转发器的播出。由于模拟保护系统的保护不自动复位，需要人工复位才能够使数字电视转发器重新工作，降功率也需手动调节，从而模拟保护系统不能够实现数字电视转发器的智能化保护，而数字电视转发器在覆盖网中的大量布设较大程度的增加了数字电视转发器的维护量。[0008]现有的数字保护系统由于需要执行数据采样、程序运算以及驱动数控衰减器等操作，因此，存在保护延时现象，即在过荷时不能迅速地为数字电视转发器提供保护，从而较容易造成功放的损伤或损坏。[0009]有鉴于上述现有的数字电视转发器的保护系统存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新， 以期创设一种新型结构的数字电视转发器的智能化快速保护系统，能够克服现有的数字电视转发器的保护系统存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。发明内容[0010]本实用新型的主要目的在于，克服现有的数字电视转发器的保护系统存在的问题，而提供一种新型结构的数字电视转发器的智能化快速保护系统，所要解决的技术问题是，在能够针对数字电视转发器提供智能化保护的前提下，避免保护延时现象，在过荷情况发生时，能够迅速保护数字电视转发器，非常适于实用。[0011]本实用新型的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。[0012]依据本实用新型提出的一种数字电视转发器的智能化快速保护系统包括模拟保护装置和数字保护装置；所述模拟保护装置的一组采样输入端与功放信号检测装置的一组采样输出端连接，所述模拟保护装置接收所述功放信号检测装置输出的多路模拟采样电压；所述模拟保护装置的一射频输出端与功放的一射频输入端连接，所述模拟保护装置基于所述模拟采样电压在信号超限时封锁所述功放的输入信号；所述模拟保护装置的射频输入端与所述数字保护装置的射频输出端连接；所述模拟保护装置的一组过荷告警输出端与所述数字保护装置的一组过荷告警输入端连接；所述数字保护装置接收所述模拟保护装置输出的过荷告警信号，向所述模拟保护装置输出过荷恢复信号。[0013]本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。[0014]较佳的，前述的数字电视转发器的智能化快速保护系统，其中所述的模拟保护装置包括电调衰减器，与所述功放的射频输入端和所述数字保护装置的射频输出端分别连接，过荷时封锁通向功放的射频信号；过荷判别及锁定装置，与所述电调衰减器、所述数字保护装置以及所述功放信号检测装置连接，控制电调衰减器，向电调衰减器提供封锁激励的电压；过荷恢复装置，与所述过荷判别及锁定装置和所述数字保护装置连接，接收所述数字保护装置输出的过荷恢复信号，解除所述过荷判别及锁定装置的激励锁定状态。[0015]较佳的，前述的数字电视转发器的智能化快速保护系统，其中所述的数字保护装置包括数字控制装置，所述数字控制装置的输入端与所述过荷判别及锁定装置的输出端连接，所述数字控制装置的输出端与所述过荷恢复的输入端连接；以及数控衰减器，所述数控衰减器的一组控制端与所述数字控制装置连接，所述数控衰减器的射频输出端与所述电调衰减器连接，所述数控衰减器接收数字控制装置输出的衰减控制信号，并向数控衰减器输出衰减控制信号。[0016]较佳的，前述的数字电视转发器的智能化快速保护系统，其中所述的数字控制装置还包括GPRS接口和/或外接计算机接口。[0017]借由上述技术方案，本实用新型的数字电视转发器的智能化快速保护系统至少具有下列优点及有益效果本实用新型通过采用与功放信号检测装置和功放分别连接的模拟保护装置，采用模拟的电压比较方式，使数字电视转发器的保护系统在发生过荷情况时，能够迅速的保护数字电视转发器，避免了现有的数字保护系统存在的保护延时现象；通过采用与模拟保护装置连接的数字保护装置，使数字保护装置能够对模拟保护装置进行过荷恢复控制以及衰减控制，这样，数字电视转发器的保护系统可以在瞬时过荷后以及功放反射变大等情况下，继续正常工作，从而避免了现有的两种技术方案存在的问题，本实用新型在能够针对数字电视转发器提供智能化保护的同时，可以对数字电视转发器进行迅速保护， 是一种快速与智能化兼顾的保护系统，非常适于实用。[0018]综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，成为一新颖、进步、实用的新设计。[0019]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
[0020]图I为现有技术的模拟保护系统的结构图；[0021]图2为现有技术的数子保护系统的结构图；[0022]图3为本实用新型的数字电视转发器的智能化快速保护系统的结构图；[0023]图4为本实用新型的数字电视转发器的智能化快速保护系统所执行操作的流程图。
具体实施方式
[0024]为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的数字电视转发器的智能化快速保护系统其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。[0025]本实用新型提供的数字电视转发器的智能化快速保护系统包括模拟保护装置和数字保护装置。[0026]模拟保护装置与数字保护装置连接，另外，模拟保护装置还与保护系统之外的功放信号检测装置以及功放分别连接。具体的，模拟保护装置的一组采样输入端与功放信号检测装置的采样输出端连接，以接收功放信号检测装置输出的多路模拟采样电压；模拟保护装置的一射频输出端与功放的射频输入端连接，以基于其接收到的模拟采样电压决定是否封锁功放的输入信号；模拟保护装置的过荷告警输出端还与数字保护装置的过荷告警输入端连接，以便于模拟保护装置基于其接收的模拟采样电压向数字保护装置输出过荷通知信号；模拟保护装置的射频输入端还与数字保护装置的射频输出端连接，以便于模拟保护装置接收数字保护装置输出的过荷恢复信号。上述的功放信号检测装置可以包括过激励检测装置、过流检测装置、过热检测装置、过载检测装置以及反射检测装置等中的至少一个。[0027]上述的模拟保护装置可以包括电调衰减器、过荷判别及锁定装置以及过荷恢复装置。上述的数字保护装置可以包括数字控制装置和数控衰减器。下面对模拟保护装置和数字保护装置中包含的各元件进行说明。[0028]电调衰减器的射频输出端与功放的射频输入端连接，电调衰减器的一个输入端与过荷判别及锁定装置的输出端连接，电调衰减器的另一个输入端与数控衰减器的输出端连接。[0029]电调衰减器主要用于封锁功放的输入信号，并根据过荷判别及锁定装置输出的封锁激励的电压，封锁或恢复输入功放的射频信号。这里的电调衰减器可以称为电调衰减器兼封锁激励装置。电调衰减器还可以兼做整个数字电视转发器的手动增益调节装置。电调衰减器可以根据数控衰减器输出的控制信号调整输入至功放的输入信号的衰减量。[0030]过荷判别及锁定装置与电调衰减器、功放信号检测装置、过荷恢复装置以及数字控制装置分别连接，即过荷判别及锁定装置的一组输入端与功放信号检测装置的输出端连接，过荷判别及锁定装置的一个输入端与过荷恢复装置的输出端连接，过荷判别及锁定装置的一个输出端与衰减器的输入端连接，过荷判别及锁定装置的另一个输出端与数字控制装置的输入端连接。[0031]过荷判别及锁定装置主要用于接收功放信号检测装置输出的模拟采样电压，并将该电压与基准进行电压比较，超限时(即过荷时)电路输出电平翻转(并锁定)向电调衰减器发出封锁激励的控制电压(如高电平)，同时，向数字控制装置输出过荷告警电压(相应线路变为高电平)，以使数字控制装置获知当前具体是哪种类型的过荷。过荷判别及锁定装置还受过荷恢复装置的控制，解除向电调衰减器发出的封锁激励控制(恢复为低电平)。[0032]过荷恢复装置与数字控制电路和过荷判别及锁定装置分别连接，即过荷恢复装置的输入端与数字控制装置的一输出端连接，过荷恢复装置的输出端与过荷判别及锁定装置的一输入端连接。[0033]过荷恢复装置主要用于在接收到数字控制装置输出的过荷恢复信号时，解除过荷判别及锁定装置的保护状态。[0034]数字控制装置与过荷恢复装置、过荷判别及锁定装置以及数控衰减器均连接，即数字控制装置的一输入端与过荷判别及锁定装置的一输出端连接，数字控制装置的一输出端与过荷恢复的输入端连接，数字控制装置与数控衰减器之间还存在信息交互的接口。[0035]另外，数字控制装置中还存在GPRS接口以及外接计算机接口中的至少一个，以便于数字控制装置能够将相关的故障信息通过GPRS以及外接计算机发送出去，以通知用户。[0036]数字控制装置主要用于根据过荷判别及锁定装置传输来的多路过荷告警信号通过自身单片机按设定程序分析处理，再通过对数控衰减器的控制来实现对功放的输入信号控制，通过向数字控制装置输出过荷恢复信号实现功放保护状态的解除。先使功放的输入信号处在较小定值上，再解除功放保护状态，在上述定值基础上逐步试探性提升输入信号， 同时监测模拟保护装置传输过来的过荷告警信号，找到功放当前的保护点，并最终使功率稳定在保护点前或故障前的原始值上。[0037]数字控制装置内部的处理流程的一个具体例子如图4所示，在下述的实施例中详细描述。[0038]数控衰减器与数字控制装置和衰减器分别连接，即数控衰减器的一输出端与衰减器的一输入端连接，数控衰减器还存在与数字控制装置进行信息交互的接口。[0039]数控衰减器主要用于根据数字控制装置传输来的衰减控制信号使电调衰减器对功放的输入信号进行衰减。[0040]
以下结合附图3和附图4对本实用新型的数字电视转发器的保护系统进行说明。[0041]图3示出的数字电视转发器的保护系统具体包括过荷判别及锁定I (即上述的过荷判别及锁定装置)、电调衰减器兼封锁激励2 (即上述的衰减器)、数字控制3 (即上述数字控制装置，包括单片机及外围电路)、数控衰减器4以及过荷恢复5 (即上述的过荷恢复装6置)。[0042]过荷判别及锁定I对其接收到的多路模拟采样电压(如过激励检测采样电压、过流检测采样电压、过热检测采样电压、过载检测采样电压以及反射检测电压等)进行过荷判别，如过激励检测采样电压、过流检测采样电压、过热检测采样电压、过载检测采样电压以及反射检测电压分别与其各自的基准电压进行比较，以判断哪项采样电压存在异常现象， 从而实现对数字电视转发器进行过激励保护、功放过流保护、过载保护、反射过大保护以及过热保护等保护。在判别出过荷的情况下，过荷判别及锁定I 一方面向数字控制3输出判别信号(即过荷告警信号)，同时向电调衰减器兼封锁激励2输出模拟量的过荷控制电压，电路进入保护锁定状态。电调衰减器兼封锁激励2在接收到模拟量的过荷控制电压后，封锁激励，使功放无输入信号。数字控制3接收到过荷判别及锁定I输出的判别信号后，进行运算，以进行信号衰减控制以及解封锁控制等。数控衰减器4在数字控制3的控制下执行相应的信号衰减操作。过荷恢复5在数字控制3的控制下解除过荷判别及锁定I的电路保护状态。[0043]本实用新型的数字电视转发器的智能化快速保护系统中各元件的工作过程如附图4所示。[0044]图4中，数字控制3中的单片机读取过荷告警信号(过荷时相应线路变为高电平)， 如均没有过荷告警信号，则继续检测，如接收到告警信号后(此时模拟装置已封锁住激励)， 首先延时(使转发器有一个稳定时间)，之后，数字控制3控制数控衰减器4在最初设定值上衰减3dB，且再延时一定时间后，数字控制3通过过荷恢复5解除过荷判断及锁定I的锁定保护状态。再延时，之后数字控制3查看是否还存在过荷现象，如果还存在过荷现象，则说明故障较严重已不宜再工作，数字控制3关断激励并通过串口连接的GPRS模块将故障信息发给用户；相反地，如果查看结果为不存在过荷现象，则数字控制3控制数控衰减器4的衰减量减小O. 5dB，并经过预定时间间隔后，数字控制3通过读取端口的判别电压信号以判断是否存在过荷现象，如果不存在过荷现象，则数字控制3继续控制数控衰减器4的衰减量减小O. 5dB，直到再出现过荷时或“故障前的设定值”上，说明找到功放当前的保护点，此时将衰减设到前一档值工作，如数控衰减回到“故障前的设定值”则在此值上工作，并通过串口连接的GPRS接口向用户发送处理结果信息。[0045]本实用新型在过荷现象发生时通过先采用模拟保护电路迅速地封锁激励，防止功放的损伤或损坏，再通过数字保护电路对功放进行智能化功率控制，从而避免了现有的模拟保护系统和数字保护系统存在的问题，并综合了现有的模拟保护系统和数字保护系统的优点，从而本实用新型提供的保护系统可以被称为一种新型结构的快速与智能化兼顾的保护系统。[0046]以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容， 依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种数字电视转发器的智能化快速保护系统，其特征在于，包括模拟保护装置和数字保护装置； 所述模拟保护装置的一组采样输入端与功放信号检测装置的一组采样输出端连接，所述模拟保护装置接收所述功放信号检测装置输出的多路模拟采样电压； 所述模拟保护装置的一射频输出端与功放的一射频输入端连接，所述模拟保护装置基于所述模拟采样电压在信号超限时封锁所述功放的输入信号； 所述模拟保护装置的射频输入端与所述数字保护装置的射频输出端连接； 所述模拟保护装置的一组过荷告警输出端与所述数字保护装置的一组过荷告警输入端连接； 所述数字保护装置接收所述模拟保护装置输出的过荷告警信号，向所述模拟保护装置输出过荷恢复信号。
2.根据权利要求I所述的数字电视转发器的智能化快速保护系统，其特征在于，所述的模拟保护装置包括 电调衰减器，与所述功放的射频输入端和所述数字保护装置的射频输出端分别连接，过荷时封锁通向功放的射频信号； 过荷判别及锁定装置，与所述电调衰减器、所述数字保护装置以及所述功放信号检测装置连接，控制电调衰减器，向电调衰减器提供封锁激励的电压； 过荷恢复装置，与所述过荷判别及锁定装置和数字保护装置连接，接收所述数字保护装置输出的过荷恢复信号，解除所述过荷判别及锁定装置的激励锁定状态。
3.根据权利要求2所述的数字电视转发器的智能化快速保护系统，其特征在于，所述的数字保护装置包括 数字控制装置，所述数字控制装置的输入端与所述过荷判别及锁定装置的输出端连接，所述数字控制装置的输出端与所述过荷恢复的输入端连接；以及 数控衰减器，所述数控衰减器的一组控制端与所述数字控制装置连接，所述数控衰减器的射频输出端与所述电调衰减器连接，所述数控衰减器接收数字控制装置输出的衰减控制信号，并向数控衰减器输出衰减控制信号。
4.根据权利要求3所述的数字电视转发器的智能化快速保护系统，其特征在于，所述的数字控制装置还包括=GPRS接口和/或外接计算机接口。
专利摘要本实用新型是有关于一种数字电视转发器的智能化快速保护系统，包括模拟保护装置和数字保护装置；模拟保护装置的采样输入端与功放信号检测装置的采样输出端连接，以接收功放信号检测装置输出的多路模拟采样电压，并在超限时，封锁功放的输入；模拟保护装置的射频输出端与功放的射频输入端连接；模拟保护装置的射频输入端与数字保护装置的射频输出端连接；数字保护装置的告警输入端与模拟保护装置的告警输出端连接，数字保护装置检测模拟保护装置来的过荷告警信号，并自动控制射频信号的幅度和解除模拟保护装置对功放输入的封锁。本实用新型结合模拟保护电路的快速和数字处理电路的智能化的优点，对数字电视转发器进行更有效的保护，减少了停播。
文档编号H03F1/52GK202818464SQ20122039343
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月9日 优先权日2011年12月15日
发明者杨旭 申请人:北京北广科技股份有限公司