高芳

(國(guó)家新聞出版廣電總局七二五臺(tái),山西靈石 031308)

發(fā)射機(jī)房冷凝器室改造的設(shè)想

高芳

(國(guó)家新聞出版廣電總局七二五臺(tái),山西靈石 031308)

本文對(duì)發(fā)射機(jī)機(jī)房冷凝器室存在的問(wèn)題進(jìn)行剖析,并介紹了發(fā)射機(jī)房現(xiàn)有的通風(fēng)設(shè)備和熱能的利用,提出了電器控制通風(fēng)設(shè)備,機(jī)房環(huán)境系統(tǒng)智能控制的思想。

冷凝器 變頻器 內(nèi)循環(huán) 溫度傳感器 PLC

1 前言

隨著科技的發(fā)展,“有人留守,無(wú)人值班”的模式一直是無(wú)線局倡導(dǎo)的,最近幾年無(wú)線局大部分臺(tái)站的機(jī)器都實(shí)行了自動(dòng)化,天線自動(dòng)化,節(jié)目傳輸自動(dòng)化,質(zhì)量保證體系自動(dòng)化還有電力設(shè)備自動(dòng)化。這些設(shè)備的自動(dòng)化減輕了值班員的工作量。自動(dòng)代替了人工操作模式,同時(shí)也提高了操作的穩(wěn)定性和可靠性。但是我臺(tái)冷凝器室部分還是靠人工操作,憑著值班員感覺(jué),和多年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)操作。尤其到了夏、冬兩季,值班員要經(jīng)常到冷凝器室巡視。夏天怕溫度太高,冬天怕冷凝器凍裂。有時(shí)候還會(huì)誤操作,溫度升高,掉高壓,造成停播。雖然發(fā)射機(jī)的其他部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,但最重要,也是最容易被人忽視的地方還停留在傳統(tǒng)的模式。加上班值班員的減少,工作量就相對(duì)增加。這就給安全播音帶來(lái)了隱患,為了解決這個(gè)問(wèn)題,同時(shí)為了全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,冷凝器溫度的問(wèn)題已經(jīng)成為我臺(tái)全面自動(dòng)化新的需求。

2 發(fā)射機(jī)房泠凝器的通風(fēng)冷卻現(xiàn)狀

725臺(tái)乙機(jī)房有前后兩個(gè)大廳,三個(gè)冷凝器室,兩個(gè)水洗風(fēng)進(jìn)風(fēng)室,發(fā)射機(jī)熱風(fēng)回風(fēng)管道,前后大廳分別有8個(gè)獨(dú)立的一拖多的中央空調(diào),(圖2)為其中一個(gè)。第一個(gè)冷凝器室放著前三部機(jī)器的冷凝器,第二個(gè)冷凝器室放著后五部的冷凝器,第三個(gè)冷凝器室放的是備機(jī)的冷凝器,這三冷凝器室都是獨(dú)立的。水洗風(fēng)的啟動(dòng)和熱風(fēng)回送由值班員自行操作。

圖1

圖2

冷凝器在安全播音中起著重要的地位。冷凝器是獨(dú)立的電源,冬天寒冷時(shí),值班員經(jīng)常會(huì)斷電,保證冷凝器不被凍裂,還有廣播機(jī)的檢修經(jīng)常在周二下午,如果遇到重要播音,就經(jīng)常在晚上檢修,尤其特別是冬天,大家都會(huì)斷開(kāi)電源。如果開(kāi)機(jī)忘記合電源開(kāi)關(guān),很容易造成溫度過(guò)高,掉高壓,造成停播。冷卻系統(tǒng)中的水冷是一個(gè)非常重要的部分。水泵產(chǎn)生的壓力使管道內(nèi)的水流維持循環(huán)狀態(tài),循環(huán)水路中的冷卻水在通過(guò)冷凝器時(shí),在風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制吹風(fēng)的作用下,冷卻水的溫度降低,降溫的水通過(guò)管道再次回到射頻單元。冷凝器由冷卻風(fēng)機(jī)和散熱器組成。散熱器由若干個(gè)細(xì)銅管和散熱片組成。細(xì)銅管之間有很小的間隙,如果室外溫度太低,冷卻水極易結(jié)冰,細(xì)銅管就會(huì)破裂,就會(huì)影響安全播音。加之,冷凝器體積大,重量重,換一臺(tái)不是一件容易的事,所以保持冷凝器的正常工作非常重要。

每臺(tái)冷凝器前有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口,1,2號(hào)兩個(gè)冷凝器室通過(guò)小窗(圖1)與一臺(tái)水洗風(fēng)機(jī)(水模式水洗風(fēng))相連,這種設(shè)備是通過(guò)水的形態(tài)變化的,讓循環(huán)水把室外的空氣氣化,使空氣溫度降低。我機(jī)房水洗風(fēng)系統(tǒng)使用的是由變頻器控制的。根據(jù)后廳及冷凝器室的溫度,人工調(diào)節(jié)變頻器,控制各個(gè)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié),直觀,易操作；冷凝器還選用兩臺(tái)屋頂式空調(diào)組用來(lái)制冷。這兩種水洗風(fēng)和空調(diào)主要在夏天使用。

圖3

圖4

夏季,水洗風(fēng)機(jī)保持機(jī)房大廳的風(fēng)壓平衡。冬季無(wú)法使用,導(dǎo)致機(jī)房大廳處于負(fù)壓狀態(tài),室外的冷風(fēng)通過(guò)門(mén)窗進(jìn)入大廳。由于我臺(tái)地處華北地區(qū),黃土高原,冷凝器室進(jìn)風(fēng)窗面積小,使發(fā)射機(jī)房與冷凝器室之間空氣不平衡,使發(fā)射機(jī)房前后大廳不干凈。發(fā)射機(jī)的元器件布滿灰塵影響發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性:(1)元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響元件的功能和壽命；(2)因電場(chǎng)或電流破壞元件絕緣層和導(dǎo)體,使元件不能工作(完全破壞)；(3)因瞬間的電場(chǎng)軟擊穿或電流產(chǎn)生過(guò)熱,使元件受傷,雖然仍能工作,但是壽命受損,增大了維護(hù)工作量。

當(dāng)冬天大廳的溫度比較低時(shí),空調(diào)只制冷不制熱,暖氣不能保證值班員在大廳值班的溫度,值班員只靠小太陽(yáng)取暖。需要把內(nèi)循環(huán)(冷凝器排出的熱量通過(guò)打開(kāi)的風(fēng)閥通過(guò)熱風(fēng)回風(fēng)管道進(jìn)入大廳,使熱量回送)打開(kāi),解決冬天機(jī)房取暖的問(wèn)題,如果不是解決大廳取暖問(wèn)題,控制內(nèi)循環(huán)的風(fēng)閥打開(kāi),但不啟動(dòng)變頻器。自動(dòng)控制風(fēng)閥(圖3),變頻器(圖5,圖6)的啟動(dòng)還可以與智能控制對(duì)接。

圖5

圖6

3 現(xiàn)冷凝器室自動(dòng)化的設(shè)想

圖3為一號(hào)泠凝器室的控制箱,該箱主要是手動(dòng)完成進(jìn)風(fēng)口,排風(fēng)口,內(nèi)循環(huán)的操作。以B01號(hào)為例,室外溫度是(0-30)攝氏度,當(dāng)機(jī)器開(kāi)機(jī)時(shí),把B01的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口同時(shí)打開(kāi)(第1和第3個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到開(kāi)的位置)B01的內(nèi)循環(huán)關(guān)閉(第2個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到關(guān)的位置)；室外溫度超過(guò)30攝氏度,排風(fēng)口打開(kāi)(第3個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到開(kāi)的位置),進(jìn)風(fēng)口和內(nèi)循環(huán)關(guān)閉(第1和第2個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到關(guān)的位置),水洗風(fēng)變平頻機(jī)在啟動(dòng)位置。根據(jù)環(huán)境適當(dāng)改變頻率,使冷凝器和大廳保持適宜的溫度。室外溫度低于0攝氏度,進(jìn)風(fēng)口,內(nèi)循環(huán),排風(fēng)口均在開(kāi)的位置(第1,第2和第3個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到開(kāi)的位置)。如果想把內(nèi)循環(huán)的熱風(fēng)送到大廳,就必須把內(nèi)循環(huán)的風(fēng)閥打開(kāi)。同時(shí)啟動(dòng)回?zé)犸L(fēng)的變頻器啟動(dòng),第2個(gè)轉(zhuǎn)換器控制著回風(fēng)控制閥(圖4)。

短波發(fā)射臺(tái)電磁干擾大,計(jì)算機(jī)容易出現(xiàn)死機(jī),重啟,病毒破壞,系統(tǒng)文件丟失等情況,特別對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)控的溫度等關(guān)鍵功能,一旦出現(xiàn)死機(jī),重啟的情況,很可能影響安全播出。采用智能控制器的好處在于他可以在強(qiáng)干擾環(huán)境下正常運(yùn)行,可編程PLC,具有性能穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),編程簡(jiǎn)單,直觀,價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn),西門(mén)子S7-700,可編程邏輯控制器PLC,其中一個(gè)端口與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊,另一個(gè)端口用于開(kāi)發(fā)調(diào)試程序。

在冷凝器的進(jìn)風(fēng)口和冷凝器的箱體加入溫度傳感器和PLC輔助控制器,系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的溫差來(lái)判斷冷卻的效果,最終根據(jù)溫度實(shí)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)口的開(kāi)關(guān)內(nèi)循環(huán)和風(fēng)機(jī)的的啟停。系統(tǒng)也可以用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程手動(dòng)控制進(jìn)風(fēng)口的大小和對(duì)改變變頻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的大小,進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

夏季使用時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)把進(jìn)風(fēng)口風(fēng)閥關(guān)閉。排風(fēng)口打開(kāi),同時(shí)變頻水洗風(fēng)啟動(dòng)。這樣可以有效的降低冷凝器室的溫度和后大廳的溫度,變頻系統(tǒng)控制柜上的啟動(dòng)和停止按鈕可以根據(jù)冷凝器室溫度或后大廳溫度通過(guò)溫度傳感器(PT100)傳給PLC,溫度的設(shè)定值觸碰限位開(kāi)關(guān),產(chǎn)生一個(gè)閉合或斷開(kāi)的信號(hào),PLC 就可以通過(guò)數(shù)字量模塊直接接受。

PLC自動(dòng)控制。增加一臺(tái)PLC,通過(guò)PLC自帶的AD模塊和I/O模塊對(duì)機(jī)房的溫度進(jìn)行采樣。根據(jù)季節(jié)和溫度取樣進(jìn)行編程,來(lái)控制進(jìn)風(fēng)口,排風(fēng)口,內(nèi)循環(huán)還有水洗風(fēng)的控制閥,實(shí)現(xiàn)減輕值班員的工作量,也保證機(jī)器的正常工作。

監(jiān)控功能:增加一臺(tái)電腦,通過(guò)對(duì)PLC變頻器的數(shù)據(jù)采樣,機(jī)房人員通過(guò)現(xiàn)有發(fā)射機(jī)自動(dòng)化的界面上增加,進(jìn)風(fēng)口,排風(fēng)口,內(nèi)循環(huán),開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的按鈕界面,水洗風(fēng)的啟動(dòng),停止的界面。使值班員通過(guò)電腦直接可以調(diào)節(jié)冷凝器室,后廳,及大廳的溫度以及變頻器,風(fēng)機(jī),內(nèi)外循環(huán)的工作狀態(tài)。

現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)設(shè)備,具有功率大,體積小,而且在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量熱量,為了保證設(shè)備的不間斷的正常運(yùn)行,就必須采取相應(yīng)的冷卻方法保持溫度的平衡。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)減輕值班員要經(jīng)常去冷凝器室巡查的問(wèn)題,降低停播率。對(duì)發(fā)射機(jī)的冷凝器能正常工作,在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上,無(wú)需大的改動(dòng),增加智能控制,做了實(shí)用性強(qiáng),操作簡(jiǎn)單的設(shè)想。準(zhǔn)備在B01機(jī)實(shí)現(xiàn)。