艾麥爾江·克熱木

（若羌縣廣播電視臺(tái)，新疆 若羌 841800）

淺析廣播發(fā)射自動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)

艾麥爾江·克熱木

（若羌縣廣播電視臺(tái)，新疆 若羌 841800）

隨著計(jì)算機(jī)通信、可編程控制器等技術(shù)在天線交換開(kāi)關(guān)中的應(yīng)用，全臺(tái)實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人值班、有人留守”的自動(dòng)化控制。本文將結(jié)合無(wú)線自動(dòng)化控制管理實(shí)際，從關(guān)鍵技術(shù)入手來(lái)探討系統(tǒng)中的常見(jiàn)問(wèn)題。

廣播發(fā)射臺(tái)；無(wú)線交換；自動(dòng)化控制；關(guān)鍵技術(shù)

隨著現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多智能化控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)廣播發(fā)射臺(tái)里得到了運(yùn)用，不僅減少了人為失誤，也提升了管理效率。在發(fā)射臺(tái)天線自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐中，保留了“集中管理、分散控制”P(pán)LC上下位機(jī)的控制結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行自動(dòng)交換和控制設(shè)計(jì)中，還需要關(guān)注幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

一、廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本功能

廣播發(fā)射臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)化控制平臺(tái)，以采用工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)為上位機(jī)，利用網(wǎng)絡(luò)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各控制系統(tǒng)的連接，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)接收上一級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間表，監(jiān)控各類天線交換開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)。下位機(jī)主要采用PLC控制系統(tǒng)，利用串口、并口或光纖來(lái)完成與上位機(jī)的連接，并通過(guò)PLC輸出控制模塊來(lái)對(duì)各相關(guān)控制電路發(fā)出控制信號(hào)，最后將各類天線交換開(kāi)關(guān)參數(shù)狀態(tài)信息上傳給運(yùn)行控制系統(tǒng)。從發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)來(lái)看，其功能主要有：一是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)與電動(dòng)切換。在天線交換控制上，保留了電動(dòng)模式，便于值班人員以手動(dòng)操作來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)選擇。而自動(dòng)模式通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)接收運(yùn)行時(shí)間表，以定時(shí)脈沖來(lái)進(jìn)行切換控制。二是具有時(shí)間表管理功能。通過(guò)接收上位機(jī)程序，來(lái)判斷運(yùn)行時(shí)間表能否執(zhí)行，如果無(wú)法執(zhí)行則報(bào)警并反饋至發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。三是具有故障報(bào)警功。根據(jù)發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制流程，對(duì)于無(wú)天線、使用的天線與運(yùn)行時(shí)間表不符時(shí)則報(bào)警、未按時(shí)關(guān)高壓則報(bào)警、自動(dòng)切換超時(shí)則報(bào)警等。四是具有連鎖功能。能夠?qū)崿F(xiàn)與發(fā)射機(jī)加高壓控制回路進(jìn)行閉鎖。無(wú)線開(kāi)關(guān)不到位，發(fā)射機(jī)不能上高壓。單副天線僅對(duì)應(yīng)一發(fā)射機(jī)等。五是具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。能夠?qū)μ炀€工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過(guò)模擬顯示屏顯示各開(kāi)關(guān)狀態(tài)及參數(shù)信息。六是具有校時(shí)功能。能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)校時(shí)、手動(dòng)校時(shí)、校時(shí)報(bào)警，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。七是具有日志存儲(chǔ)和管理功能。便于對(duì)所有操作進(jìn)行查詢和分析。

二、廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

（一）防靜電問(wèn)題

由于發(fā)射臺(tái)天線自動(dòng)化控制系統(tǒng)多采用PLC控制模塊，而人體本身容易攜帶靜電，靜電容易對(duì)PLC部件帶來(lái)?yè)p壞。因此，在進(jìn)行系統(tǒng)操作前，要進(jìn)行人身科學(xué)接地，釋放自身靜電。

（二）做好PLC控制器的供電系統(tǒng)

發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)供電提出更高要求，特別是突然斷電帶來(lái)的電磁干擾，對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備具有較強(qiáng)影響。因此，要引入在線式不間斷UPS電源系統(tǒng)，利用UPS的隔離功能來(lái)保障PLC控制系統(tǒng)電源穩(wěn)定性和可靠性。

（三）做好系統(tǒng)接地

對(duì)于發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的各硬件設(shè)備，要從防范電磁干擾上做好接地工作，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于PLC系統(tǒng)，可以通過(guò)直接接地來(lái)實(shí)現(xiàn)高低電平控制，接地極電阻小于4Ω，對(duì)于屏蔽電纜接地電阻應(yīng)小于10Ω；對(duì)于接地線截面不小于2mm2；對(duì)PLC設(shè)備及強(qiáng)電設(shè)備采用不同的接地裝置，避免兩者相互干擾，接地點(diǎn)至少保持在10m以上。另外，對(duì)于PLC控制系統(tǒng)中的信號(hào)線纜，為了避免電磁干擾，對(duì)輸入信號(hào)屏蔽層進(jìn)行接地；如果信號(hào)線纜中間有接頭，要對(duì)電纜屏蔽層進(jìn)行絕緣處理，防范多點(diǎn)接地；對(duì)于PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部各信號(hào)電纜與電容、電感間的電磁干擾問(wèn)題，要進(jìn)行分開(kāi)布線，且對(duì)各線纜進(jìn)行屏蔽層接地處理。

（四）PLC漏電保護(hù)

（五）輸出短路保護(hù)

在發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制應(yīng)用過(guò)程中，如果PLC控制器輸出端子出現(xiàn)負(fù)載短路問(wèn)題，往往造成PLC輸出單元損壞，因此需要在外部電路增加保險(xiǎn)絲，以防范短路。

（六）PLC輸出單元保護(hù)

從PLC輸出電路來(lái)看，一般為繼電器、晶體管、晶閘管三種形式。發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的PLC多為繼電器輸出電路，通過(guò)I/O單元來(lái)輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射臺(tái)天線的正、反轉(zhuǎn)控制。為了保護(hù)輸出端電路，可以加裝滅弧電路。既可以降低繼電器的噪音，還能延長(zhǎng)使用壽命，減少氮化物、碳化物沉積。在滅弧電路連接方法上，可以采用二極管、并聯(lián)RC電路，也可以加裝壓敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（七）軟件系統(tǒng)抗擾優(yōu)化

從發(fā)射臺(tái)天線自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)看，不僅需要在硬件上進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)，還需要從上位機(jī)控制軟件系統(tǒng)中，通過(guò)軟件自檢、數(shù)字濾波、定時(shí)清零等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件抗干擾處理。對(duì)于軟件自檢，通過(guò)編寫(xiě)自檢代碼，利用系統(tǒng)空閑時(shí)對(duì)內(nèi)存、CUP以及上下位機(jī)接口狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)相關(guān)異常參數(shù)進(jìn)行處理，如報(bào)警、自動(dòng)修正或終止相關(guān)程序。數(shù)字濾波技術(shù)是利用程序來(lái)降低干擾信號(hào)的比重，如利用增加模擬量采樣頻次，進(jìn)行去最大、最小值、取平均值來(lái)進(jìn)行消除干擾。對(duì)于定時(shí)清零，主要從軟件程序不同時(shí)段下，通過(guò)設(shè)置定時(shí)器來(lái)監(jiān)視代碼段，在執(zhí)行完成后給定時(shí)器進(jìn)行自動(dòng)清零。需要注意的是，在軟件編程過(guò)程中，通常需要對(duì)跟蹤程序進(jìn)行分段運(yùn)行，利用定時(shí)清零功能，對(duì)于定時(shí)器的設(shè)定值，通常需要大于代碼段的運(yùn)行時(shí)間。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著自動(dòng)化技術(shù)和智能化控制系統(tǒng)的不斷完善，廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)逐漸實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守模式?？傊?，發(fā)射臺(tái)天線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面提升了系統(tǒng)自動(dòng)化水平，降低了傳統(tǒng)人工操作帶來(lái)的失誤影響；另一方面也延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，提升了整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的管理效率。自動(dòng)化控制簡(jiǎn)化了廣播發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行維護(hù)工作，也可以從發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中及時(shí)排查故障及問(wèn)題，減少故障率，提升廣播發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

［1］ 孫旭東.廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（04）：35-78.

G220.7

A

1674-8883（2016）07-0311-01