陳健

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局501臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

ADS 30衛(wèi)星天線融雪除冰系統(tǒng)功能組件和操作使用

陳健

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了解ADS 30衛(wèi)星天線融雪除冰系統(tǒng)功能組件和操作使用，以便工作人員操作和維護(hù)，更好更快的使天線的積雪和結(jié)冰融化，確保衛(wèi)星傳輸信號正常，保證收視率。

衛(wèi)星天線 融雪除冰 功能組件 操作使用

1簡 介

衛(wèi)星通信用戶對衛(wèi)星通信天線加熱融雪技術(shù)頗為重視，在我國多數(shù)利用人工除雪、安裝熱風(fēng)機(jī)和加裝發(fā)熱電纜方式進(jìn)行除雪。這幾種方法熱效率低且加熱不均勻，消耗的電量也高，并且系統(tǒng)比較復(fù)雜、設(shè)備成本高、運行穩(wěn)定性差和操作復(fù)雜。

衛(wèi)星通信天線融雪除冰系統(tǒng)的原理是空氣熱傳導(dǎo)，加熱天線后面密閉空間的空氣使之升溫，不斷加熱的天線主反射面的鋁板也在升溫，隨之積雪快速融化，達(dá)到預(yù)期功效。

為了防止積雪重新產(chǎn)生并保證信號傳輸不受影響，天線反射面表面可設(shè)置在自動狀態(tài)，使溫度始終保持融雪溫度，保證天線自動融雪和除冰功能。

本融雪系統(tǒng)控制器起主導(dǎo)作用，運用安全控制邏輯。下雪時，熱風(fēng)機(jī)啟動；降雪結(jié)束時，加熱器自動延時關(guān)閉。其裝置融雪速度快、效率高，設(shè)備簡單，安裝方便，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上即可?？蓾M足用戶的現(xiàn)有需求，對雙向和單向的C、Ku波段的大口徑天線都適用。安裝如圖1所示：

圖1 融雪系統(tǒng)安裝圖

2 功能和組件

該系統(tǒng)在天線反射面的背面安裝溫度傳感器，進(jìn)行實時采集其不同區(qū)域的表面溫度和外部的環(huán)境溫度。當(dāng)下雪天氣被系統(tǒng)捕捉到時，本裝置自動控制加熱器并啟動或停止，用戶可根據(jù)自身情況設(shè)計溫度。當(dāng)滿足加熱器自動停止運行條件時即停止，但風(fēng)機(jī)不會立刻停，會延時。本系統(tǒng)同時監(jiān)測和判斷各部件運行狀況，如發(fā)現(xiàn)問題，告警系統(tǒng)啟動。系統(tǒng)有自動和手動兩種工作模式，利用手動開關(guān)完成設(shè)置。設(shè)置自動模式時，系統(tǒng)自動運行，不需值守。當(dāng)天線主反射面溫度比設(shè)定溫度低，大約低于4℃時，且傳感器感應(yīng)到降雪天氣時，控制器每隔0.3秒依次打開每個加熱器進(jìn)行循環(huán)加熱，保證天線反射面在用戶所需的溫度值范圍內(nèi)。此時，系統(tǒng)仍自動控制加熱器啟動和停止。在系統(tǒng)檢測不到雨、雪信息時，系統(tǒng)會自動停止加熱，當(dāng)它再次檢測到雨雪信號時，系統(tǒng)會立即啟動加熱程序。手動模式時，人為手動強(qiáng)制啟動/停止每個加熱器，它主要用于整個裝置的檢測和維護(hù)。具體功能和特點如下：

（1）具備自動模式（Auto Mode）和手模式（ManualMode）兩種，其中自動模式可在省電和正常情況下運行。

（2）所有加熱器都是獨立工作的且具有兩級防護(hù)措施。

（3）自動跟蹤雨、雪、溫度、天氣變化，自動啟動/停止加熱。

（4）有本地控制（Local）和遠(yuǎn)程控制（Remote 485）兩種方式。

（5）采用固體熱管加熱組件，具有高效、使用時間長的特點。

（6）故障告警和日志，具有可直觀的人機(jī)界面，操作簡單、維護(hù)管理方便。

（7）具有控制設(shè)計，保證傳輸?shù)目煽?、穩(wěn)定和安全。

（8）具有防護(hù)雷擊、過載和錯誤的功能。

（9）RS-485遠(yuǎn)程通信接口能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制并監(jiān)測工作狀態(tài)。

（10）可選饋源吹雨系統(tǒng)（型號FHB-30）。

（11）使用者可自己設(shè)定時間和日期。

系統(tǒng)的組件是由控制器、Fan Heater溫度采集盒、保溫板、加熱器（TSA）和冰雪傳感器（DiS）、溫度傳感器、加熱通道（扇區(qū)）等部件組成。如圖2所示：

圖2 系統(tǒng)組件

控制器（Controller）：是此系統(tǒng)的核心部分，為標(biāo)準(zhǔn)戶外防水機(jī)箱形式。ARM單片機(jī)架構(gòu)是控制部分MCU所采用，是處理傳感器信號運行安全控制邏輯，具有簡單的人機(jī)交互界面，儲存使用者設(shè)置參數(shù)和跟蹤讀取傳感器信號功能。如果發(fā)現(xiàn)有一傳感器出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，它立刻傳出告警信息。

溫度采集盒（TSA）：加熱通道（扇區(qū)）溫度傳感器信號采集和處理采用多路的形式通過串口提供給核心部分的控制器，本裝置可帶5路模擬和數(shù)字溫度信號的采集和處理。

保溫材料：必須采用絕熱材料的板材，厚度在30mm。防腐鋁箔必須是雙面復(fù)合加厚的，導(dǎo)熱系數(shù)0.03w/km，防火等級達(dá)到B1級，耐候性強(qiáng)，并且重量輕（密度32Kg/m3），使用溫度-40℃～72℃，必須要防水，在戶外環(huán)境使用時不會受到影響。通常安裝保溫板是通過天線反射面支撐梁（輻射梁）固定L型的龍骨，再把保溫板根據(jù)天線尺寸的大小分塊固定在龍骨上面，每一個接縫處必須進(jìn)行防水防漏和密封處理。

加熱器（Fan-Heater）：本組件是電能和熱能的轉(zhuǎn)換，利用風(fēng)機(jī)讓空氣循環(huán)加熱并逐步升溫達(dá)到用戶使用標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)部設(shè)計有多級保護(hù)裝置防止過熱，還裝有延時繼電器，如果機(jī)器意外發(fā)生事故或故障停機(jī)后，風(fēng)扇不會馬上關(guān)閉，它會延時一段時間，避免由機(jī)器內(nèi)部溫度過高使部件受損，有效的保護(hù)機(jī)體部件的完好性。它的防護(hù)等級達(dá)到IP54，按工業(yè)級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，最核心的發(fā)熱部件采用高質(zhì)量合金材料，并通過特殊的工藝制造，保證了整個裝置系統(tǒng)能夠達(dá)到長期安全運轉(zhuǎn)。

冰雪傳感器（DiS）：是在主反射面邊緣上進(jìn)行安裝，功能是自動跟蹤檢測降雪、降雨天氣，把檢測到的信息傳給控制器。

溫度傳感器：主要任務(wù)是不間斷的測量每個加熱通道（扇區(qū)）溫度，把所得到的信息傳給控制器。它有數(shù)字式和模擬兩種模式。組件如圖3所示：

圖3 溫度傳感器組件

3 操作及使用

衛(wèi)星天線融雪除冰系統(tǒng)裝置主要由兩部分組成：一是溫度控制部分，一是加熱單元。

溫度控制系統(tǒng)中包括控制箱、溫度傳感器、冰雪傳感器等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

3.1 溫度系統(tǒng)控制器

溫度系統(tǒng)控制器不停的收集每個加熱通道溫度傳感器的信息、冰雪傳感器的信息和環(huán)境溫度傳感器的信息。如果搜集到有天氣變化并有雨雪信號時，控制器將輸出交流220V的控制信號給加熱通道接觸器，接到信號后接觸器立即吸合，加熱器馬上啟動加熱，風(fēng)機(jī)同時進(jìn)行空氣熱循環(huán)。冰雪傳感器和溫度采集盒采用工業(yè)485串口通信方式和控制器進(jìn)行信號傳輸。溫度系統(tǒng)控制器結(jié)構(gòu)，如圖4所示：

圖4 溫度系統(tǒng)控制器結(jié)構(gòu)

控制箱是整個系統(tǒng)的中心，它控制每個加熱通道的啟動和停止，負(fù)責(zé)采集和處理所有傳感器傳給它的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)操作鍵盤上設(shè)定使用裝置的日期、時間和溫度等參數(shù)。

狀態(tài)指示燈顯示了每個通道的供電情況，紅色指示燈是供電正常，綠色指示燈是運行或停止，黃色指示燈是出現(xiàn)故障狀態(tài)。如圖5所示：

圖5 狀態(tài)指示燈示意

3.2 功能鍵

功能鍵主要用于設(shè)定、輸入和查詢有關(guān)參數(shù)。功能鍵如圖6所示：

圖6 功能鍵示意

Menu是菜單鍵，通過它進(jìn)入主菜單，再進(jìn)入子菜單和其它選項。向上箭頭是向上翻頁，向下箭頭是向下翻頁，向左箭頭是減少設(shè)定值，向右箭頭是增加設(shè)定值。

Enter是確認(rèn)鍵，用于修改系統(tǒng)配置參數(shù)。

All是手動狀態(tài)時，開啟和關(guān)閉全部通道。

Esc是退出和取消鍵，退出相應(yīng)子菜單、主菜單及取消修改參數(shù)。

3.3 參數(shù)設(shè)置和功能

本裝置系統(tǒng)如在自動運行模式狀態(tài)時，系統(tǒng)會顯示“Sat Ant De-ice sys”、日期和時間，同時一輪一輪查詢所有傳感器的工作狀態(tài)。

模式選擇：運行模式分自動和手動、控制方式分本地和遠(yuǎn)程。

設(shè)置：設(shè)置時間和日期、冰雪傳感器狀態(tài)、加熱通道配置、溫度設(shè)定、加熱通道輸出保護(hù)、強(qiáng)制啟動、強(qiáng)制加熱時間與斷開時間。

瀏覽：運行模式分自動和手動、控制方式分本地和遠(yuǎn)程、冰雪傳感器信號1有雪，0無雪、加熱通道狀態(tài)、傳感器溫度、系統(tǒng)硬件編號和系統(tǒng)軟件版本。

告警：系統(tǒng)告警、環(huán)境溫度告警、冰雪傳感器告警、加熱器告警、溫度采集器告警和加熱通道溫度告警。

退出：退出系統(tǒng)。

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 正高級工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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2096-0751（2017）01-0024-05

陳 健 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局501臺 高級工程師