文/徐進(jìn)

前言

安全播出是發(fā)射臺(tái)工作的第一要?jiǎng)?wù)，如何提高發(fā)射臺(tái)的安全播出工作成為發(fā)射臺(tái)技術(shù)工作者思考的問題。而建立直觀、可靠的設(shè)備監(jiān)控、檢測及故障報(bào)警系統(tǒng)成為十分必要的工作。

作為省級(jí)直屬發(fā)射臺(tái)，我臺(tái)對(duì)安全播出更為重視，在播出系統(tǒng)異常時(shí)，能及時(shí)報(bào)警并及時(shí)處理成為我技術(shù)人員必須考慮的問題。我臺(tái)機(jī)房分為值班室、南機(jī)房、北機(jī)房、配電室等部位，面積較大，且大部分時(shí)間為一人值守，值班人員在值守及巡機(jī)時(shí)難以及時(shí)全面地觀察到整個(gè)機(jī)房的動(dòng)態(tài)，因此，建立較為可靠穩(wěn)定的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)尤為重要。在臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)的要求及支持下，我臺(tái)技術(shù)人員對(duì)關(guān)鍵設(shè)備及關(guān)鍵部位的自動(dòng)報(bào)警問題進(jìn)行了深入分析討論，最終確定以逐級(jí)報(bào)警方式建立完整的報(bào)警系統(tǒng)。

機(jī)房三級(jí)報(bào)警系統(tǒng)框圖如圖所示。

圖1 機(jī)房報(bào)警系統(tǒng)框圖

1.報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及要求

我臺(tái)經(jīng)過幾次對(duì)播出系統(tǒng)的改造升級(jí)后，機(jī)房自動(dòng)化程度提高，現(xiàn)機(jī)房集中控制系統(tǒng)逐漸完善，但針對(duì)我臺(tái)實(shí)際情況在一些方面還略顯不足，補(bǔ)足不足與機(jī)房集中控制系統(tǒng)兼顧并行成為報(bào)警系統(tǒng)的主體設(shè)計(jì)思路，經(jīng)過分析并對(duì)關(guān)鍵設(shè)備及關(guān)鍵部位進(jìn)行取樣分析討論，最終逐級(jí)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到以下的功能要求。

（1）我臺(tái)每套頻率3路信源，加上發(fā)射機(jī)輸出檢波后的解調(diào)信號(hào)共4路信號(hào)，在信號(hào)異常情況下信號(hào)報(bào)警裝置報(bào)警。

（2）我臺(tái)3套頻率需每日開關(guān)機(jī)一次，因此早班提前試機(jī)及每周例行檢修完成后的提前試機(jī)，為避免延誤，需接入提前試機(jī)預(yù)警裝置，在延誤試機(jī)時(shí)，開機(jī)預(yù)警裝置報(bào)警。

（3）我臺(tái)5套頻率，主/備用9部發(fā)射機(jī)，在因外供電異?；虬l(fā)射機(jī)故障保護(hù)掉高壓情況下掉高壓報(bào)警裝置報(bào)警。

（4）機(jī)房報(bào)警系統(tǒng)有較高的抗干擾能力，各故障報(bào)警有指示燈顯示功能，便于值班員直觀的觀測到報(bào)警情況。

（5）報(bào)警系統(tǒng)為逐級(jí)報(bào)警，第一級(jí)報(bào)警為實(shí)時(shí)報(bào)警，即外供電異?；虬l(fā)射機(jī)故障保護(hù)掉高壓及信號(hào)異常情況下機(jī)房值班室內(nèi)蜂鳴器實(shí)時(shí)報(bào)警，第二級(jí)報(bào)警為30秒延時(shí)報(bào)警，即第一級(jí)報(bào)警故障持續(xù)存在未得到恢復(fù)或開機(jī)預(yù)警報(bào)警未得到恢復(fù)時(shí)，機(jī)房內(nèi)高分貝警鈴閃爍報(bào)警，第三級(jí)報(bào)警為50秒延時(shí)報(bào)警，即前兩級(jí)報(bào)警故障持續(xù)存在未得到恢復(fù)時(shí)，院內(nèi)（宿舍）內(nèi)高分貝警鈴報(bào)警，此時(shí)意味著故障情況嚴(yán)重，所有值班人員應(yīng)及時(shí)前往機(jī)房處理故障。

2.電路設(shè)計(jì)及原理分析

經(jīng)過分析最終確定機(jī)房報(bào)警系統(tǒng)中應(yīng)在關(guān)鍵設(shè)備及關(guān)鍵部位取樣出報(bào)警信號(hào)，與現(xiàn)有集中控制系統(tǒng)互通有無，兼顧工作，從而實(shí)現(xiàn)全面的的報(bào)警功能。

按設(shè)計(jì)要求電路設(shè)計(jì)圖分為兩部分。

2.1 報(bào)警取樣及第一級(jí)報(bào)警線路（如圖2）

2.1.1 信號(hào)異常報(bào)警

3路信源及發(fā)射機(jī)輸出檢波后的播出信號(hào)異常報(bào)警:該報(bào)警從彩條儀控制器中取樣，我臺(tái)彩條儀控制系統(tǒng)為英國Chromatec生產(chǎn)的多通道音頻彩條監(jiān)測儀，在彩條儀控制盒報(bào)警輸出中加裝N1（4N35）進(jìn)行隔離取樣，報(bào)警取樣接入機(jī)房第一級(jí)報(bào)警系統(tǒng)（如圖2）。

圖2 報(bào)警取樣及機(jī)房第一級(jí)報(bào)警原理圖

3路信源采樣信號(hào)從我臺(tái)信號(hào)柜中音頻分配器送入彩條儀，發(fā)射機(jī)輸出檢波后的播出采樣信號(hào)通過我臺(tái)自主設(shè)計(jì)的檢波調(diào)幅度顯示器送入彩條儀，彩條儀對(duì)每套頻率的這4路信號(hào)進(jìn)行處理，若信號(hào)異常，彩條儀報(bào)警，彩條儀報(bào)警輸出加裝光耦N1（4N35）取出報(bào)警信號(hào)，接入N1/1腳、N1/2腳接地，光耦輸出為N1/4腳接地、N1/5腳接24V直流繼電器，當(dāng)信號(hào)異常，彩條儀輸出報(bào)警信號(hào)時(shí)，N1/4腳、N1/5腳導(dǎo)通，24V直流繼電器線包帶電，接點(diǎn)吸合，第一級(jí)報(bào)警蜂鳴器1報(bào)警，同時(shí)將220V火線控制信號(hào)送入第二、三級(jí)信號(hào)異常報(bào)警延時(shí)線路。

2.1.2 發(fā)射機(jī)掉高壓報(bào)警

該報(bào)警從每部發(fā)射機(jī)高壓二擋繼電器中取樣，加裝繼電器J1/J2（如頻率1）[1]接入機(jī)房第一級(jí)報(bào)警系統(tǒng)（如圖2），我臺(tái)共5套頻率，因此掉高壓報(bào)警共設(shè)5套報(bào)警線路，在本文中以2套頻率進(jìn)行介紹。

時(shí)控器選擇KG316T時(shí)間控制器，時(shí)控器設(shè)置的開啟時(shí)間與發(fā)射機(jī)播出時(shí)間一致，工作原理如下（如圖2頻率1）:繼電器J1為頻率1主機(jī)加裝的掉高壓繼電器[2]，繼電器J2為頻率1備機(jī)加裝的掉高壓繼電器[1]，繼電器J1/J2線包電壓均從發(fā)射機(jī)高壓二擋繼電器中取出。J1-1與J2-1為常閉接點(diǎn)，兩接點(diǎn)串聯(lián)；J1-2與J2-2為常開接點(diǎn)，兩接點(diǎn)并聯(lián)；時(shí)控器與手動(dòng)開關(guān)1為并聯(lián)關(guān)系；手動(dòng)開關(guān)的作用為:a.便于維護(hù) b.當(dāng)時(shí)控器故障時(shí)，報(bào)警功能通過手動(dòng)開關(guān)仍然可以正常工作。

當(dāng)發(fā)射機(jī)未上高壓時(shí)，J1-1與J2-1為閉合狀態(tài)；若不在開機(jī)時(shí)段內(nèi)，掉高壓開關(guān)未合，時(shí)間控制器也未吸合，蜂鳴器不響，J1-2與J2-2為斷開狀態(tài)，開關(guān)指示燈不亮；若在開機(jī)時(shí)段內(nèi)，掉高壓開關(guān)未合，時(shí)間控制器也會(huì)吸合，此時(shí)蜂鳴器帶電報(bào)警，J1-2與J2-2為斷開狀態(tài)，指示燈不亮；當(dāng)主備發(fā)射機(jī)有一部上高壓時(shí)，J1-1與J2-1相應(yīng)有一只為斷開狀態(tài)；蜂鳴器不響，J1-2與J2-2相應(yīng)一只為閉合狀態(tài)，指示燈亮；去往第二、三級(jí)掉高壓報(bào)警延時(shí)線路信號(hào)由蜂鳴器前端送出220V火線控制信號(hào)； 頻率2及其他頻率掉高壓報(bào)警[3]與頻率1掉高壓報(bào)警原理一致。

2.2 開機(jī)預(yù)警報(bào)警

早班開機(jī)預(yù)警:為避免延誤開機(jī)加裝時(shí)控器進(jìn)行時(shí)間預(yù)警控制，其控制信號(hào)直接接入機(jī)房第二、第三級(jí)報(bào)警系統(tǒng)（如圖3）。

該報(bào)警通過設(shè)置時(shí)控器KG316T送出220V火線控制信號(hào)，時(shí)控器設(shè)置的開啟時(shí)間為發(fā)射機(jī)早班試機(jī)時(shí)間，無第一級(jí)報(bào)警，直接將時(shí)控器輸出的220V火線控制信號(hào)送往第二、三級(jí)報(bào)警延時(shí)線路。

2.2.1 電源電路

如何選擇報(bào)警控制信號(hào)，是必須考慮的一個(gè)重要問題，我臺(tái)共5套頻率，總發(fā)射功率達(dá)220Kw，控制信號(hào)必須有較強(qiáng)的抗干擾能力，經(jīng)過分析，220V作為強(qiáng)電，本身抗干擾能力較強(qiáng)，直接用220V接入時(shí)間控制器來作為報(bào)警控制信號(hào)，這樣不但線路設(shè)計(jì)簡單，且220V經(jīng)電源濾波器濾波后再分壓，更加穩(wěn)定可靠。

24V電源考慮到抗干擾問題，外接220V使用電源濾波器。電源選用24V/2A開關(guān)電源，提供給彩條儀第一級(jí)報(bào)警裝置及作為第二、三級(jí)報(bào)警線路偏置電源。

2.2.2 報(bào)警開關(guān) K1

報(bào)警開關(guān)K1工作時(shí)置于開的位置，在解除報(bào)警或機(jī)房維護(hù)時(shí)使用。在正常工作時(shí)應(yīng)置于“開”位置。

2.3 第二、三級(jí)報(bào)警線路（如圖3）

圖3 機(jī)房第二、三級(jí)報(bào)警原理圖

2.3.1 報(bào)警信號(hào)輸入線路

信號(hào)異常報(bào)警、未開機(jī)預(yù)警、掉高壓報(bào)警控制信號(hào)通過分壓電阻分壓后送入。以信號(hào)異常報(bào)警線路為例；當(dāng)信號(hào)異常時(shí)，220V報(bào)警控制信號(hào)經(jīng)R1/R2分壓電阻分壓經(jīng)檢波二極管檢波，經(jīng)C1/C2濾波，4—5v直流電壓使LED-1發(fā)光二極管點(diǎn)亮并推動(dòng)N2（4N35），N2輸出4/5腳導(dǎo)通，4腳由高電平轉(zhuǎn)換為低電平至N3（CD4068）/2腳[4]，由N3/13腳輸出高電平至延時(shí)報(bào)警線路。

2.3.2 延時(shí)線路

當(dāng)信號(hào)異常時(shí)，由N3/13腳輸出的高電平送至D4/9013[4]，D4/9013導(dǎo)通，LED2點(diǎn)亮，J5繼電器帶電吸合，220V送入J6/J7繼電器線包，此時(shí)，故障若還未解除或未關(guān)斷報(bào)警，30秒后J6延時(shí)繼電器接點(diǎn)吸合，第二級(jí)報(bào)警警鈴（機(jī)房警鈴）報(bào)警。此時(shí)，故障若還未解除或未關(guān)斷報(bào)警，50秒后J7延時(shí)繼電器接點(diǎn)吸合，第三級(jí)報(bào)警警鈴（宿舍警鈴）報(bào)警，說明故障情況嚴(yán)重，全體在臺(tái)值班人員迅速前往機(jī)房處理故障。

手動(dòng)宿舍警鈴報(bào)警開關(guān)K2:機(jī)房其他異常緊急情況，需叫醒在臺(tái)人員進(jìn)機(jī)房處理時(shí)，可直接打開手動(dòng)宿舍警鈴開關(guān)K2報(bào)警，此時(shí)，第三級(jí)報(bào)警警鈴（宿舍警鈴）直接報(bào)警，說明故障情況嚴(yán)重，全體在臺(tái)值班人員迅速前往機(jī)房處理故障。正常工作時(shí)K2置于“關(guān)”位置。

結(jié)語

在參與人員堅(jiān)持不懈的努力下，我臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到安裝調(diào)試均自主完成，與現(xiàn)有集中控制系統(tǒng)兼容并行在我臺(tái)已使用多年，性能穩(wěn)定，可靠實(shí)用，反應(yīng)迅速，線路中各警示燈能準(zhǔn)確反應(yīng)出實(shí)時(shí)故障位置及報(bào)警情況，在實(shí)踐中得到了考驗(yàn)，多次避免了停播事故，為我臺(tái)的安全播出提供了保障。

[1]陜西數(shù)字廣播通訊設(shè)備有限公司.AM103S5-Ⅲ型10KWDAM中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)說明書[Z].2008:10-14.

[2]美國哈里斯公司.Harris 3DX100 AM TRANSMITTER 100KW3DX中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)說明書[Z].2010:22-28.

[3]上海市廣播科學(xué)研究所.10KW中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅（DAM）發(fā)射機(jī)說明書[Z].1998:8-10.

[4]張輝，曹麗娜.現(xiàn)代通信原理與技術(shù)[M].第二版，西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2008（7）:42-48.