孟凡碩 劉建凱

摘 要：發(fā)射機自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了發(fā)射機房M2W中波發(fā)射機的自動化。它可以有效的對發(fā)射機進行監(jiān)測，能夠進一步保障安全播出。為更好的實現(xiàn)發(fā)射機的自動化，縮短停播時間，本文主要介紹了將發(fā)射機房電力系統(tǒng)融入到發(fā)射機自動控制系統(tǒng)中，進行自動化改造。

關(guān)鍵詞：自動控制系統(tǒng)；自動化；電力系統(tǒng)；M2W中波發(fā)射機

1 概述

隨著科學技術(shù)地不斷發(fā)展，自動控制系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。我機房自安裝發(fā)射機自動控制系統(tǒng)以來，已經(jīng)運行一年多的時間。在這一年多時間里，該系統(tǒng)基本上比較穩(wěn)定的運行。同時，也發(fā)現(xiàn)了該系統(tǒng)對電力系統(tǒng)判斷問題上，存在一定的缺陷，在使用中存在外電故障不能優(yōu)先開主機的問題。通過本次技術(shù)改造，實現(xiàn)優(yōu)先開啟主機；縮短了外電故障主機無法恢復(fù)、自動倒開備機時間；縮短有準備倒機時間。保證發(fā)射機及其自動控制系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運行。

2 電力系統(tǒng)

本機房電力系統(tǒng)包括市電供電和發(fā)電機供電兩種供電形式。

2.1 市電供電

機房有兩路市電供電，一路主用一路備用，以全主全備方式供電，即主路市電在用，備路市電熱備。當主路市電中斷，備路市電自動投入使用并且可帶全部負荷。

2.2 發(fā)電機供電

當雙路市電停電后，發(fā)電機自動啟動，機房變電室配電柜內(nèi)設(shè)置“發(fā)電機判斷電源開關(guān)”自動分閘。延時約5s才能穩(wěn)定送電。如“判斷開關(guān)”沒有自動分閘，當檢測到任意一路市電來電時，發(fā)電機會自動停機。為了防止市電突然來電，發(fā)電機停機造成二次停播，必需在發(fā)電機啟動后確認“判斷開關(guān)”分閘。

3 自動控制系統(tǒng)

3.1 自動控制系統(tǒng)功能設(shè)計

自動控制系統(tǒng)功能主要包括自動執(zhí)行和手動操作兩個方面。

3.1.1 自動執(zhí)行方面

其功能包括自動根據(jù)預(yù)先設(shè)置的開關(guān)機時間表進行自動開關(guān)機；自動執(zhí)行主備發(fā)射機故障判斷和處理；自動外電故障判斷和處理；自動任務(wù)加載；自動抄表；自動校時；自動系統(tǒng)維護；自動數(shù)據(jù)庫清理；故障自動記錄報警等。

3.1.2 手動操作方面

其功能包括手動開關(guān)機；手動主機或備機上天線；強制倒機；自控與本控切換；只監(jiān)不控；永久時間表管理；任務(wù)管理；上下位機參數(shù)管理；用戶管理；手動抄表；上下位機相關(guān)數(shù)據(jù)查看等。

3.2 自動控制系統(tǒng)基本功能實驗

3.2.1 自動開關(guān)機實驗

實驗操作：添加臨時任務(wù)表，預(yù)設(shè)開關(guān)機時間。

實驗結(jié)果：系統(tǒng)能夠按照預(yù)設(shè)開關(guān)機時間，進行自動開關(guān)機操作。

3.2.2 故障判斷及處理實驗

實驗操作：降低發(fā)射機溫度報警門限到設(shè)備運行溫度門限以下，發(fā)射機因溫度過高報警而自保關(guān)機，模擬在播發(fā)射機故障。

實驗結(jié)果：自控系統(tǒng)判斷出在播發(fā)射機故障，自動進行倒機操作，恢復(fù)播出。

3.2.3 自動控制系統(tǒng)強制倒機實驗

實驗操作：手動點擊自控系統(tǒng)上/下位機“強制倒機”按鈕。

實驗結(jié)果：點擊“強制倒機”按鈕后，自控系統(tǒng)執(zhí)行倒機操作：在播發(fā)射機關(guān)機，切換天倒開關(guān)，開啟備用發(fā)射機。

3.3 自動控制系統(tǒng)改造升級

3.3.1 外電判斷及處理實驗流程

為了優(yōu)化自動控制系統(tǒng)的功能，為了保證發(fā)射機能夠安全穩(wěn)定的工作，確保安全播出，縮短停播時長，自動控制系統(tǒng)做了如下改造：

1）主機在播，外電中斷后市電恢復(fù)供電。

外電中斷后，自控系統(tǒng)進入外電處理流程。（1）自控系統(tǒng)判斷為市電供電后，優(yōu)先開主機。主機開啟失敗，系統(tǒng)將執(zhí)行故障倒機操作，開啟備機。（2）自控系統(tǒng)判斷備機先得電后，先將備機待機（STBY），繼續(xù)判斷主機外電情況，此時若主機來電，則開主機，主機開啟失敗，系統(tǒng)將執(zhí)行故障倒機操作，開啟備機；若備機待機完成后，主機仍無電，則開備機，備機開啟失敗，系統(tǒng)將嚴重告警。

2）主機在播，外電中斷后發(fā)電機恢復(fù)供電。

外電中斷后，自控系統(tǒng)進入外電處理流程。（1）自控系統(tǒng)判斷為發(fā)電機供電后，優(yōu)先開啟備機。備機開啟失敗，系統(tǒng)將執(zhí)行故障倒機操作，開啟主機。（2）自控系統(tǒng)判斷主機先得電后，先將主機待機（STBY），繼續(xù)判斷備機外電情況，此時若備機來電，則開啟備機，備機開啟失敗，系統(tǒng)將執(zhí)行故障倒機操作，開啟主機；若主機待機完成后，備機仍無電，則開啟主機。主機開啟失敗，系統(tǒng)將嚴重告警。注：發(fā)電機供電時需將主發(fā)射機的模式改為DSB模式。

3）備機在播，外電中斷后恢復(fù)。

外電中斷后，自控系統(tǒng)進入外電處理流程。自控系統(tǒng)判斷備機得電后，無論是市電供電還是發(fā)電機供電，只開啟備機。自控系統(tǒng)對主機不做任何操作。若備機開啟失敗，系統(tǒng)將嚴重告警；若自控系統(tǒng)判斷備機無電，將發(fā)出語音提示，并伴有相應(yīng)提示框。

4）有準備倒機。

為縮短倒機操作中載波間斷時間，調(diào)整了該系統(tǒng)有準備倒機流程。

在確保天倒不會帶功率切換的前提下，在原方案基礎(chǔ)上增加先將備機待機操作，待機完成后關(guān)閉在播發(fā)射機，開啟備機，避免了備機進行待機自檢期間的載波中斷。

以主機倒備機為例

調(diào)整后程序流程為：

1）先向備用機發(fā)出“STAB”待機指令；

2）等待備用機完成待機后關(guān)閉在播發(fā)射機；

3）得到發(fā)射機無功率信號后進行倒天倒；

4）得到天倒到位信號進行開備機。

5）檢測備機開機狀態(tài)，狀態(tài)正常退出該流程；狀態(tài)異常啟動故障倒機流程。

自動控制系統(tǒng)升級后將發(fā)射機關(guān)機判斷條件由“關(guān)機”調(diào)整為“不開機”，縮短了判定等待時間。

3.3.2 自動控制系統(tǒng)實驗操作

1）外電采集。

系統(tǒng)中開關(guān)量采集使用ADAM-4051模塊，將從配電柜采集的“市電有電且投入”和“發(fā)電機有電且投入”兩個供電類型信號接入模塊預(yù)留的9、10兩路通道。相應(yīng)的在自控系統(tǒng)程序中加入對9、10兩個通道信號的檢索存儲，來實現(xiàn)對供電類型信號的采集。

實驗過程中，將自動控制系統(tǒng)的市電和發(fā)電機采集接口即10、9兩個通道，分別接入一個開關(guān)（K10、K9），通過開關(guān)分合模擬市電和發(fā)電機供電狀態(tài)。目的是避免因多次實驗而影響實際電路中相應(yīng)開關(guān)的使用壽命。當K9閉合，表示發(fā)電機供電；當K10閉合，表示市電供電。

2）發(fā)射機外電控制。

通過控制主備發(fā)射機內(nèi)部Q1開關(guān)，模擬主備發(fā)射機供電情況。Q1開關(guān)閉合，發(fā)射機有電；Q1開關(guān)斷開，發(fā)射機無電，同時發(fā)射機頂外電判斷指示燈閃爍。

3）實驗操作。

此實驗需要至少三人操作：一人控制外電采集開關(guān)，另外兩人分別控制主備發(fā)射機的Q1開關(guān)。實驗開始時，三人同時斷開相應(yīng)開關(guān)，模擬機房外電中斷。根據(jù)實驗需求閉合相應(yīng)的開關(guān)，模擬機房外電恢復(fù)后自控系統(tǒng)對外電判斷情況和主備發(fā)射機得電情況。

3.3.3 自動控制系統(tǒng)實驗結(jié)果

經(jīng)過長期多次實驗，自動控制系統(tǒng)改造基本上實現(xiàn)了外電系統(tǒng)與發(fā)射機自動控制系統(tǒng)間的融合，達到了預(yù)期的目的?？s短了機房在遇到外電故障情況下的停播時間。

具體情況為：

1）外電故障恢復(fù)后，優(yōu)先開主機播出。

2）縮短了外電故障主機無法恢復(fù)、自動倒開備機時間。由67秒減少到40秒。

3）有準備倒機時間由40秒縮短為13秒，減少23秒。

4 結(jié)束語

中波發(fā)射機自動化的發(fā)展，對中波廣播行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用和意義。中波發(fā)射機自動控制系統(tǒng)，提高了中波發(fā)射機播出的安全性，穩(wěn)定性?？s短了停播時間，保證了發(fā)射機的高質(zhì)量播出。當然，此系統(tǒng)設(shè)計需要在以后的使用過程中不斷完善。

參考文獻

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[2]鄒宏杰.中波發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)分析[J].西部廣播電視，2017.10.

作者簡介

孟凡碩（1987-），男，天津市薊州區(qū)，助理工程師，本科，研究方向：廣播電視技術(shù)。