淺析廣播發(fā)射自動控制關(guān)鍵技術(shù)

艾麥爾江·克熱木

（若羌縣廣播電視臺，新疆 若羌 841800）

淺析廣播發(fā)射自動控制關(guān)鍵技術(shù)

艾麥爾江·克熱木

（若羌縣廣播電視臺，新疆 若羌 841800）

隨著計算機(jī)通信、可編程控制器等技術(shù)在天線交換開關(guān)中的應(yīng)用，全臺實現(xiàn)了“無人值班、有人留守”的自動化控制。本文將結(jié)合無線自動化控制管理實際，從關(guān)鍵技術(shù)入手來探討系統(tǒng)中的常見問題。

廣播發(fā)射臺；無線交換；自動化控制；關(guān)鍵技術(shù)

隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的發(fā)展，越來越多智能化控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)廣播發(fā)射臺里得到了運(yùn)用，不僅減少了人為失誤，也提升了管理效率。在發(fā)射臺天線自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行實踐中，保留了“集中管理、分散控制”PLC上下位機(jī)的控制結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行自動交換和控制設(shè)計中，還需要關(guān)注幾個關(guān)鍵問題。

一、廣播發(fā)射臺自動控制系統(tǒng)的基本功能

廣播發(fā)射臺系統(tǒng)自動化控制平臺，以采用工業(yè)級計算機(jī)為上位機(jī)，利用網(wǎng)絡(luò)布線來實現(xiàn)對各控制系統(tǒng)的連接，并通過網(wǎng)絡(luò)來接收上一級系統(tǒng)的運(yùn)行時間表，監(jiān)控各類天線交換開關(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、并口或光纖來完成與上位機(jī)的連接，并通過PLC輸出控制模塊來對各相關(guān)控制電路發(fā)出控制信號，最后將各類天線交換開關(guān)參數(shù)狀態(tài)信息上傳給運(yùn)行控制系統(tǒng)。從發(fā)射臺自動化控制設(shè)計來看，其功能主要有：一是能夠?qū)崿F(xiàn)自動與電動切換。在天線交換控制上，保留了電動模式，便于值班人員以手動操作來進(jìn)行開關(guān)選擇。而自動模式通過監(jiān)控系統(tǒng)接收運(yùn)行時間表，以定時脈沖來進(jìn)行切換控制。二是具有時間表管理功能。通過接收上位機(jī)程序，來判斷運(yùn)行時間表能否執(zhí)行，如果無法執(zhí)行則報警并反饋至發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。三是具有故障報警功。根據(jù)發(fā)射機(jī)自動控制流程，對于無天線、使用的天線與運(yùn)行時間表不符時則報警、未按時關(guān)高壓則報警、自動切換超時則報警等。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。無線開關(guān)不到位，發(fā)射機(jī)不能上高壓。單副天線僅對應(yīng)一發(fā)射機(jī)等。五是具有實時監(jiān)控功能。能夠?qū)μ炀€工作狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，并通過模擬顯示屏顯示各開關(guān)狀態(tài)及參數(shù)信息。六是具有校時功能。能夠?qū)崿F(xiàn)自動校時、手動校時、校時報警，通過自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)時間同步。七是具有日志存儲和管理功能。便于對所有操作進(jìn)行查詢和分析。

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

（一）防靜電問題

由于發(fā)射臺天線自動化控制系統(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PLC部件帶來損壞。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)射臺自動化控制系統(tǒng)對供電提出更高要求，特別是突然斷電帶來的電磁干擾，對自動化控制設(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

對于發(fā)射臺自動化控制系統(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。對于PLC系統(tǒng)，可以通過直接接地來實現(xiàn)高低電平控制，接地極電阻小于4Ω，對于屏蔽電纜接地電阻應(yīng)小于10Ω；對于接地線截面不小于2mm2；對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，接地點至少保持在10m以上。另外，對于PLC控制系統(tǒng)中的信號線纜，為了避免電磁干擾，對輸入信號屏蔽層進(jìn)行接地；如果信號線纜中間有接頭，要對電纜屏蔽層進(jìn)行絕緣處理，防范多點接地；對于PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部各信號電纜與電容、電感間的電磁干擾問題，要進(jìn)行分開布線，且對各線纜進(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)射臺自動化控制應(yīng)用過程中，如果PLC控制器輸出端子出現(xiàn)負(fù)載短路問題，往往造成PLC輸出單元損壞，因此需要在外部電路增加保險絲，以防范短路。

（六）PLC輸出單元保護(hù)

從PLC輸出電路來看，一般為繼電器、晶體管、晶閘管三種形式。發(fā)射臺自動化控制系統(tǒng)中的PLC多為繼電器輸出電路，通過I/O單元來輸出信號，實現(xiàn)對發(fā)射臺天線的正、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實現(xiàn)。

（七）軟件系統(tǒng)抗擾優(yōu)化

從發(fā)射臺天線自動化控制系統(tǒng)來看，不僅需要在硬件上進(jìn)行抗干擾設(shè)計，還需要從上位機(jī)控制軟件系統(tǒng)中，通過軟件自檢、數(shù)字濾波、定時清零等方式來實現(xiàn)軟件抗干擾處理。對于軟件自檢，通過編寫自檢代碼，利用系統(tǒng)空閑時對內(nèi)存、CUP以及上下位機(jī)接口狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，對相關(guān)異常參數(shù)進(jìn)行處理，如報警、自動修正或終止相關(guān)程序。數(shù)字濾波技術(shù)是利用程序來降低干擾信號的比重，如利用增加模擬量采樣頻次，進(jìn)行去最大、最小值、取平均值來進(jìn)行消除干擾。對于定時清零，主要從軟件程序不同時段下，通過設(shè)置定時器來監(jiān)視代碼段，在執(zhí)行完成后給定時器進(jìn)行自動清零。需要注意的是，在軟件編程過程中，通常需要對跟蹤程序進(jìn)行分段運(yùn)行，利用定時清零功能，對于定時器的設(shè)定值，通常需要大于代碼段的運(yùn)行時間。

三、結(jié)語

隨著自動化技術(shù)和智能化控制系統(tǒng)的不斷完善，廣播發(fā)射臺自動化系統(tǒng)的開發(fā)逐漸實現(xiàn)了無人值守模式。總之，發(fā)射臺天線自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面提升了系統(tǒng)自動化水平，降低了傳統(tǒng)人工操作帶來的失誤影響；另一方面也延長了設(shè)備使用壽命，提升了整個發(fā)射系統(tǒng)的管理效率。自動化控制簡化了廣播發(fā)射臺的運(yùn)行維護(hù)工作，也可以從發(fā)射臺自動控制監(jiān)測系統(tǒng)中及時排查故障及問題，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)射臺自動控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（04）：35-78.

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