M2W中波發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)改造升級

孟凡碩 劉建凱

摘 要：發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)房M2W中波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化。它可以有效的對發(fā)射機(jī)進(jìn)行監(jiān)測，能夠進(jìn)一步保障安全播出。為更好的實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化，縮短停播時(shí)間，本文主要介紹了將發(fā)射機(jī)房電力系統(tǒng)融入到發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，進(jìn)行自動(dòng)化改造。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；自動(dòng)化；電力系統(tǒng)；M2W中波發(fā)射機(jī)

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)地不斷發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。我機(jī)房自安裝發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)以來，已經(jīng)運(yùn)行一年多的時(shí)間。在這一年多時(shí)間里，該系統(tǒng)基本上比較穩(wěn)定的運(yùn)行。同時(shí)，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(jī)的問題。通過本次技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先開啟主機(jī)；縮短了外電故障主機(jī)無法恢復(fù)、自動(dòng)倒開備機(jī)時(shí)間；縮短有準(zhǔn)備倒機(jī)時(shí)間。保證發(fā)射機(jī)及其自動(dòng)控制系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電力系統(tǒng)

本機(jī)房電力系統(tǒng)包括市電供電和發(fā)電機(jī)供電兩種供電形式。

2.1 市電供電

機(jī)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(dāng)主路市電中斷，備路市電自動(dòng)投入使用并且可帶全部負(fù)荷。

2.2 發(fā)電機(jī)供電

當(dāng)雙路市電停電后，發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，機(jī)房變電室配電柜內(nèi)設(shè)置“發(fā)電機(jī)判斷電源開關(guān)”自動(dòng)分閘。延時(shí)約5s才能穩(wěn)定送電。如“判斷開關(guān)”沒有自動(dòng)分閘，當(dāng)檢測到任意一路市電來電時(shí)，發(fā)電機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)。為了防止市電突然來電，發(fā)電機(jī)停機(jī)造成二次停播，必需在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后確認(rèn)“判斷開關(guān)”分閘。

3 自動(dòng)控制系統(tǒng)

3.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

自動(dòng)控制系統(tǒng)功能主要包括自動(dòng)執(zhí)行和手動(dòng)操作兩個(gè)方面。

3.1.1 自動(dòng)執(zhí)行方面

其功能包括自動(dòng)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的開關(guān)機(jī)時(shí)間表進(jìn)行自動(dòng)開關(guān)機(jī)；自動(dòng)執(zhí)行主備發(fā)射機(jī)故障判斷和處理；自動(dòng)外電故障判斷和處理；自動(dòng)任務(wù)加載；自動(dòng)抄表；自動(dòng)校時(shí)；自動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)；自動(dòng)數(shù)據(jù)庫清理；故障自動(dòng)記錄報(bào)警等。

3.1.2 手動(dòng)操作方面

其功能包括手動(dòng)開關(guān)機(jī)；手動(dòng)主機(jī)或備機(jī)上天線；強(qiáng)制倒機(jī)；自控與本控切換；只監(jiān)不控；永久時(shí)間表管理；任務(wù)管理；上下位機(jī)參數(shù)管理；用戶管理；手動(dòng)抄表；上下位機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)查看等。

3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)基本功能實(shí)驗(yàn)

3.2.1 自動(dòng)開關(guān)機(jī)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作：添加臨時(shí)任務(wù)表，預(yù)設(shè)開關(guān)機(jī)時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：系統(tǒng)能夠按照預(yù)設(shè)開關(guān)機(jī)時(shí)間，進(jìn)行自動(dòng)開關(guān)機(jī)操作。

3.2.2 故障判斷及處理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作：降低發(fā)射機(jī)溫度報(bào)警門限到設(shè)備運(yùn)行溫度門限以下，發(fā)射機(jī)因溫度過高報(bào)警而自保關(guān)機(jī)，模擬在播發(fā)射機(jī)故障。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：自控系統(tǒng)判斷出在播發(fā)射機(jī)故障，自動(dòng)進(jìn)行倒機(jī)操作，恢復(fù)播出。

3.2.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)強(qiáng)制倒機(jī)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作：手動(dòng)點(diǎn)擊自控系統(tǒng)上/下位機(jī)“強(qiáng)制倒機(jī)”按鈕。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：點(diǎn)擊“強(qiáng)制倒機(jī)”按鈕后，自控系統(tǒng)執(zhí)行倒機(jī)操作：在播發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，切換天倒開關(guān)，開啟備用發(fā)射機(jī)。

3.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)改造升級

3.3.1 外電判斷及處理實(shí)驗(yàn)流程

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

1）主機(jī)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(jìn)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(jī)。主機(jī)開啟失敗，系統(tǒng)將執(zhí)行故障倒機(jī)操作，開啟備機(jī)。（2）自控系統(tǒng)判斷備機(jī)先得電后，先將備機(jī)待機(jī)（STBY），繼續(xù)判斷主機(jī)外電情況，此時(shí)若主機(jī)來電，則開主機(jī)，主機(jī)開啟失敗，系統(tǒng)將執(zhí)行故障倒機(jī)操作，開啟備機(jī)；若備機(jī)待機(jī)完成后，主機(jī)仍無電，則開備機(jī)，備機(jī)開啟失敗，系統(tǒng)將嚴(yán)重告警。

2）主機(jī)在播，外電中斷后發(fā)電機(jī)恢復(fù)供電。

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

3）備機(jī)在播，外電中斷后恢復(fù)。

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

4）有準(zhǔn)備倒機(jī)。

為縮短倒機(jī)操作中載波間斷時(shí)間，調(diào)整了該系統(tǒng)有準(zhǔn)備倒機(jī)流程。

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

以主機(jī)倒備機(jī)為例

調(diào)整后程序流程為：

1）先向備用機(jī)發(fā)出“STAB”待機(jī)指令；

2）等待備用機(jī)完成待機(jī)后關(guān)閉在播發(fā)射機(jī)；

3）得到發(fā)射機(jī)無功率信號后進(jìn)行倒天倒；

4）得到天倒到位信號進(jìn)行開備機(jī)。

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

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

3.3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)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(jī)有電且投入”兩個(gè)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(gè)通道信號的檢索存儲，來實(shí)現(xiàn)對供電類型信號的采集。

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

2）發(fā)射機(jī)外電控制。

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

3）實(shí)驗(yàn)操作。

此實(shí)驗(yàn)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(jī)的Q1開關(guān)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，三人同時(shí)斷開相應(yīng)開關(guān)，模擬機(jī)房外電中斷。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求閉合相應(yīng)的開關(guān)，模擬機(jī)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(jī)得電情況。

3.3.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過長期多次實(shí)驗(yàn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)改造基本上實(shí)現(xiàn)了外電系統(tǒng)與發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)間的融合，達(dá)到了預(yù)期的目的?？s短了機(jī)房在遇到外電故障情況下的停播時(shí)間。

具體情況為：

1）外電故障恢復(fù)后，優(yōu)先開主機(jī)播出。

2）縮短了外電故障主機(jī)無法恢復(fù)、自動(dòng)倒開備機(jī)時(shí)間。由67秒減少到40秒。

3）有準(zhǔn)備倒機(jī)時(shí)間由40秒縮短為13秒，減少23秒。

4 結(jié)束語

中波發(fā)射機(jī)自動(dòng)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(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了中波發(fā)射機(jī)播出的安全性，穩(wěn)定性?？s短了停播時(shí)間，保證了發(fā)射機(jī)的高質(zhì)量播出。當(dāng)然，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要在以后的使用過程中不斷完善。

參考文獻(xiàn)

[1]張永剛.中波廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].西部廣播電視，2015.11.

[2]鄒宏杰.中波發(fā)射機(jī)自動(dòng)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)。