中波發射機智能控制系統的改進

文丨張俊平 王志勇

（河南省廣電局濮陽中波轉播臺，河南濮陽 457000）

隨著世界科學技術以及新材料、新元器件的發展，我國無線廣播技術突飛猛進，發射機在不斷更新換代。數字調制技術的進一步發展，更為我國的中、短波發射臺提供廣闊的發展空間。發射機的全固態化、電路設計的高效率及優化性等，已使發射機的效率大大提高，新的調制方式的不斷涌現，新元器件的響應特性好等，特別是數字調幅廣播的出現，更使廣播發射機獲得極高的質量。設計的合理化、新器件、制作工藝的發展，也使得發射機越來越穩定、可靠，從發射機的直流電源系統、音頻處理系統到功率放大系統、控制系統等，集成化、數字化程度越來越高，越來越先進。自動化將涉及到發射機的各個方面，從節目傳送、節目調度、發射機天線交換到監控以及故障處理等。

現在，省級臺站都投入大量資金建成全自動播出發射系統，盡管功能比較全，但由于其結構比較復雜，在使用過程中經常會出現故障，維修起來相對比較困難，并且其投入的成本相對比較大，不適合中小中波臺、地級市中波臺使用。故結合本臺實際投入數千元的開發成本，研制出智能控制器。該控制器利用TSD-10中波發射機自身攜帶的外部接口板，加入控制信號，實現發射機的自動開關以及智能報警。大大減少機務人員的工作強度，更好地保障安全播出[1]。

我臺有省人民臺657KHZ、10KW，省經濟臺972KHZ、25KW，省農業臺846KHZ、10KW，省信息1053KHZ、3KW，市人民臺1251KHZ、10KW共五部發射機。在周圍形成一個大電場，對各種電子設備有很大的破壞。我們采用低壓小電流供電，利用TSD-10中波發射機自身攜帶的外部接口板，用標準的脈沖信號控制發射機。現將其電路原理說明如下：

1 自動開關電路

按設定時間開機，時間控制器送出開機信號，分為兩路：一路接A點，另一路接B點(AB被時間控制器2控制，時鐘到設定開機時間時A導通，時鐘到設定關機時間時B導通)。開機時，A點得電、經隔離二極管D3給電容C2充電、經電阻R1、二極管D2到三極管Q1，使Q1飽和導通，繼電器KM1帶電工作，輸出兩組觸點閉合（此繼電器與發射機面板控制電源開關并接），接通發射機面板電源。同時該信號經延時器5秒后送給觸發電路進行開功率，開機完成。2分鐘后，時間控制器1閉合開關C，接通報警電路。到關機時間，A點斷電，B點得電，送給觸發電路進行關功率，同時由于C2、R2組成的放電電路，延時5秒后，關閉發射機電源。特別注意關機時，報警器需要提前解除報警，否則會引起誤報警，本例中時間控制器1設定關閉警報時間比正常關機時間提前2分鐘[2]。

2 報警電路說明如下

（1）繼電器KM2工作說明：觸點KM2-2是常閉觸點，報警電路到設定工作時間時KM2-1閉合，給報警電路提供12伏電源，KM2-2觸點則斷開。R10、C5組成的延時電路使得當C點斷開時，通過C5對R10的放電維持開關管Q6基極的高電平，使Q6繼續導通5分鐘，使得KM2-1閉合到正常關機后3分鐘斷開。（2）報警電路主要分為以下三種情況：①功率取樣檢測報警發射機正常工作時間，當功率無輸出時，Q9截止，D點低電位，三極管Q8截止，Q7飽和導通，報警器工作。②音頻信號報警音頻信號送到音頻檢測電路IC1，由其檢測放大后輸出高低電平，從而把模擬信號轉換為邏輯信號控制報警電路。當有信號時，檢測電路IC1輸出低電平，觸發N（光電耦合器）工作，N輸出高電平到IC2的1、2腳，同時給C8充電，使IC2的1、2腳維持高電平。IC2輸出低電平，Q11截止，Q10導通，D點高電平，不報警。當無伴音信號時，IC1輸出高電平，使N截止，N輸出為低電平，C8給R12放電約15秒后，IC2的1、2腳為低電平，輸出高電平使Q11導通Q10截止，D點低電平，警報器報警。C8、R12組成的放電回路是為防止音頻信號間隙所造成的誤報警而設定的，間隙超過15秒報警，信號來之后，解除警報。③到設定時間不開機或不關機，可報警。不開機：到開機時間，報警電路檢測不到功率取樣音頻信號任一種即報警。不關機：到關機時間，報警電路檢測到發射機仍有功率取樣及音頻信號即可報警。設定關機時間后3分鐘繼電器KM2-1釋放，KM2-2與KM3-1串聯共同控制報警電源的另一條通路，如果不能正常關機，則功率采樣使得三極管Q10飽和導通，繼電器KM3得電、觸點閉合，電源通過觸點KM3-1、KM2-2加到報警電路，此時KM3-2閉合使D為低電位，報警器報警。當正常關機時，KM3-1斷開報警電路電源，不報警。

3 連線方框圖

由于外部接口板的隔離作用，使得控制器與發射機的連接變得非常容易且十分安全，不會對發射機正常的工作造成任何影響。

4 智能控制器的使用注要分為與發射機的連接和開關機時間設定兩個方面

智能控制器與發射機的連接分為如下幾個步驟：（1）用粗導線連接繼電器KM1兩組觸點，使之與發射機面板電源開關并接，之后，斷開電源面板開關。（2）用導線把智能控制器開功率信號輸出、關功率信號輸出兩個端子與發射機外部接口板對應的控制（TB1-22/24，TB1-33/35）端子相連，用來控制發射機的開關機。從發射及監測顯示板取出一音頻信號用導線接入智能控制器音頻信號采樣輸入端，用導線連接發射機外部接口板入射功率端子（ TB1-3）與智能控制器功率采樣輸入端。（3）把發射機設置遙控狀態時間控制器的設定：假設中波臺正常開機時間為5：30，關機時間為23:40那么正確的時間設定如下：時間控制器2（自動開關機）設定：開5:29，關23:41；時間控制器1（報警）設定：開5:32，關23:29。

注意：兩個時間控制器時鐘要保持一致，并定時與標準時間校對。中波發射機智能控制器是針對10KW以上中波發射機所設計的智能控制設備，本設備采用220V交流電轉換為12V直流電源供電，整機工作在低壓小電流狀態，故障率低，可實現多種情況（不開機、無信號、信號終端調幅度過低、無功率、不開機）報警等功能。本設備平常維護時，只需每2個月對時間控制器進行校對一次，每年換一次控制器干電池，且線路簡單，使用的元件較少，易制作，成本較低。同時本設備稍加改動，理論上便可實現對廣電系統內部任何型號發射機的控制，適合推廣。智能監控器在專業領域內雖不是最優秀的，但其較高的性價比可以說具有很大的優勢，它不僅具有同類產品的自動開關機、多路報警等功能，而且還具有以下幾個特點：（1）采用雙時鐘控制器可以有效的保證安全播出，在使用過程中，即使由于某種原因一個時鐘控制器出現問題也不會影響播出，或者提醒值機人員注意確保安全播出，這點在廣電系統至關重要。（2）處于節約能源的角度考慮，設置的繼電器KM1可以對發射機面板電源的控制。智能監控器在達到設定開機時間時，首先接通KM1接通控制面板的電源，延時一定的時間之后，打開發射機功率；關機時，KM1失電，斷開控制面板的電源節省電力。（3）不關機報警：通過兩組繼電器（KM2、KM3）的使用，構成報警電路供電的另一條通路，通過對這條通路的有條件選通，即在發射機設定的關機時間段內，仍然有功率采樣信號（發射機仍然開機），則接通此供電通路，報警器報警。

[1] 劉洪才. 廣播發射新技術. 中國廣播電視出版社，2010（3）.

[2] 周春來. 廣播電視自動監控技術. 中國廣播電視出版社，2009（7）.