發射機房冷凝器室改造的設想

高芳

(國家新聞出版廣電總局七二五臺,山西靈石 031308)

發射機房冷凝器室改造的設想

高芳

(國家新聞出版廣電總局七二五臺,山西靈石 031308)

本文對發射機機房冷凝器室存在的問題進行剖析,并介紹了發射機房現有的通風設備和熱能的利用,提出了電器控制通風設備,機房環境系統智能控制的思想。

冷凝器 變頻器 內循環 溫度傳感器 PLC

1 前言

隨著科技的發展,“有人留守,無人值班”的模式一直是無線局倡導的,最近幾年無線局大部分臺站的機器都實行了自動化,天線自動化,節目傳輸自動化,質量保證體系自動化還有電力設備自動化。這些設備的自動化減輕了值班員的工作量。自動代替了人工操作模式,同時也提高了操作的穩定性和可靠性。但是我臺冷凝器室部分還是靠人工操作,憑著值班員感覺,和多年的經驗來操作。尤其到了夏、冬兩季,值班員要經常到冷凝器室巡視。夏天怕溫度太高,冬天怕冷凝器凍裂。有時候還會誤操作,溫度升高,掉高壓,造成停播。雖然發射機的其他部分已經實現了自動化,但最重要,也是最容易被人忽視的地方還停留在傳統的模式。加上班值班員的減少,工作量就相對增加。這就給安全播音帶來了隱患,為了解決這個問題,同時為了全面實現自動化,冷凝器溫度的問題已經成為我臺全面自動化新的需求。

2 發射機房泠凝器的通風冷卻現狀

725臺乙機房有前后兩個大廳,三個冷凝器室,兩個水洗風進風室,發射機熱風回風管道,前后大廳分別有8個獨立的一拖多的中央空調,(圖2)為其中一個。第一個冷凝器室放著前三部機器的冷凝器,第二個冷凝器室放著后五部的冷凝器,第三個冷凝器室放的是備機的冷凝器,這三冷凝器室都是獨立的。水洗風的啟動和熱風回送由值班員自行操作。

圖1

圖2

冷凝器在安全播音中起著重要的地位。冷凝器是獨立的電源,冬天寒冷時,值班員經常會斷電,保證冷凝器不被凍裂,還有廣播機的檢修經常在周二下午,如果遇到重要播音,就經常在晚上檢修,尤其特別是冬天,大家都會斷開電源。如果開機忘記合電源開關,很容易造成溫度過高,掉高壓,造成停播。冷卻系統中的水冷是一個非常重要的部分。水泵產生的壓力使管道內的水流維持循環狀態,循環水路中的冷卻水在通過冷凝器時,在風機的強制吹風的作用下,冷卻水的溫度降低,降溫的水通過管道再次回到射頻單元。冷凝器由冷卻風機和散熱器組成。散熱器由若干個細銅管和散熱片組成。細銅管之間有很小的間隙,如果室外溫度太低,冷卻水極易結冰,細銅管就會破裂,就會影響安全播音。加之,冷凝器體積大,重量重,換一臺不是一件容易的事,所以保持冷凝器的正常工作非常重要。

每臺冷凝器前有一個進風口,1,2號兩個冷凝器室通過小窗(圖1)與一臺水洗風機(水模式水洗風)相連,這種設備是通過水的形態變化的,讓循環水把室外的空氣氣化,使空氣溫度降低。我機房水洗風系統使用的是由變頻器控制的。根據后廳及冷凝器室的溫度,人工調節變頻器,控制各個風機的轉速,實現溫度的調節,直觀,易操作；冷凝器還選用兩臺屋頂式空調組用來制冷。這兩種水洗風和空調主要在夏天使用。

圖3

圖4

夏季,水洗風機保持機房大廳的風壓平衡。冬季無法使用,導致機房大廳處于負壓狀態,室外的冷風通過門窗進入大廳。由于我臺地處華北地區,黃土高原,冷凝器室進風窗面積小,使發射機房與冷凝器室之間空氣不平衡,使發射機房前后大廳不干凈。發射機的元器件布滿灰塵影響發射機的穩定性:(1)元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響元件的功能和壽命；(2)因電場或電流破壞元件絕緣層和導體,使元件不能工作(完全破壞)；(3)因瞬間的電場軟擊穿或電流產生過熱,使元件受傷,雖然仍能工作,但是壽命受損,增大了維護工作量。

當冬天大廳的溫度比較低時,空調只制冷不制熱,暖氣不能保證值班員在大廳值班的溫度,值班員只靠小太陽取暖。需要把內循環(冷凝器排出的熱量通過打開的風閥通過熱風回風管道進入大廳,使熱量回送)打開,解決冬天機房取暖的問題,如果不是解決大廳取暖問題,控制內循環的風閥打開,但不啟動變頻器。自動控制風閥(圖3),變頻器(圖5,圖6)的啟動還可以與智能控制對接。

圖5

圖6

3 現冷凝器室自動化的設想

圖3為一號泠凝器室的控制箱,該箱主要是手動完成進風口,排風口,內循環的操作。以B01號為例,室外溫度是(0-30)攝氏度,當機器開機時,把B01的進風口和排風口同時打開(第1和第3個轉換開關打到開的位置)B01的內循環關閉(第2個轉換開關打到關的位置)；室外溫度超過30攝氏度,排風口打開(第3個轉換開關打到開的位置),進風口和內循環關閉(第1和第2個轉換開關打到關的位置),水洗風變平頻機在啟動位置。根據環境適當改變頻率,使冷凝器和大廳保持適宜的溫度。室外溫度低于0攝氏度,進風口,內循環,排風口均在開的位置(第1,第2和第3個轉換開關打到開的位置)。如果想把內循環的熱風送到大廳,就必須把內循環的風閥打開。同時啟動回熱風的變頻器啟動,第2個轉換器控制著回風控制閥(圖4)。

短波發射臺電磁干擾大,計算機容易出現死機,重啟,病毒破壞,系統文件丟失等情況,特別對于實時監控的溫度等關鍵功能,一旦出現死機,重啟的情況,很可能影響安全播出。采用智能控制器的好處在于他可以在強干擾環境下正常運行,可編程PLC,具有性能穩定,抗干擾能力強,編程簡單,直觀,價格便宜的優點,西門子S7-700,可編程邏輯控制器PLC,其中一個端口與監控計算機通訊,另一個端口用于開發調試程序。

在冷凝器的進風口和冷凝器的箱體加入溫度傳感器和PLC輔助控制器,系統根據設置的溫差來判斷冷卻的效果,最終根據溫度實現進風口的開關內循環和風機的的啟停。系統也可以用計算機遠程手動控制進風口的大小和對改變變頻風機的風量的大小,進行遠程控制。

夏季使用時,通過轉換開關把進風口風閥關閉。排風口打開,同時變頻水洗風啟動。這樣可以有效的降低冷凝器室的溫度和后大廳的溫度,變頻系統控制柜上的啟動和停止按鈕可以根據冷凝器室溫度或后大廳溫度通過溫度傳感器(PT100)傳給PLC,溫度的設定值觸碰限位開關,產生一個閉合或斷開的信號,PLC 就可以通過數字量模塊直接接受。

PLC自動控制。增加一臺PLC,通過PLC自帶的AD模塊和I/O模塊對機房的溫度進行采樣。根據季節和溫度取樣進行編程,來控制進風口,排風口,內循環還有水洗風的控制閥,實現減輕值班員的工作量,也保證機器的正常工作。

監控功能:增加一臺電腦,通過對PLC變頻器的數據采樣,機房人員通過現有發射機自動化的界面上增加,進風口,排風口,內循環,開關轉換的按鈕界面,水洗風的啟動,停止的界面。使值班員通過電腦直接可以調節冷凝器室,后廳,及大廳的溫度以及變頻器,風機,內外循環的工作狀態。

現在的發射機設備,具有功率大,體積小,而且在運行中會產生大量熱量,為了保證設備的不間斷的正常運行,就必須采取相應的冷卻方法保持溫度的平衡。

4 結語

本文針對減輕值班員要經常去冷凝器室巡查的問題,降低停播率。對發射機的冷凝器能正常工作,在現有的設備的基礎上,無需大的改動,增加智能控制,做了實用性強,操作簡單的設想。準備在B01機實現。