M2W中波發射機自動控制系統改造升級

孟凡碩 劉建凱

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

關鍵詞：自動控制系統；自動化；電力系統；M2W中波發射機

1 概述

隨著科學技術地不斷發展，自動控制系統在各個領域中都得到了廣泛應用。我機房自安裝發射機自動控制系統以來，已經運行一年多的時間。在這一年多時間里，該系統基本上比較穩定的運行。同時，也發現了該系統對電力系統判斷問題上，存在一定的缺陷，在使用中存在外電故障不能優先開主機的問題。通過本次技術改造，實現優先開啟主機；縮短了外電故障主機無法恢復、自動倒開備機時間；縮短有準備倒機時間。保證發射機及其自動控制系統安全、可靠、穩定運行。

2 電力系統

本機房電力系統包括市電供電和發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 發電機供電

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

3 自動控制系統

3.1 自動控制系統功能設計

自動控制系統功能主要包括自動執行和手動操作兩個方面。

3.1.1 自動執行方面

其功能包括自動根據預先設置的開關機時間表進行自動開關機；自動執行主備發射機故障判斷和處理；自動外電故障判斷和處理；自動任務加載；自動抄表；自動校時；自動系統維護；自動數據庫清理；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機；手動主機或備機上天線；強制倒機；自控與本控切換；只監不控；永久時間表管理；任務管理；上下位機參數管理；用戶管理；手動抄表；上下位機相關數據查看等。

3.2 自動控制系統基本功能實驗

3.2.1 自動開關機實驗

實驗操作：添加臨時任務表，預設開關機時間。

實驗結果：系統能夠按照預設開關機時間，進行自動開關機操作。

3.2.2 故障判斷及處理實驗

實驗操作：降低發射機溫度報警門限到設備運行溫度門限以下，發射機因溫度過高報警而自保關機，模擬在播發射機故障。

實驗結果：自控系統判斷出在播發射機故障，自動進行倒機操作，恢復播出。

3.2.3 自動控制系統強制倒機實驗

實驗操作：手動點擊自控系統上/下位機“強制倒機”按鈕。

實驗結果：點擊“強制倒機”按鈕后，自控系統執行倒機操作：在播發射機關機，切換天倒開關，開啟備用發射機。

3.3 自動控制系統改造升級

3.3.1 外電判斷及處理實驗流程

為了優化自動控制系統的功能，為了保證發射機能夠安全穩定的工作，確保安全播出，縮短停播時長，自動控制系統做了如下改造：

1）主機在播，外電中斷后市電恢復供電。

外電中斷后，自控系統進入外電處理流程。（1）自控系統判斷為市電供電后，優先開主機。主機開啟失敗，系統將執行故障倒機操作，開啟備機。（2）自控系統判斷備機先得電后，先將備機待機（STBY），繼續判斷主機外電情況，此時若主機來電，則開主機，主機開啟失敗，系統將執行故障倒機操作，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，系統將嚴重告警。

2）主機在播，外電中斷后發電機恢復供電。

外電中斷后，自控系統進入外電處理流程。（1）自控系統判斷為發電機供電后，優先開啟備機。備機開啟失敗，系統將執行故障倒機操作，開啟主機。（2）自控系統判斷主機先得電后，先將主機待機（STBY），繼續判斷備機外電情況，此時若備機來電，則開啟備機，備機開啟失敗，系統將執行故障倒機操作，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，系統將嚴重告警。注：發電機供電時需將主發射機的模式改為DSB模式。

3）備機在播，外電中斷后恢復。

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

4）有準備倒機。

為縮短倒機操作中載波間斷時間，調整了該系統有準備倒機流程。

在確保天倒不會帶功率切換的前提下，在原方案基礎上增加先將備機待機操作，待機完成后關閉在播發射機，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

調整后程序流程為：

1）先向備用機發出“STAB”待機指令；

2）等待備用機完成待機后關閉在播發射機；

3）得到發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，狀態正常退出該流程；狀態異常啟動故障倒機流程。

自動控制系統升級后將發射機關機判斷條件由“關機”調整為“不開機”，縮短了判定等待時間。

3.3.2 自動控制系統實驗操作

1）外電采集。

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

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

2）發射機外電控制。

通過控制主備發射機內部Q1開關，模擬主備發射機供電情況。Q1開關閉合，發射機有電；Q1開關斷開，發射機無電，同時發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，另外兩人分別控制主備發射機的Q1開關。實驗開始時，三人同時斷開相應開關，模擬機房外電中斷。根據實驗需求閉合相應的開關，模擬機房外電恢復后自控系統對外電判斷情況和主備發射機得電情況。

3.3.3 自動控制系統實驗結果

經過長期多次實驗，自動控制系統改造基本上實現了外電系統與發射機自動控制系統間的融合，達到了預期的目的。縮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）外電故障恢復后，優先開主機播出。

2）縮短了外電故障主機無法恢復、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 結束語

中波發射機自動化的發展，對中波廣播行業的發展具有非常重要的作用和意義。中波發射機自動控制系統，提高了中波發射機播出的安全性，穩定性。縮短了停播時間，保證了發射機的高質量播出。當然，此系統設計需要在以后的使用過程中不斷完善。

參考文獻

[1]張永剛.中波廣播發射機自動化控制系統的開發與應用[J].西部廣播電視，2015.11.

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

作者簡介

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