中波发射机智能控制系统的改进

文丨张俊平 王志勇

（河南省广电局濮阳中波转播台，河南濮阳 457000）

随着世界科学技术以及新材料、新元器件的发展，我国无线广播技术突飞猛进，发射机在不断更新换代。数字调制技术的进一步发展，更为我国的中、短波发射台提供广阔的发展空间。发射机的全固态化、电路设计的高效率及优化性等，已使发射机的效率大大提高，新的调制方式的不断涌现，新元器件的响应特性好等，特别是数字调幅广播的出现，更使广播发射机获得极高的质量。设计的合理化、新器件、制作工艺的发展，也使得发射机越来越稳定、可靠，从发射机的直流电源系统、音频处理系统到功率放大系统、控制系统等，集成化、数字化程度越来越高，越来越先进。自动化将涉及到发射机的各个方面，从节目传送、节目调度、发射机天线交换到监控以及故障处理等。

现在，省级台站都投入大量资金建成全自动播出发射系统，尽管功能比较全，但由于其结构比较复杂，在使用过程中经常会出现故障，维修起来相对比较困难，并且其投入的成本相对比较大，不适合中小中波台、地级市中波台使用。故结合本台实际投入数千元的开发成本，研制出智能控制器。该控制器利用TSD-10中波发射机自身携带的外部接口板，加入控制信号，实现发射机的自动开关以及智能报警。大大减少机务人员的工作强度，更好地保障安全播出[1]。

我台有省人民台657KHZ、10KW，省经济台972KHZ、25KW，省农业台846KHZ、10KW，省信息1053KHZ、3KW，市人民台1251KHZ、10KW共五部发射机。在周围形成一个大电场，对各种电子设备有很大的破坏。我们采用低压小电流供电，利用TSD-10中波发射机自身携带的外部接口板，用标准的脉冲信号控制发射机。现将其电路原理说明如下：

1 自动开关电路

按设定时间开机，时间控制器送出开机信号，分为两路：一路接A点，另一路接B点(AB被时间控制器2控制，时钟到设定开机时间时A导通，时钟到设定关机时间时B导通)。开机时，A点得电、经隔离二极管D3给电容C2充电、经电阻R1、二极管D2到三极管Q1，使Q1饱和导通，继电器KM1带电工作，输出两组触点闭合（此继电器与发射机面板控制电源开关并接），接通发射机面板电源。同时该信号经延时器5秒后送给触发电路进行开功率，开机完成。2分钟后，时间控制器1闭合开关C，接通报警电路。到关机时间，A点断电，B点得电，送给触发电路进行关功率，同时由于C2、R2组成的放电电路，延时5秒后，关闭发射机电源。特别注意关机时，报警器需要提前解除报警，否则会引起误报警，本例中时间控制器1设定关闭警报时间比正常关机时间提前2分钟[2]。

2 报警电路说明如下

（1）继电器KM2工作说明：触点KM2-2是常闭触点，报警电路到设定工作时间时KM2-1闭合，给报警电路提供12伏电源，KM2-2触点则断开。R10、C5组成的延时电路使得当C点断开时，通过C5对R10的放电维持开关管Q6基极的高电平，使Q6继续导通5分钟，使得KM2-1闭合到正常关机后3分钟断开。（2）报警电路主要分为以下三种情况：①功率取样检测报警发射机正常工作时间，当功率无输出时，Q9截止，D点低电位，三极管Q8截止，Q7饱和导通，报警器工作。②音频信号报警音频信号送到音频检测电路IC1，由其检测放大后输出高低电平，从而把模拟信号转换为逻辑信号控制报警电路。当有信号时，检测电路IC1输出低电平，触发N（光电耦合器）工作，N输出高电平到IC2的1、2脚，同时给C8充电，使IC2的1、2脚维持高电平。IC2输出低电平，Q11截止，Q10导通，D点高电平，不报警。当无伴音信号时，IC1输出高电平，使N截止，N输出为低电平，C8给R12放电约15秒后，IC2的1、2脚为低电平，输出高电平使Q11导通Q10截止，D点低电平，警报器报警。C8、R12组成的放电回路是为防止音频信号间隙所造成的误报警而设定的，间隙超过15秒报警，信号来之后，解除警报。③到设定时间不开机或不关机，可报警。不开机：到开机时间，报警电路检测不到功率取样音频信号任一种即报警。不关机：到关机时间，报警电路检测到发射机仍有功率取样及音频信号即可报警。设定关机时间后3分钟继电器KM2-1释放，KM2-2与KM3-1串联共同控制报警电源的另一条通路，如果不能正常关机，则功率采样使得三极管Q10饱和导通，继电器KM3得电、触点闭合，电源通过触点KM3-1、KM2-2加到报警电路，此时KM3-2闭合使D为低电位，报警器报警。当正常关机时，KM3-1断开报警电路电源，不报警。

3 连线方框图

由于外部接口板的隔离作用，使得控制器与发射机的连接变得非常容易且十分安全，不会对发射机正常的工作造成任何影响。

4 智能控制器的使用注要分为与发射机的连接和开关机时间设定两个方面

智能控制器与发射机的连接分为如下几个步骤：（1）用粗导线连接继电器KM1两组触点，使之与发射机面板电源开关并接，之后，断开电源面板开关。（2）用导线把智能控制器开功率信号输出、关功率信号输出两个端子与发射机外部接口板对应的控制（TB1-22/24，TB1-33/35）端子相连，用来控制发射机的开关机。从发射及监测显示板取出一音频信号用导线接入智能控制器音频信号采样输入端，用导线连接发射机外部接口板入射功率端子（ TB1-3）与智能控制器功率采样输入端。（3）把发射机设置遥控状态时间控制器的设定：假设中波台正常开机时间为5：30，关机时间为23:40那么正确的时间设定如下：时间控制器2（自动开关机）设定：开5:29，关23:41；时间控制器1（报警）设定：开5:32，关23:29。

注意：两个时间控制器时钟要保持一致，并定时与标准时间校对。中波发射机智能控制器是针对10KW以上中波发射机所设计的智能控制设备，本设备采用220V交流电转换为12V直流电源供电，整机工作在低压小电流状态，故障率低，可实现多种情况（不开机、无信号、信号终端调幅度过低、无功率、不开机）报警等功能。本设备平常维护时，只需每2个月对时间控制器进行校对一次，每年换一次控制器干电池，且线路简单，使用的元件较少，易制作，成本较低。同时本设备稍加改动，理论上便可实现对广电系统内部任何型号发射机的控制，适合推广。智能监控器在专业领域内虽不是最优秀的，但其较高的性价比可以说具有很大的优势，它不仅具有同类产品的自动开关机、多路报警等功能，而且还具有以下几个特点：（1）采用双时钟控制器可以有效的保证安全播出，在使用过程中，即使由于某种原因一个时钟控制器出现问题也不会影响播出，或者提醒值机人员注意确保安全播出，这点在广电系统至关重要。（2）处于节约能源的角度考虑，设置的继电器KM1可以对发射机面板电源的控制。智能监控器在达到设定开机时间时，首先接通KM1接通控制面板的电源，延时一定的时间之后，打开发射机功率；关机时，KM1失电，断开控制面板的电源节省电力。（3）不关机报警：通过两组继电器（KM2、KM3）的使用，构成报警电路供电的另一条通路，通过对这条通路的有条件选通，即在发射机设定的关机时间段内，仍然有功率采样信号（发射机仍然开机），则接通此供电通路，报警器报警。

[1] 刘洪才. 广播发射新技术. 中国广播电视出版社，2010（3）.

[2] 周春来. 广播电视自动监控技术. 中国广播电视出版社，2009（7）.