M2W中波发射机自动控制系统改造升级

孟凡硕 刘建凯

摘 要：发射机自动控制系统实现了发射机房M2W中波发射机的自动化。它可以有效的对发射机进行监测，能够进一步保障安全播出。为更好的实现发射机的自动化，缩短停播时间，本文主要介绍了将发射机房电力系统融入到发射机自动控制系统中，进行自动化改造。

关键词：自动控制系统；自动化；电力系统；M2W中波发射机

1 概述

随着科学技术地不断发展，自动控制系统在各个领域中都得到了广泛应用。我机房自安装发射机自动控制系统以来，已经运行一年多的时间。在这一年多时间里，该系统基本上比较稳定的运行。同时，也发现了该系统对电力系统判断问题上，存在一定的缺陷，在使用中存在外电故障不能优先开主机的问题。通过本次技术改造，实现优先开启主机；缩短了外电故障主机无法恢复、自动倒开备机时间；缩短有准备倒机时间。保证发射机及其自动控制系统安全、可靠、稳定运行。

2 电力系统

本机房电力系统包括市电供电和发电机供电两种供电形式。

2.1 市电供电

机房有两路市电供电，一路主用一路备用，以全主全备方式供电，即主路市电在用，备路市电热备。当主路市电中断，备路市电自动投入使用并且可带全部负荷。

2.2 发电机供电

当双路市电停电后，发电机自动启动，机房变电室配电柜内设置“发电机判断电源开关”自动分闸。延时约5s才能稳定送电。如“判断开关”没有自动分闸，当检测到任意一路市电来电时，发电机会自动停机。为了防止市电突然来电，发电机停机造成二次停播，必需在发电机启动后确认“判断开关”分闸。

3 自动控制系统

3.1 自动控制系统功能设计

自动控制系统功能主要包括自动执行和手动操作两个方面。

3.1.1 自动执行方面

其功能包括自动根据预先设置的开关机时间表进行自动开关机；自动执行主备发射机故障判断和处理；自动外电故障判断和处理；自动任务加载；自动抄表；自动校时；自动系统维护；自动数据库清理；故障自动记录报警等。

3.1.2 手动操作方面

其功能包括手动开关机；手动主机或备机上天线；强制倒机；自控与本控切换；只监不控；永久时间表管理；任务管理；上下位机参数管理；用户管理；手动抄表；上下位机相关数据查看等。

3.2 自动控制系统基本功能实验

3.2.1 自动开关机实验

实验操作：添加临时任务表，预设开关机时间。

实验结果：系统能够按照预设开关机时间，进行自动开关机操作。

3.2.2 故障判断及处理实验

实验操作：降低发射机温度报警门限到设备运行温度门限以下，发射机因温度过高报警而自保关机，模拟在播发射机故障。

实验结果：自控系统判断出在播发射机故障，自动进行倒机操作，恢复播出。

3.2.3 自动控制系统强制倒机实验

实验操作：手动点击自控系统上/下位机“强制倒机”按钮。

实验结果：点击“强制倒机”按钮后，自控系统执行倒机操作：在播发射机关机，切换天倒开关，开启备用发射机。

3.3 自动控制系统改造升级

3.3.1 外电判断及处理实验流程

为了优化自动控制系统的功能，为了保证发射机能够安全稳定的工作，确保安全播出，缩短停播时长，自动控制系统做了如下改造：

1）主机在播，外电中断后市电恢复供电。

外电中断后，自控系统进入外电处理流程。（1）自控系统判断为市电供电后，优先开主机。主机开启失败，系统将执行故障倒机操作，开启备机。（2）自控系统判断备机先得电后，先将备机待机（STBY），继续判断主机外电情况，此时若主机来电，则开主机，主机开启失败，系统将执行故障倒机操作，开启备机；若备机待机完成后，主机仍无电，则开备机，备机开启失败，系统将严重告警。

2）主机在播，外电中断后发电机恢复供电。

外电中断后，自控系统进入外电处理流程。（1）自控系统判断为发电机供电后，优先开启备机。备机开启失败，系统将执行故障倒机操作，开启主机。（2）自控系统判断主机先得电后，先将主机待机（STBY），继续判断备机外电情况，此时若备机来电，则开启备机，备机开启失败，系统将执行故障倒机操作，开启主机；若主机待机完成后，备机仍无电，则开启主机。主机开启失败，系统将严重告警。注：发电机供电时需将主发射机的模式改为DSB模式。

3）备机在播，外电中断后恢复。

外电中断后，自控系统进入外电处理流程。自控系统判断备机得电后，无论是市电供电还是发电机供电，只开启备机。自控系统对主机不做任何操作。若备机开启失败，系统将严重告警；若自控系统判断备机无电，将发出语音提示，并伴有相应提示框。

4）有准备倒机。

为缩短倒机操作中载波间断时间，调整了该系统有准备倒机流程。

在确保天倒不会带功率切换的前提下，在原方案基础上增加先将备机待机操作，待機完成后关闭在播发射机，开启备机，避免了备机进行待机自检期间的载波中断。

以主机倒备机为例

调整后程序流程为：

1）先向备用机发出“STAB”待机指令；

2）等待备用机完成待机后关闭在播发射机；

3）得到发射机无功率信号后进行倒天倒；

4）得到天倒到位信号进行开备机。

5）检测备机开机状态，状态正常退出该流程；状态异常启动故障倒机流程。

自动控制系统升级后将发射机关机判断条件由“关机”调整为“不开机”，缩短了判定等待时间。

3.3.2 自动控制系统实验操作

1）外电采集。

系统中开关量采集使用ADAM-4051模块，将从配电柜采集的“市电有电且投入”和“发电机有电且投入”两个供电类型信号接入模块预留的9、10两路通道。相应的在自控系统程序中加入对9、10两个通道信号的检索存储，来实现对供电类型信号的采集。

实验过程中，将自动控制系统的市电和发电机采集接口即10、9两个通道，分别接入一个开关（K10、K9），通过开关分合模拟市电和发电机供电状态。目的是避免因多次实验而影响实际电路中相应开关的使用寿命。当K9闭合，表示发电机供电；当K10闭合，表示市电供电。

2）发射机外电控制。

通过控制主备发射机内部Q1开关，模拟主备发射机供电情况。Q1开关闭合，发射机有电；Q1开关断开，发射机无电，同时发射机顶外电判断指示灯闪烁。

3）实验操作。

此实验需要至少三人操作：一人控制外电采集开关，另外两人分别控制主备发射机的Q1开关。实验开始时，三人同时断开相应开关，模拟机房外电中断。根据实验需求闭合相应的开关，模拟机房外电恢复后自控系统对外电判断情况和主备发射机得电情况。

3.3.3 自动控制系统实验结果

经过长期多次实验，自动控制系统改造基本上实现了外电系统与发射机自动控制系统间的融合，达到了预期的目的。缩短了机房在遇到外电故障情况下的停播时间。

具体情况为：

1）外电故障恢复后，优先开主机播出。

2）缩短了外电故障主机无法恢复、自动倒开备机时间。由67秒减少到40秒。

3）有准备倒机时间由40秒缩短为13秒，减少23秒。

4 结束语

中波发射机自动化的发展，对中波广播行业的发展具有非常重要的作用和意义。中波发射机自动控制系统，提高了中波发射机播出的安全性，稳定性。缩短了停播时间，保证了发射机的高质量播出。当然，此系统设计需要在以后的使用过程中不断完善。

参考文献

[1]张永刚.中波广播发射机自动化控制系统的开发与应用[J].西部廣播电视，2015.11.

[2]邹宏杰.中波发射机自动化控制系统分析[J].西部广播电视，2017.10.

作者简介

孟凡硕（1987-），男，天津市蓟州区，助理工程师，本科，研究方向：广播电视技术。