自动化控制系统在中波发射机上的采样与控制

林基斌 周 宇

1.内蒙古新闻出版广电局乌海广播发射中心台 乌海市 016000

2.内蒙古新闻出版广电局乌拉特中733发射台 巴彦淖尔市 015000

2017年6月，内蒙古新闻出版广电局乌拉特中733 发射台安装了北京崇远信达科贸有限公司自动化控制系统一套，完成了对发射机各项相关数据的采集与远程监控，增加了自动开关发射机、自动主备机倒换等功能，实现了计算机自动监控的智能化管理，提高了广播发射的稳定性、可靠性和安全性，同时降低了值机人员的工作强度，减少了人为停播或迟播的事故。由于乌拉特中733 台属于牧区地带，覆盖面积广、人员稀少，所以全部使用的是DM-10kW 全固态数字调幅中波广播发射机，以下就这种机型的数据采样与控制进行说明。

1 发射机数据采样

1.1 发射机调幅度采样

调幅度是反应中波广播发射机工作状态的重要参数，自动化控制系统在发射机上的调幅度采样是通过发射机输出监测板上的X5-1、X5-2（监测采样点）接口取样采集的，由Q9 插头连接。陕西海纳与西安海通的10kW 发射机输出监测板上分为中功率监测和高功率监测，由继电器K1、K2 控制。由于陕西海纳发射机使用年限较长，输出监测板上的继电器K1、K2 部分老化失灵，在开启发射机中、高功率时，无法自动切换中、高功率输出监测，导致自动化控制系统上的调幅度监测仪无调幅度显示，值机人员应注意检修更换。在发射机运行正常而调幅度监测仪出现幅度过低的报警现象时，可调节发射机输出监测板上的电位器R31 或R33，也可调节自动化控制系统上的检波盒。

1.2 发射机数据采样

自动化控制系统在发射机上的数据采样是通过对外接口板上的X9 和X10 两组插排取样采集的，同时X9 和X10 也连接到发射机的微机监测控制板。这两组插排接口根据不同原理分为模拟电压检测信号输出、低电压电阻分压电源检测信号输出、状态检测信号输出、光耦隔离数字信号输入四种。下面就这四种信号接口在这两组插排中的应用做简要介绍。

表1

表1接口输出端为模拟电压检测信号输出，其输出的模拟信号通过自动化控制系统上的信号采集器采样。入射功率、电源电流和电源电压输出电压在2-5V 之间，射频推动在23Vpp 情况下输出电压为2.7V，反射功率、天线电压驻波比和带通滤波器电压驻波比正常时为0V，随驻波的增大而增大。

当发射机处于低功率状态时，监测计算机上的入射功率显示与发射机实际功率常常不一致，因此技术人员应当特别注意，在设置入射功率门限倒换备机时，要以发射机实际入射功率为准，不能单一参照计算机上的显示量，更不能推断设定。

表2

表2接口输出端为低电压电阻分压电源检测信号输出，用于信号采集器对低压电源采样，当输入电压为+22VDC 或+8VDC 时，输出口电压为3.4VDC，当输入电压为-22VDC 或-8VDC 时，输出口电压为-3.4VDC。

表3接口输出端为状态检测信号输出，用于信号采集器检测发射机故障信号。正常时输出为高电平，当输出为低电平时，监测计算机红灯亮起，显示故障。

上面描述的是自动化控制系统对发射机的数据采集，通过监测计算机能够远程对发射机进行观察，减少值机人员巡查、抄表等过程，同时监测计算机上的报警指示，能够很快发现发射机故障，大大提高了值机员工作效率。从自动化控制系统的使用情况来看，技术还不够成熟，稳定性相对不够，数据采集和故障指示时而出现问题，在发现数据显示异常时可通过对发射机的各输出采样点进行测量，判断是发射机故障还是自动化控制系统的问题，方便快速查找故障来源。

表3

2 发射机远程控制

自动化控制系统是通过对发射机的对外接口板发送指令进行控制的，工作时要求发射机必须开启低压电源，有低压供电，否则无法进行远程控制。发射机的对外接口板控制电路为光耦隔离数字信号输入，对应接口如表4。

图1

图1为接口输入端控制电路原理图。图中D为光耦隔离器，既能有效传输操作指令，又能阻隔干扰信号，电容器C2、C3 为高频旁路电容，二极管VD3 能快速抑制瞬变电压，以免对外部设备造成损害。当外部输入为高电平时，光耦隔离器中的发光二极管（LED）导通，光电晶体管导通，使得两输出角为通路状态，当外部输入为低电平时光耦隔离器截止，两输出角为开路状态。由于输出端2 角接地，所以如果给外部输入端一高电平，光耦隔离器导通，1 角便会产生一低电平，通过数据线到达发射机控制系统（该电路的命令输入是低电平有效），从而起到操控发射机的作用。

表4

表5

图2

图2为以上（表5）接口输入端控制电路原理图，与图1电路基本相同，只是输出端2 角没有直接接地，而是通过数据线与发射机控制板相连接，通过控制板再与发射机显示板X7-7 连接，只有当显示板上控制方式按钮拨到遥控上时X7-7 才接地，拨到本地上时为高电平，所以当显示板拨到遥控上后，光耦隔离器导通时，1 角才会产生一低电平去控制发射机。

发射台安装自动化控制系统后，维护人员在对发射机的日常维修过程中，特别是在对天调网络的维护时，要将主、备发射机的控制方式拨到本地上或直接关掉发射机上的低压电源开关，否则可能由于自动化控制系统会下达错误的开机指令，导致发射机开启，这样会给正在维护作业的人员带来安全隐患，尤其是在对天调网络维护时可能会造成生命危险。

结 束 语

自动化控制系统能够及时发现发射机运行中的故障情况，既提高了工作效率，又增加了发射设备的可靠性。然而自动化控制系统的维护和使用对发射台技术人员提出了新的要求，了解和掌握自动化控制系统的原理及构成可以大大提高维修技能和业务水平。