500 kW短波发射机冷却监测系统设计研究

陈蕴涵

摘 要：考虑到大功率发射机的实际工作稳定需要，对当前机型为TSW2500的500 kW短波发射机水路水温水压，水泵风机电流监测系统进行研发设计，以达到全面系统监测发射机冷却系统的工作状态，并且对发射机相关系统的状态进行记录，作用非常明显。该文结合TSW2500型500 kW大功率短波发射设备冷却系统设计的相关情况，对设计中大致的问题进行了解释和分析。

关键词：短波发射机 TSW2500型 500 kW 冷却监测系统设计

中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（a）-0045-02

1 短波发射机冷却系统概况

机型为TSW2500的500 kW大功率短波发射机的冷却系统由两台进口水泵和一台高压風机以及一台低压风机组成，水泵驱使封闭水路内的蒸馏水为射频电子管、射频末级输出网络中的大型真空电容、调谐电感、甚高配滤波器（VHF）、平衡不平衡转换器、TSM功率模块等相关元件散热、保持相关元器件能正常、稳定工作。高压风机和低压风机则驱使自然风把电子管系统、射频机箱各元器件以及TSM模块产生的热量通过排风口排出发射机外。目前主要监测水路水压的方法是通过目测水箱边K122边上的水压表进行监测，而在夜晚则需要打开水箱顶部灯光才能进行肉眼监测。而水温则是要通过置于机箱外顶部水管的卡扣式水温表进行肉眼监测。而且在目前的监测条件下，对高压风和低压风的监测只能限于通过听声手摸等方法确定高压风、低压风是否运行正常。

2 短波发射机冷却监测系统目标要求

（1）能够实时地监测控制机型为TSW2500的500 kW大功率短波发射机冷却运行状况，能及时发现故障隐患，确保播音工作的正常运转。

（2）能够对短波发射机的冷却系统数据进行实时采集记录，尤其是运行状态的基本情况，以便充分利用相关数据，提高值班员工作效率，并且不影响发射机冷却系统正常运行，贯彻“高质量、不间断、讲效益、重安全”的维护方针。

（3）利用研发设计的大功率短波发射机冷却监测系统，建立冷却系统监测的统一规范，帮助系统内同类型短波发射设计的生产研发积累经验和技术体系支持。

3 短波发射机冷却监测系统硬件设计

该系统以欧姆龙CJ系列PLC为核心，组成一个集发射机进出水温监测、水压监测、高压风机电流监测、低压风机电流监测为一体的自动监测系统，其原理框图见图1。

3.1 PLC

从该系统的功能、精度以及环境出发，并且系统中需要处理的信息量不是很大，根据实际应用要求，所选用的是欧姆龙的CJ系列PLC作为中央处理器。此型号的PLC拥有综合自动化控制和过程控制的必要功能，无底板结构为更灵活的小型PLC。而且此PLC抗干扰能力强，运算速度快。

3.2 水压传感器

水压传感器采用MIK-PX300系列数显压力变送器，此传感器采用了高性能硅压式压力充油芯体，内部的专用集成电路将传感器毫伏信号转换成标准电压、电流或频率信号，可以直接与PLC方便相连。运距离传输可以采用电流输出方式，为体积小、重量轻、全不锈钢密封结构，可在高电磁辐射环境中工作。

3.3 电流传感器

电流传感器采用MIK-DJI-B交流电流传感器变送器，此传感器是一种将被测电流信号转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。按照被测量的不同，其工作原理为线性光电隔离或调制解调原理。

3.4 温度传感器

温度传感器采用MIK-P202数显一体化温度变送器，此传感器兼容热电阻或者K型热电偶，将测量的介质温度实时显示在液晶显示屏上，又将温度信号以模拟量的形势传导至PLC，是一种实时显示和测量于一体的温度传感器，具有高度可靠性和实时显示。

3.5 显示屏

显示屏使用的是欧姆龙NS系列，此系列除了单一的显示功能外，还能充当设备管理工具。设备管理人员可以通过此显示屏轻松实施PLC故障排出，设备故障排除，伺服驱动器设置，温度控制器和其他控制组件，同时还能轻松完成连接设备的状态监控和参数的上传与下载。

4 短波发射机冷却监测系统实现

（1）把各个传感器布置到位，由一个24 V电源供电，传感器的出线接到PLC的AD模块A端子，由AD模块的B端子输出电流至24 V电源的负端，回路形成。

（2）设置PLC的AD模块，把AD模块设为电流采集，采集的模拟信号可以通过MOV指令将其转变的数字信号放入DM区中，然后用CMP比较指令，当这个DM区的数据满足一定范围的时候，输出正常的值至显示屏。

（3）从PLC采集的数据通过网络传导至下位机储存数据，以便于日后维护和监测使用。

（4）最终的效果见图2。

5 结语

机型为TSW2500的500 kW大功率短波发射机冷却检测系统，由于是基于发射设备自身冷却系统基础上研发设计，在设计的时候已经充分想到了计算机设备运行的安全性和稳定性，同时由于使用PLC传输读取存储数据，所以也比较方便快捷。尤其是在设备运行故障的发现以及预防上，由于界面简洁明了，数据采集输入的功能非常完备，对于设备故障隐患的检修维护也非常有利。

参考文献

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[2] 康震.TSW2500型500kW发射机风机系统及维护[J].硅谷，2015（1）：123-124.

[3] 程旭源.浅谈TSW2500型500kW发射机外部冷却系统[J].科技创新，2016（11）：65.