廣播電視監(jiān)測機(jī)房改造系統(tǒng)研究

劉思余

摘要：廣播電視臺的供配電系統(tǒng)需安全、穩(wěn)定、可靠運行，為廣播電視臺內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備提供可靠的電壓。文章首先分析了廣播電視臺對低壓配電系統(tǒng)的基本要求，并在此基礎(chǔ)上對廣播電視低壓配電開關(guān)機(jī)房的監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了研究，以期提高廣播電視臺低壓配電開關(guān)設(shè)備的運行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：廣播電視；供配電系統(tǒng)；監(jiān)測系統(tǒng)；智能測控；監(jiān)測軟件；機(jī)房改造

中圖分類號：TN948文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）21-0003-02

1廣播電視臺對低壓配電系統(tǒng)的基本要求分析

廣播電視臺的供配電系統(tǒng)必須能夠安全、穩(wěn)定、可靠運行，并為廣播電視臺內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備提供可靠的電壓。廣播電視臺對低壓配電系統(tǒng)的要求具體體現(xiàn)在以下三個方面：

其一，根據(jù)負(fù)荷等級應(yīng)當(dāng)將低壓配電系統(tǒng)分為若干個系統(tǒng)。由于廣播電視臺機(jī)房內(nèi)存在大量的工藝設(shè)備，這些設(shè)備大部分為容易受到干擾的弱電設(shè)備，同時，特殊照明系統(tǒng)中的可控硅極其容易產(chǎn)生出干擾源。為此，應(yīng)當(dāng)將工藝系統(tǒng)與特殊照明系統(tǒng)分別由不同的變壓器進(jìn)行供電，并且應(yīng)當(dāng)設(shè)置各自的低壓配電屏。此外，廣播電視大樓內(nèi)的一般動力系統(tǒng)和常規(guī)照明系統(tǒng)，也不宜與工藝設(shè)備和特殊照明系統(tǒng)共同使用一個低壓配電系統(tǒng)供電，換言之，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的負(fù)荷等級來設(shè)置低壓配電系統(tǒng)。

其二，應(yīng)當(dāng)具有可靠的供電電源。由于廣播電視臺肩負(fù)著宣傳我黨方針政策的艱巨使命。為此，廣電大樓的電力負(fù)荷等級應(yīng)當(dāng)按照一級設(shè)計，并且要配有兩個電源進(jìn)行供電，而且還應(yīng)當(dāng)自備柴油發(fā)電機(jī)，以此來確保供電可靠。

其三，低壓配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計應(yīng)當(dāng)合理。目前，國內(nèi)各大廣播電視臺的低壓配電網(wǎng)絡(luò)普遍采用的是混合式配電，其中機(jī)房設(shè)備采用的是放射式供電，主體部分則為樹干式供電。由于廣播電視臺主樓當(dāng)中的干線相對較多，加之工藝設(shè)備、特殊照明系統(tǒng)的電源箱數(shù)量也比較多。所以，應(yīng)當(dāng)在大樓的每一層都設(shè)置一個小配電室，并盡可能使上下樓層的配電室相對應(yīng)。同時，電氣豎井的設(shè)置也應(yīng)當(dāng)盡量寬敞，這樣便于維護(hù)檢修工作的進(jìn)行。

2廣播電視低壓配電開關(guān)機(jī)房的監(jiān)測系統(tǒng)研究

本文所提出的監(jiān)測系統(tǒng)主要是基于LabVIEW平臺進(jìn)行設(shè)計的，并結(jié)合了當(dāng)前比較先進(jìn)的MYSQL數(shù)據(jù)庫以及多種技術(shù)，實現(xiàn)了對機(jī)房內(nèi)低壓配電設(shè)備的有效監(jiān)測。不僅如此，該系統(tǒng)能夠?qū)╇娫O(shè)備的各相電壓、線路電壓、頻率等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，同時系統(tǒng)還具備實時顯示、故障監(jiān)測和報警等功能。

2.1智能測控裝置的通信方式選擇

在經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比選后，本系統(tǒng)決定采用FM100-8多功能智能測控裝置，該測控裝置具有可編程測量、顯示、數(shù)字通訊、電能脈沖變送輸出等功能，并且可以完成電量測量、數(shù)據(jù)采集、傳輸和顯示，其測量精度為0.5級，既可以實現(xiàn)LCD現(xiàn)場顯示，還帶有RS485數(shù)字通訊接口，通信協(xié)議為MODBUS-RTU。當(dāng)主站發(fā)出相關(guān)指令之后，智能測控裝置便會按照接收到的指令做出相應(yīng)的反應(yīng)，每個測控裝置都具有唯一的地址碼，PC機(jī)通過對地址碼進(jìn)行改變可以將相關(guān)的指令傳遞給不同的遠(yuǎn)程單元。該測控裝置采用的是RTU模式，以數(shù)據(jù)查詢指令為例，主站發(fā)送的指令。當(dāng)主站發(fā)出指令后，對應(yīng)地址中的測控裝置接收到指令后，便會按照寄存器地址以及讀取寄存器的個數(shù)兩個參數(shù)進(jìn)行查詢，然后會向主站返回查詢結(jié)果。由于RS485最多能夠同時連接64個設(shè)備，但為了滿足監(jiān)測需要，各個斷路器的電參數(shù)必須不斷更新。為此，在一條數(shù)據(jù)總線上盡可能不要串接超過30個遠(yuǎn)程終端。正常情況下，主站對一個遠(yuǎn)程終端進(jìn)行查詢所需的時間約為500ms，當(dāng)總線上串接的終端小于等于30個，總的更新時間便可以控制在15s以內(nèi)，這個時間可以滿足供配電系統(tǒng)實時監(jiān)測的需要。若是有特殊要求，必須接入超過30個終端時，則應(yīng)當(dāng)考慮增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

2.2智能測控裝置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

雖然使用一條總的數(shù)據(jù)線將測控裝置串聯(lián)到一起也能夠滿足網(wǎng)絡(luò)連接的要求，但是由于廣播電視機(jī)房內(nèi)的干擾源較多，為了防止對正常信號的干擾，在接線時，應(yīng)當(dāng)盡可能選用防電磁噪聲干擾的雙絞屏蔽電纜。同時，要對屏蔽層進(jìn)行可靠接地，由此便能夠進(jìn)一步避免電磁干擾問題的發(fā)生。在具體接線過程中，環(huán)形與串行總線全部可行，但必須特別注意的是，不得將儀表接成T形。

2.3監(jiān)測軟件設(shè)計

本系統(tǒng)采用LabVIEW作為設(shè)計軟件，與其他的編程語言相比，LabVIEW不但能夠使用戶方面的編程工作得以簡化，而且還能夠非常方便地實現(xiàn)虛擬儀器面板，該設(shè)計軟件自帶多種VI控件，它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理、顯示、接收及存儲等方面。在實現(xiàn)低壓供配電監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是監(jiān)測系統(tǒng)與測控裝置之間的數(shù)據(jù)通信。在本系統(tǒng)中，應(yīng)用了LabVIEW的串口組件，在編寫串口程序時，使用了VISA的相關(guān)控件，通過VISA讀取控件能夠很方便地實現(xiàn)報文收發(fā)。

2.4監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能模塊

本文提出的這套監(jiān)控系統(tǒng)包括以下四個功能模塊：

2.4.1主界面模塊。它是整個系統(tǒng)中的核心模塊之一，通過該模塊能夠?qū)V播電視機(jī)房中的低壓配電開關(guān)設(shè)備的運行狀況以及機(jī)房的運行環(huán)境（包括溫度、濕度等）進(jìn)行實時監(jiān)測。同時，對界面上的相應(yīng)按鈕進(jìn)行點擊便可以進(jìn)入到與按鈕相對應(yīng)的斷路器或是抽屜開關(guān)的瞬時數(shù)據(jù)查詢界面。

2.4.2瞬時數(shù)據(jù)查詢模塊。通過該模塊可以選擇性地查詢各低壓開關(guān)和各供配電設(shè)備（UPS、STS等）的相電壓、相電流以及頻率等參數(shù)，并且系統(tǒng)還能為使用者提供實時的數(shù)據(jù)曲線圖，以此來進(jìn)行對照查看。

2.4.3故障報警查詢模塊。通過該模塊提供的界面，能夠?qū)Φ蛪号潆娤到y(tǒng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行監(jiān)測和報警，同時在系統(tǒng)提示相應(yīng)的信息，包括故障點和故障內(nèi)容，方便機(jī)房值班人員快速清晰掌握第一手資料，以便能對異常情況或故障做出有針對性的反應(yīng)，防止事故的發(fā)生或故障的再擴(kuò)大。

2.4.4ups電池和柴油發(fā)電機(jī)也成為了必要的監(jiān)測對象。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電池的各項參數(shù)，包括單節(jié)和整組電池的電壓、電流、內(nèi)阻等數(shù)據(jù)，并自動生成歷史曲線，有助于值班人員把握電池的狀態(tài)和趨勢，大大提高了工作效率。而對于柴油機(jī)組，該系統(tǒng)通過對話協(xié)議和通訊接口，讀取柴油機(jī)包括電壓、電流、頻率、油壓、水壓在內(nèi)的各種關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并反應(yīng)在監(jiān)控頁面，供值班人員掌握柴油機(jī)的

運行狀態(tài)，這對柴油機(jī)遠(yuǎn)離值班室的單位非常有必要。

3結(jié)語

綜上所述，本文針對廣播電視低壓配電開關(guān)機(jī)房設(shè)計了一套智能監(jiān)測系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要是基于LabVIEW平臺進(jìn)行設(shè)計，其能夠?qū)Φ蛪号潆娤到y(tǒng)的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測。本系統(tǒng)設(shè)計完成后，已經(jīng)在某廣播電視臺進(jìn)行了應(yīng)用，自該系統(tǒng)投入運行后，有效提高了低壓配電開關(guān)設(shè)備的運行穩(wěn)定性，該系統(tǒng)可在其他廣播電視臺進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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