中波發(fā)射機(jī)主備機(jī)切換控制器設(shè)計(jì)

李路

【摘 要】在臺(tái)站現(xiàn)有條件的限制下，我臺(tái)自主設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī)主、備切換控制器巧妙的解決了發(fā)射機(jī)的主、備切換問題。在項(xiàng)目完成后，經(jīng)過半年運(yùn)行考驗(yàn)證實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這種方法既穩(wěn)定可靠，又方便維護(hù)，對(duì)配置備用發(fā)射機(jī)的全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)房很有價(jià)值，節(jié)目停播時(shí)間控制在12秒以內(nèi)，效果明顯。

【關(guān)鍵詞】主備機(jī)；同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)；切換控制器

中圖分類號(hào)： TN924 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）21-0235-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.108

【Abstract】Under the limitation of the existing conditions at the station，the master and standby switching controller designed by our platform resolves the main and standby switching problems of the transmitter ingeniously.After the completion of the project，it has been verified by half a year's operation and reached the design requirements.This method is not only stable and reliable，but also convenient for maintenance.It is of great value for all solid medium wave transmitter equipped with standby transmitter，and the program stop time is controlled within 12 seconds，and the effect is obvious.

【Key words】Master and standby；Coaxial switch；Switching controller

2015年省臺(tái)給我臺(tái)1395KHz、1008KHz配置了海通公司5KWPDM發(fā)射機(jī)作為10KW發(fā)射機(jī)的應(yīng)急備份使用，兩臺(tái)發(fā)射機(jī)安裝播出時(shí)未安裝天線倒換裝置，主、備機(jī)的切換完全是用手動(dòng)進(jìn)行切換，每次倒換備機(jī)時(shí)，都需要值班人員跑到機(jī)器后面進(jìn)行切換，這樣操作浪費(fèi)的時(shí)間過多，不利于播出，我們向廠家咨詢了切換控制器的具體報(bào)價(jià)，一般都在8000元左右，我們兩個(gè)頻率的發(fā)射機(jī)就需要兩個(gè)切換控制器，加起來價(jià)格在一萬多元，所以我們就自己動(dòng)手設(shè)計(jì)了主、備切換控制器。

1 同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理

我臺(tái)使用的是上海明珠廣播電視科技有限公司生產(chǎn)的SW-4010AMA同軸開關(guān)，主要用于主、備發(fā)射機(jī)、天線間的倒換。該同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)為電動(dòng)控制和機(jī)械連接兩部，其機(jī)械結(jié)構(gòu)包括一個(gè)靜片（盒體），一個(gè)動(dòng)片，動(dòng)片包括兩組同步轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)導(dǎo)體，在電動(dòng)或手動(dòng)控制下進(jìn)行切換，手動(dòng)控制由一個(gè)延伸到機(jī)殼外部的手柄來控制，緊急情況下利用它可以進(jìn)行手動(dòng)操作，但在開關(guān)有射頻功率通過時(shí)應(yīng)嚴(yán)格避免進(jìn)行手動(dòng)操作。

如圖1所示，上端通過饋管連接備發(fā)射機(jī)的射頻輸出口，右端的饋線去天調(diào)室，下端接主發(fā)射機(jī)射頻輸出端口，左端懸空，當(dāng)主發(fā)射機(jī)工作時(shí)，饋線的連接狀態(tài)如同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)上的圓形顯示牌上的紅弧所示。當(dāng)主機(jī)切換備機(jī)狀態(tài)時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)同軸開關(guān)旋轉(zhuǎn)900，圓形顯示牌的位置也旋轉(zhuǎn)900。

如圖2所示我臺(tái)現(xiàn)有的一套控制系統(tǒng)是通過對(duì)主機(jī)（模擬接口）進(jìn)行硬采，即從發(fā)射機(jī)個(gè)模擬量接口引線跟采集器通訊，備用發(fā)射機(jī)（數(shù)字接口）內(nèi)有明珠安裝的控制盒接口形式RJ45，可通過網(wǎng)線和采集器通訊，主備發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)采集和開關(guān)機(jī)控制都由一臺(tái)發(fā)射機(jī)采集完成，當(dāng)主機(jī)故障時(shí)，功率和門限到達(dá)設(shè)定的閾值，可由發(fā)射機(jī)采集器完成關(guān)主機(jī)，同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到備機(jī)，開備機(jī)一系列的工作。

2 切換控制器設(shè)計(jì)

2.1 控制器原理：

我們?cè)O(shè)計(jì)的控制器切換控制分手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式，我們用S6進(jìn)行手動(dòng)與自動(dòng)控制切換。當(dāng)S6撥到手動(dòng)方式時(shí)，S3才起到作用。具體連接電路圖如圖3所示。

S3開關(guān)打到主機(jī)時(shí)，主機(jī)上天線，此時(shí)由同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)向我們的控制盒送入一個(gè)控制電壓驅(qū)動(dòng)繼電器S1，繼電器S2處于釋放狀態(tài)，如圖4所示，此時(shí)D1綠燈亮。在這里我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)指示燈，D1為主機(jī)指示狀態(tài)，為綠燈；D2為備機(jī)指示狀態(tài)，為紅燈。

S3開關(guān)打到備機(jī)時(shí)，備機(jī)上天線，此時(shí)由同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)向我們的控制盒送入一個(gè)控制電壓驅(qū)動(dòng)繼電器S2，繼電器S1處于釋放狀態(tài)，此時(shí)D2紅燈亮。

將S6開關(guān)打到自動(dòng)（微機(jī)）一方，S3開關(guān)不起作用，微機(jī)接口起控制作用，微機(jī)接口為低電平有效，當(dāng)繼電器S4的線包控制端接入低電平，主機(jī)上天線，備機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，面板指示燈指示方法與手動(dòng)方式相同。當(dāng)繼電器S5的線包控制端接入低電平，備機(jī)上天線，主機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。

2.2 控制器電源

本控制器的電源有兩種：一種是220V交流電源，我們用導(dǎo)線直接引入；另一種是直流12V電源，如圖5所示，我們使用的是12V電源模塊，體積小，穩(wěn)定性好，便于安裝。

3 項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到的問題和解決方法

3.1 抗干擾措施

中波發(fā)射機(jī)房工作環(huán)境惡劣，存在著各種電磁干擾，采取去除干擾的方法除使用相應(yīng)的硬件及軟件外，在線路傳輸中還使用了光纜傳輸方式，切斷了由于線路傳輸產(chǎn)生的電磁干擾。計(jì)算機(jī)主機(jī)和其他監(jiān)控硬件設(shè)備采用UPS供電方式，減少電源對(duì)設(shè)備的干擾。

3.2 不同發(fā)射機(jī)的集成

1008KHh和1395KHz的主備發(fā)射機(jī)存在不同品牌（上海明珠，海通，762廠）、不同機(jī)種（如PDM、DM調(diào)制）、不同功率（如10KW、5KW）以及采集數(shù)據(jù)的方法各不相同。對(duì)于無數(shù)字協(xié)議接口的發(fā)射機(jī)，每部發(fā)射機(jī)需配一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器；對(duì)于有數(shù)字接口的發(fā)射機(jī)，采用串口轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器RS232轉(zhuǎn)TCP，把發(fā)射機(jī)各種信息送到交換機(jī)。針對(duì)每部發(fā)射機(jī)確定了不同的采集、控制接口，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，最后通過統(tǒng)一的集成界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同發(fā)射機(jī)的集成控制。

3.3 天線采用真空繼電器控制

針對(duì)目前常用的同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)切換天線方式，存在著有時(shí)連接不到位、機(jī)械工藝制作復(fù)雜、動(dòng)作時(shí)間有延時(shí)等缺點(diǎn)，采用了真空繼電器控制后，克服了以上缺點(diǎn)，切換動(dòng)作靈敏可靠，節(jié)約成本。通過引入真空繼電器切換方式，結(jié)合集成主備機(jī)電源控制，實(shí)現(xiàn)了主備互鎖和快速安全切換。