中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)緩升緩降功率控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究

楊曉鳴

【摘要】廣播工作離不開一套合理、穩(wěn)定、安全的廣播發(fā)射機(jī)，而到目前為止，中波廣播發(fā)射機(jī)已經(jīng)在該行業(yè)內(nèi)成為核心技術(shù)。中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)在原有的平臺(tái)上增加了更為新型的硬件設(shè)備和程序，從而大幅度提升了平臺(tái)的控制能力，讓其能夠更加安全地進(jìn)行工作，從而減少了工作期間事故的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】中波廣播;控制原理;自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-0348（2020）013-055-03

Design of Automatic Slow-up and Slow-down Power Control System for MW Digital AM Broadcasting Transmitter

Yang Xiaoming

（Xinjiang Uygur Autonomous Region Radio and Television Bureau 761 830044））

Abstract： Broadcasting work can not be separated from a reasonable， stable and safe broadcast transmitter， and so far， the medium-wave broadcast transmitter has become the core technology in the industry. The mid-wave digital amprovider has added new hardware equipment and programs to the original platform， greatly improving the platform's control capabilities and enabling it to work more safely， thereby reducing accidents during work.

Keywords： medium-wave broadcasting;

在中波發(fā)射臺(tái)監(jiān)波控制系統(tǒng)安裝完之后，便可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化播控，從而達(dá)到全新的智能高度，并符合國(guó)家出臺(tái)的相關(guān)規(guī)定。隨著科技的飛速發(fā)展，中波發(fā)射臺(tái)監(jiān)波控制系統(tǒng)越來越智能化、自動(dòng)化，在監(jiān)播控制系統(tǒng)中還存在幾項(xiàng)問題：使用監(jiān)播控制系統(tǒng)后，開機(jī)時(shí)容易產(chǎn)生大功率電流，對(duì)發(fā)電機(jī)的沖擊較大，從而危害發(fā)射機(jī)功率的放大器。在關(guān)機(jī)時(shí)容易給發(fā)射機(jī)的電源設(shè)備帶來安全隱患。為能夠保障設(shè)備正常、安全運(yùn)行，就要解決這一技術(shù)問題，從而減少事故的發(fā)生，降低節(jié)目的停播率。

1. 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述及設(shè)計(jì)思路

隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，固態(tài)發(fā)射技術(shù)也在逐漸提高，為中波廣播發(fā)射機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制系統(tǒng)。通過監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程相結(jié)合，可對(duì)廣播發(fā)射機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，同時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、了解?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，推動(dòng)數(shù)字化廣播發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展。一般情況下，發(fā)射機(jī)的信號(hào)采集、數(shù)據(jù)收集及各種信息都是由控制器來完成并傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)的上位機(jī)中。自動(dòng)緩升緩降功率控制系統(tǒng)自動(dòng)定時(shí)關(guān)機(jī)前會(huì)自動(dòng)將功率緩降至預(yù)設(shè)值，達(dá)到了科學(xué)高水平自動(dòng)化的要求，使其抗干擾性好。在原有基礎(chǔ)上提高了安全性、穩(wěn)定性和在廣播過程中各項(xiàng)功能得到完善。其次，由于在系統(tǒng)通信過程中會(huì)出現(xiàn)通訊干擾問題，所以采用光纖來實(shí)現(xiàn)通信功能，通過增加一些列的光纖設(shè)備來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的通信。在應(yīng)用光纖實(shí)現(xiàn)通信時(shí)，要保證光纖設(shè)備的收發(fā)器、連接頭和線路能夠達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在采集數(shù)據(jù)時(shí)可以通過對(duì)廣播發(fā)射機(jī)輸出功率的采集，將其兩項(xiàng)作對(duì)比，實(shí)現(xiàn)功率能夠?qū)嵤┥?，并能夠精確控制功率。如果發(fā)現(xiàn)異常要能夠及時(shí)觸發(fā)警報(bào)，保證升降異常能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，從而避免意外的發(fā)生減小損失。若在功率升降的過程中發(fā)生意外，要及時(shí)采取相關(guān)措施，并在接口留有足夠的余量，為日后的擴(kuò)展保留需求。還應(yīng)當(dāng)提高控制系統(tǒng)和運(yùn)行軟件的自動(dòng)化程度，減少人員操作和干涉，從而降低發(fā)射機(jī)故障保證自動(dòng)化技術(shù)能夠達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)通過采集儀表信號(hào)的電壓信號(hào)來計(jì)算發(fā)射機(jī)的工作參數(shù)，這樣就能對(duì)各個(gè)接口的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其發(fā)生的故障，并及時(shí)自動(dòng)回傳系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠直接控制發(fā)射機(jī)功率的升降操作，通過對(duì)功率的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)在發(fā)射機(jī)開機(jī)前后的步進(jìn)升降功率。同時(shí)，在軟件程序控制方面，要輸入相對(duì)應(yīng)的命令代碼來執(zhí)行所要進(jìn)行的命令。在服務(wù)器軟件中查詢、發(fā)送命令，要在規(guī)定的時(shí)間間隔中發(fā)送命令，防止提前發(fā)送失敗，導(dǎo)致設(shè)備不能夠及時(shí)運(yùn)行。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在開機(jī)狀態(tài)時(shí)將指令發(fā)送給控制單元，并通過發(fā)射機(jī)電路控制系統(tǒng)來執(zhí)行發(fā)射機(jī)的開機(jī)動(dòng)作。在廣播發(fā)射機(jī)開機(jī)完成后，再由控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行高壓檢測(cè)，來判斷開機(jī)動(dòng)作是否完成，若動(dòng)作未完成，則計(jì)算機(jī)會(huì)重復(fù)之前的流程再次發(fā)送開機(jī)請(qǐng)求。開機(jī)動(dòng)作完成后，系統(tǒng)軟件會(huì)自動(dòng)檢測(cè)發(fā)射機(jī)的功率，若功率小于預(yù)定值，則軟件會(huì)再次向控制系統(tǒng)發(fā)送指令，直至發(fā)射機(jī)功率達(dá)到預(yù)設(shè)值并完成開機(jī)緩升的過程?？刂脐P(guān)機(jī)時(shí)是由控制臺(tái)將關(guān)機(jī)指令發(fā)送給數(shù)據(jù)采集單元，該單元在接收到關(guān)機(jī)的指令后通過控制接口電路來緩慢降低步進(jìn)功率，與此同時(shí)軟件還會(huì)對(duì)每次的步進(jìn)功率進(jìn)行進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)，直到功率降低到指定值之后才執(zhí)行關(guān)閉程序，從而緩慢完成關(guān)機(jī)操作。

3. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求

在系統(tǒng)中為了保證軟件的兼容性，在選擇的軟件子程序應(yīng)選擇兼容性較好的，只有能夠很好的相互兼容才能夠保證對(duì)原播控軟件管理功能不受到影響，并且還要求軟件子程序與原播控軟件不會(huì)發(fā)生沖突和干擾。為了更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，需要對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行操作配置，通過修改和調(diào)整相關(guān)的參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)對(duì)升降功率的有效控制。進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)要保證接口標(biāo)準(zhǔn)化，并且還要為今后的擴(kuò)展留下余地。在進(jìn)行功率的升降時(shí)一定要保證安全，這一過程要緩慢進(jìn)行并且要實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異常就應(yīng)當(dāng)立刻發(fā)出警報(bào)，從而能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況。為了應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，在保證時(shí)間表正確設(shè)定的情況下，還要保證有相關(guān)人員能夠在突發(fā)狀況中完成手動(dòng)開關(guān)機(jī)操作。

4. 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的保障來源于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，要讓自動(dòng)化系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作，就要對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境做好充足的監(jiān)測(cè)及維護(hù)工作?？稍谙到y(tǒng)中加入網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)模塊，從而直觀對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)其中存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等異常問題，可及時(shí)向技術(shù)管理人員反映，并第一時(shí)間進(jìn)行相關(guān)維護(hù)，從而確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。中波廣播發(fā)射機(jī)在工作過程中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以掌握系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，有很高的實(shí)用性，對(duì)于一些設(shè)備的異常狀態(tài)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行報(bào)警?？蓪?duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定期對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)分析，保障各項(xiàng)設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

其基本原理為：系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求，從而得知設(shè)備的返回?cái)?shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中進(jìn)行分析判斷，確保設(shè)備是否在正常運(yùn)行。若在分析過程中，參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，則系統(tǒng)會(huì)向管理工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)匯報(bào)，工作人員在看到數(shù)據(jù)信息后能夠通過信息明確哪一位置的設(shè)備出現(xiàn)了問題，從而能夠及時(shí)解決，有效減少了尋找故障源的時(shí)間，大大提高了工作效率。

在設(shè)備控制方面，主要分為手動(dòng)和自動(dòng)兩個(gè)方面。自動(dòng)控制是自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)廣播發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，自動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行。而手動(dòng)控制則是對(duì)發(fā)射機(jī)的一些參數(shù)進(jìn)行控制，通過對(duì)發(fā)射機(jī)的參數(shù)進(jìn)行采集，來確定發(fā)射機(jī)參數(shù)是否正常，如有需要更改的地方，工作人員會(huì)通過程序?qū)ζ溥M(jìn)行相應(yīng)修改，使其恢復(fù)正常狀態(tài)。自動(dòng)控制系統(tǒng)的檢測(cè)功能主要是針對(duì)周邊環(huán)境的檢測(cè)。因?yàn)樽詣?dòng)控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)設(shè)備相關(guān)，若計(jì)算機(jī)設(shè)備由于受環(huán)境影響而產(chǎn)生不正常的現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)器受損，則會(huì)直接影響整個(gè)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至使之癱瘓。所以，在設(shè)計(jì)過程中，一定要考慮到自動(dòng)化控制設(shè)備及計(jì)算機(jī)設(shè)備的合理存放，對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，保障存放地點(diǎn)的安全性，避免在發(fā)射機(jī)工作過程中出現(xiàn)一系列不必要的麻煩和損失。

5. 工作原理

自動(dòng)升降控制系統(tǒng)的工作原理，可先在控制系統(tǒng)軟件中規(guī)定好各類設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，及發(fā)射機(jī)的開機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間，讓自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠每天定點(diǎn)自動(dòng)開機(jī)，并在開機(jī)后檢測(cè)發(fā)射機(jī)功率的大小，通過對(duì)電壓值的大小可以判定其功率大小，從檢測(cè)過程中來判斷發(fā)射機(jī)在開機(jī)后的功率是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的功率值。在關(guān)機(jī)前要做到自動(dòng)進(jìn)行緩降功率，讓其也能夠達(dá)到預(yù)設(shè)值并執(zhí)行關(guān)機(jī)操作。

按照規(guī)定的時(shí)間控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出相應(yīng)指令，并通過光纖收發(fā)器將所要發(fā)送的指令傳遞給采集器，數(shù)據(jù)采集器通過相應(yīng)的設(shè)備傳達(dá)到發(fā)射機(jī)，在得到相應(yīng)的開機(jī)指令之后，發(fā)射機(jī)進(jìn)行開機(jī)。在采集器采集完數(shù)據(jù)后，會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)的輸出功率進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)發(fā)射機(jī)的功率進(jìn)行判別。在發(fā)出功率指令時(shí)，會(huì)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)對(duì)比，并將其數(shù)據(jù)傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再根據(jù)實(shí)際情況增加判別條件，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)升功率機(jī)制。若開機(jī)后，實(shí)際功率沒有達(dá)到預(yù)設(shè)值，則軟件邏輯經(jīng)過判斷后，會(huì)給采集器發(fā)送升功率指令，在采集器得到指令后會(huì)通過轉(zhuǎn)換處發(fā)送功率指令到廣播發(fā)射機(jī)中。循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行判斷機(jī)制，直至開機(jī)功率達(dá)到相應(yīng)的預(yù)設(shè)值，才能夠正常完成開機(jī)緩升的動(dòng)作。通過控制系統(tǒng)黨的輸出功率檢測(cè)端監(jiān)測(cè)功能能有效監(jiān)測(cè)實(shí)際值和預(yù)設(shè)值的差別，將功率保證在預(yù)設(shè)值之內(nèi)，防止設(shè)備發(fā)生故障。

6. 結(jié)語(yǔ)

中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)升降系統(tǒng)，完善了中波廣播發(fā)射機(jī)的控制功能，讓其比傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)更加穩(wěn)定、可靠及安全。其自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅能夠提高工作人員的工作效率，還能夠節(jié)約成本、減少一些不必要的管理流程，有效提升了工作效率。采用此種方法是立足于實(shí)際問題，采用此種方法明顯的減少了設(shè)備損壞及事故發(fā)生的機(jī)率，并取得了一定社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目經(jīng)相關(guān)部門的驗(yàn)證，其符合國(guó)家技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，具有借鑒和推廣性。

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