解析廣播電視發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程啟停控制電路的設(shè)計與應(yīng)用

新疆巴音郭楞蒙古自治州廣播電視臺：梁軍

隨著廣播電視事業(yè)的快速發(fā)展，國家廣播電影電視總局多次組織召開重要保障期安全播出動員會，貫徹落實上級機(jī)關(guān)指示精神，對廣播電視無線發(fā)射覆蓋提出更高的要求，安全播出是廣播電視工作的生命線，關(guān)系全局，影響重大，一定要提高政治站位，認(rèn)真貫徹落實中宣部、廣電總局的工作部署，堅決樹立“隱患就是事故”的底線意識，切實做好日常、尤其是重要保障期安全播出工作，提高安全播出質(zhì)量，推進(jìn)效率和應(yīng)急處置能力建設(shè)。

1.基本情況及需求

巴音郭楞蒙古自治州位于祖國西北邊陲，隸屬于新疆維吾爾自治州，幅員遼闊，是個多民族聚居的地區(qū)，廣播電視無線信號的覆蓋對傳達(dá)黨的聲音和豐富廣大居民文化生活、增進(jìn)各民族融合發(fā)展，促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)方面，都起到重要作用。我臺現(xiàn)開辦漢、維、蒙三個語種的廣播、電視頻率、頻道，覆蓋首府庫爾勒市近50萬人口的行政區(qū)域。

我臺現(xiàn)有兩處廣播電視無線發(fā)射臺站，分別位于庫爾勒市塔什店鎮(zhèn)庫魯克山轉(zhuǎn)播臺和庫爾勒市區(qū)本臺廣電大廈18樓發(fā)射機(jī)房，兩臺站直線距離18公里，其中庫魯克山發(fā)射臺站轉(zhuǎn)播廣播、電視節(jié)目信號，本臺18樓機(jī)房轉(zhuǎn)播電視節(jié)目信號。為保障廣播節(jié)目的安全播出，在庫魯克山發(fā)射臺站出現(xiàn)各種異常情況下，需有備用站點(diǎn)補(bǔ)充發(fā)射全部或部分調(diào)頻廣播和電視節(jié)目，保障安全播出質(zhì)量。

在此要求下，利舊四臺1KW調(diào)頻發(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)，新采購兩臺1KW調(diào)頻發(fā)射機(jī)，對庫魯克山調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)1比1備份。

備用臺站的建成，彌補(bǔ)了安全播出的漏洞，但當(dāng)值班室導(dǎo)播在發(fā)現(xiàn)各頻率發(fā)射機(jī)出現(xiàn)問題時，需從廣電大廈6樓乘電梯去18樓機(jī)房打開相應(yīng)的發(fā)射機(jī)，過程需耗時3—5分鐘，在時效性上又不能滿足安全播出的要求，是否能有一種遠(yuǎn)程控制方式縮短開機(jī)時間，在導(dǎo)播值班室直接控制，省去從6樓到18樓的時間間隔，替代空間上的距離?相當(dāng)于發(fā)射機(jī)就在導(dǎo)播身邊，根據(jù)需要，隨時隨地就能控制備用發(fā)射機(jī)的啟停，解決現(xiàn)實需求。

2.設(shè)計思路分析

遠(yuǎn)程控制方式有多種，1、用發(fā)射機(jī)自帶的遠(yuǎn)程控制接口板，通過安裝了監(jiān)測軟件的手機(jī)或者電腦，利用網(wǎng)絡(luò)控制和監(jiān)測發(fā)射機(jī)。2、利用智慧電源空開，基于人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微型斷路器技術(shù)結(jié)合為一體的“物聯(lián)網(wǎng)智能斷路器”，通過安裝了監(jiān)測軟件的手機(jī)或者電腦，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制發(fā)射機(jī)的開斷。但這些控制方式，都需操作控制軟件，對工作人員素質(zhì)要求較高，電腦和手機(jī)隨時都要保證在運(yùn)行狀態(tài)，有的甚至還要保證發(fā)射機(jī)一直在待機(jī)通電的狀態(tài)，并且成本也較高。我臺通過技術(shù)保障和供電線路的改造，庫魯克山主站發(fā)生故障的概率也比較低，啟用備站發(fā)射機(jī)的幾率相對較少，只是在主站發(fā)生故障時，臨時啟動備站全部或者部分發(fā)射機(jī)，待主站設(shè)備恢復(fù)正常后，還將繼續(xù)轉(zhuǎn)換到主站來覆蓋，因為主站的覆蓋范圍和發(fā)射功率是備站無法比擬的，備站的作用僅用于短時間內(nèi)臨時替代。

鑒于此，考慮借鑒啟、停開關(guān)和交流接觸器相結(jié)合的方式，設(shè)計此控制電路，比較直觀和經(jīng)濟(jì)。下圖1為教科書中典型的啟動停止按鈕的控制接線圖：

原理分析：在空開和斷路器通電并閉合后，由于交流接觸器線圈沒有構(gòu)成回路，觸點(diǎn)沒有接通，交流接觸器不工作，用電設(shè)備沒有供電，電機(jī)不轉(zhuǎn)；當(dāng)按下啟動按鈕時，C相380V通過斷路器，通過停止按鈕的常閉接點(diǎn)到啟動按鈕的常開接點(diǎn)，此時啟動按鈕按下，啟動按鈕的常閉接點(diǎn)接通，380V通過到交流接觸器的線包，與A相構(gòu)成回路，繼電器吸合后，四個常開接點(diǎn)接通，三相電通過交流接觸器給電機(jī)供電，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)啟動按鈕松開后，啟動按鈕的常開接點(diǎn)斷開，C相380V通過啟動按鈕的左端，到交流接觸器的第四路常開接點(diǎn)，由于此時繼電器是吸合的，交流接觸器的常開接點(diǎn)閉合，C相電依然到達(dá)交流接觸器的線包，線包自保供電，電機(jī)供電正常。當(dāng)停止按鈕按下后，交流接觸器的線包掉電，交流接觸器的四個常閉接點(diǎn)斷開，此時停止按鈕常閉接點(diǎn)是斷開的，啟動按鈕的常開接點(diǎn)也是斷開的，C相電即無法通過啟動按鈕的常開接點(diǎn)到交流接觸器的線包，也無法通過停止按鈕的常閉接點(diǎn)到交流接觸器的線包，電機(jī)失電，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.材料選用

首先，選用型號為CJ20-35的交流接觸器，該交流接觸器有3個主觸點(diǎn)，4個輔助觸點(diǎn)、其中2個常開觸點(diǎn)，2個常閉觸點(diǎn)，線包供電220V；啟停按鈕選用帶指示燈的標(biāo)準(zhǔn)啟、停按鈕開關(guān)，節(jié)約安裝空間，顯示比較直觀；指示燈選用螺旋安裝紅色的指示燈；配電箱和空開選用標(biāo)準(zhǔn)型號，易于安裝和空間配置；信號控制線分別選用20芯、8芯、8芯三根長度為120米的多股信號線纜。

CJ20-35交流接觸器說明：AI、A2為線包接點(diǎn)，1/L1、3/L2、5/L3為主觸點(diǎn)輸入端，2/T1、4/T2、6/T3為主觸點(diǎn)輸出端、與輸入端相對應(yīng)，11/12，21/22為輔助常閉輸入/輸出觸點(diǎn)，33/34、43/44為輔助常開輸入/輸出觸點(diǎn)。

4.設(shè)計方案分析

根據(jù)選材和需求，做如下單路控制設(shè)計（圖2）：

圖2：單路控制設(shè)計

原理分析：1、靜態(tài)狀態(tài)下，分開關(guān)閉合，檢修開關(guān)斷開，C相220V電一路通過控制線L到停止開關(guān)，二路通過交流接觸器5/L3接點(diǎn)，11/12接點(diǎn)（常閉）、201控制線、到6樓導(dǎo)播室配電箱，D1-1燈（紅色）點(diǎn)亮，表示控制線路供電正常，本路設(shè)備在停機(jī)狀態(tài)；2、啟動按鈕按下的瞬間，啟動按鈕常開接點(diǎn)閉合，C相220V電通過控制線L、停止按鈕常閉接點(diǎn)、啟動按鈕常開接點(diǎn)、102控制線、線包A1接點(diǎn)，線包供電，交流接觸器吸合，交流接觸器主觸點(diǎn)閉合，發(fā)射機(jī)供電啟動，同時輔助觸點(diǎn)33/34、43/44閉合，18樓機(jī)房D1紅燈點(diǎn)亮，6樓導(dǎo)播室D2-1綠燈點(diǎn)亮，11/12輔助觸點(diǎn)斷開，6樓導(dǎo)播室D1-1失電熄滅，同時C相220V電通過停止按鈕、101線纜、交流接觸器輔助觸點(diǎn)43/44到線包A1，此時無論啟動按鈕是按下還是松開，線包都能得電自保，發(fā)射機(jī)都正常供電。3、當(dāng)需要關(guān)機(jī)時，按下停止按鈕，停止按鈕常閉接點(diǎn)斷開，C相220V電無法通過停止按鈕的常閉接點(diǎn)、101控制線、交流接觸器43/44接點(diǎn)到線包，交流接觸器線包失壓掉電，恢復(fù)為靜態(tài)狀態(tài)交流接觸器各觸電恢復(fù)為原狀態(tài)，18樓機(jī)房單路供電指示紅燈D1熄滅，6樓導(dǎo)播室設(shè)備啟動指示綠燈D2-1熄滅，由于交流接觸器線包掉電，觸電11/12恢復(fù)為常閉，C相220V電經(jīng)11/12接點(diǎn)、201控制線、到6樓導(dǎo)播室D1-1紅色指示燈，即停止?fàn)顟B(tài)燈點(diǎn)亮，一切恢復(fù)為靜態(tài)狀態(tài)。

將圖2單路控制電路拓展為6路遠(yuǎn)程控制電路，形成如下設(shè)計方案圖3、圖4：

圖3為18樓發(fā)射機(jī)房配電箱部分，是執(zhí)行單元；圖4為6樓導(dǎo)播室控制箱部分，是操作控制單元。施工時將兩圖中接線樁JX1、JX2、JX3，分別用規(guī)格為1#、長度為120米相應(yīng)數(shù)量的信號控制電纜，按標(biāo)線序號對應(yīng)連接18樓機(jī)房和6樓導(dǎo)播室配電箱中的三個接線樁，構(gòu)成完整的控制鏈路。

圖3

圖4

檢修空開的作用與用法：增加檢修開關(guān)的目的是方便對各單路設(shè)備進(jìn)行檢修。正常狀態(tài)下，檢修開關(guān)為斷開狀態(tài)，當(dāng)需要對18樓機(jī)房發(fā)射機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢修時，閉合檢修開關(guān)，此時，無需通知6樓導(dǎo)播室值班人員，也無需幫助操作控制箱啟動和停止按鈕，檢修技術(shù)人員可以自由開啟和關(guān)閉選定的需要維修和監(jiān)測的發(fā)射機(jī)。此時，即使6樓導(dǎo)播室工作人員操作啟停按鈕，也不影響檢修設(shè)備的安全和技術(shù)人員的人身安全。

檢修空開在電路中的原理分析：檢修開關(guān)并接在交流接觸器的三路主觸點(diǎn)上，正常時，檢修開關(guān)斷開，不影響交流接觸器的指令動作，當(dāng)需要檢修時，閉合檢修開關(guān)，三相電通過檢修開關(guān)直接到達(dá)發(fā)射機(jī)。維修完成后斷開檢修開關(guān)，控制系統(tǒng)進(jìn)入靜態(tài)狀態(tài)。

5.應(yīng)用情況說明

方案落實后，進(jìn)入項目實施過程。依照上述圖紙，安裝器件和設(shè)備，并測試完成。

我臺現(xiàn)有對庫魯克山轉(zhuǎn)播臺（主站）發(fā)射設(shè)備、信號的監(jiān)控、檢測及機(jī)房環(huán)境監(jiān)控的手段主要由自治區(qū)廣電總局在我臺建設(shè)的無線數(shù)字發(fā)射智慧云平臺系統(tǒng)完成，可實時監(jiān)測各發(fā)射機(jī)的功率、發(fā)射機(jī)現(xiàn)場視頻監(jiān)控、電視無線信號節(jié)目監(jiān)看、廣播發(fā)射機(jī)各接收信號的動態(tài)音柱指示，再結(jié)合導(dǎo)播室收音機(jī)對各廣播頻率現(xiàn)場監(jiān)聽。依據(jù)這些監(jiān)看、監(jiān)聽措施，可以比較直觀的判斷主站設(shè)備是全部還是部分存在異常情況，導(dǎo)播室工作人員據(jù)此反饋的信息，就可以針對性的對備用發(fā)射機(jī)進(jìn)行操作，開啟或者關(guān)閉備用相對應(yīng)的發(fā)射機(jī)，保障安全播出。當(dāng)備用信號監(jiān)看、監(jiān)聽正常后，再上報領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員。整個過程，從發(fā)現(xiàn)問題、作出判斷，到操作啟動過程不超過30秒，在主站信號恢復(fù)正常后，由主站值班人員電話通知導(dǎo)播室，同時操作主站開機(jī)、備站關(guān)機(jī)，這樣就做到了無縫鏈接，時效性大大增強(qiáng)。

該方案的實施簡單易行，成本低，結(jié)合智慧云平臺系統(tǒng)的監(jiān)測手段，在主站設(shè)備發(fā)生異常的情況下，做到快速反應(yīng)、精準(zhǔn)施策。

6.改進(jìn)空間和設(shè)想

結(jié)合智慧云平臺監(jiān)測系統(tǒng)的畫面監(jiān)測已可以比較直觀的判斷主站設(shè)備的異常情況，但需要值班人員的高度警惕和責(zé)任感，人的精力畢竟有限，疏忽在所難免，能否及時發(fā)現(xiàn)異常情況并執(zhí)行操作，是保證安全播出的關(guān)鍵因素，每個人的反應(yīng)也不盡相同，操作的時效性就有偏差。因此在出現(xiàn)異常的情況下，可以增設(shè)一個中間電路，對各個信號進(jìn)行實時監(jiān)測判斷，先聲光報警主動發(fā)出警示，并執(zhí)行啟動和停止操作，再結(jié)合工作人員的人為監(jiān)控和干預(yù)，就能減少備用設(shè)備的開啟時間，增強(qiáng)安全播出的時效。這也是我們正在思考和醞釀解決的課題。

7.結(jié)束語

以上技術(shù)方案，簡單易行，成本也非常低，不用新增設(shè)備，最大限度發(fā)揮了原有設(shè)備的性能，做到了在發(fā)生異常的情況下快速反應(yīng)，精準(zhǔn)實施，顯著提高安全播出的時效性。本文的經(jīng)驗和技術(shù)措施對各地的無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)具有一定借鑒意義。