中波發(fā)射機智能控制系統(tǒng)的改進

文丨張俊平 王志勇

（河南省廣電局濮陽中波轉(zhuǎn)播臺，河南濮陽 457000）

隨著世界科學(xué)技術(shù)以及新材料、新元器件的發(fā)展，我國無線廣播技術(shù)突飛猛進，發(fā)射機在不斷更新?lián)Q代。數(shù)字調(diào)制技術(shù)的進一步發(fā)展，更為我國的中、短波發(fā)射臺提供廣闊的發(fā)展空間。發(fā)射機的全固態(tài)化、電路設(shè)計的高效率及優(yōu)化性等，已使發(fā)射機的效率大大提高，新的調(diào)制方式的不斷涌現(xiàn)，新元器件的響應(yīng)特性好等，特別是數(shù)字調(diào)幅廣播的出現(xiàn)，更使廣播發(fā)射機獲得極高的質(zhì)量。設(shè)計的合理化、新器件、制作工藝的發(fā)展，也使得發(fā)射機越來越穩(wěn)定、可靠，從發(fā)射機的直流電源系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)到功率放大系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，集成化、數(shù)字化程度越來越高，越來越先進。自動化將涉及到發(fā)射機的各個方面，從節(jié)目傳送、節(jié)目調(diào)度、發(fā)射機天線交換到監(jiān)控以及故障處理等。

現(xiàn)在，省級臺站都投入大量資金建成全自動播出發(fā)射系統(tǒng)，盡管功能比較全，但由于其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障，維修起來相對比較困難，并且其投入的成本相對比較大，不適合中小中波臺、地級市中波臺使用。故結(jié)合本臺實際投入數(shù)千元的開發(fā)成本，研制出智能控制器。該控制器利用TSD-10中波發(fā)射機自身攜帶的外部接口板，加入控制信號，實現(xiàn)發(fā)射機的自動開關(guān)以及智能報警。大大減少機務(wù)人員的工作強度，更好地保障安全播出[1]。

我臺有省人民臺657KHZ、10KW，省經(jīng)濟臺972KHZ、25KW，省農(nóng)業(yè)臺846KHZ、10KW，省信息1053KHZ、3KW，市人民臺1251KHZ、10KW共五部發(fā)射機。在周圍形成一個大電場，對各種電子設(shè)備有很大的破壞。我們采用低壓小電流供電，利用TSD-10中波發(fā)射機自身攜帶的外部接口板，用標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號控制發(fā)射機。現(xiàn)將其電路原理說明如下：

1 自動開關(guān)電路

按設(shè)定時間開機，時間控制器送出開機信號，分為兩路：一路接A點，另一路接B點(AB被時間控制器2控制，時鐘到設(shè)定開機時間時A導(dǎo)通，時鐘到設(shè)定關(guān)機時間時B導(dǎo)通)。開機時，A點得電、經(jīng)隔離二極管D3給電容C2充電、經(jīng)電阻R1、二極管D2到三極管Q1，使Q1飽和導(dǎo)通，繼電器KM1帶電工作，輸出兩組觸點閉合（此繼電器與發(fā)射機面板控制電源開關(guān)并接），接通發(fā)射機面板電源。同時該信號經(jīng)延時器5秒后送給觸發(fā)電路進行開功率，開機完成。2分鐘后，時間控制器1閉合開關(guān)C，接通報警電路。到關(guān)機時間，A點斷電，B點得電，送給觸發(fā)電路進行關(guān)功率，同時由于C2、R2組成的放電電路，延時5秒后，關(guān)閉發(fā)射機電源。特別注意關(guān)機時，報警器需要提前解除報警，否則會引起誤報警，本例中時間控制器1設(shè)定關(guān)閉警報時間比正常關(guān)機時間提前2分鐘[2]。

2 報警電路說明如下

（1）繼電器KM2工作說明：觸點KM2-2是常閉觸點，報警電路到設(shè)定工作時間時KM2-1閉合，給報警電路提供12伏電源，KM2-2觸點則斷開。R10、C5組成的延時電路使得當(dāng)C點斷開時，通過C5對R10的放電維持開關(guān)管Q6基極的高電平，使Q6繼續(xù)導(dǎo)通5分鐘，使得KM2-1閉合到正常關(guān)機后3分鐘斷開。（2）報警電路主要分為以下三種情況：①功率取樣檢測報警發(fā)射機正常工作時間，當(dāng)功率無輸出時，Q9截止，D點低電位，三極管Q8截止，Q7飽和導(dǎo)通，報警器工作。②音頻信號報警音頻信號送到音頻檢測電路IC1，由其檢測放大后輸出高低電平，從而把模擬信號轉(zhuǎn)換為邏輯信號控制報警電路。當(dāng)有信號時，檢測電路IC1輸出低電平，觸發(fā)N（光電耦合器）工作，N輸出高電平到IC2的1、2腳，同時給C8充電，使IC2的1、2腳維持高電平。IC2輸出低電平，Q11截止，Q10導(dǎo)通，D點高電平，不報警。當(dāng)無伴音信號時，IC1輸出高電平，使N截止，N輸出為低電平，C8給R12放電約15秒后，IC2的1、2腳為低電平，輸出高電平使Q11導(dǎo)通Q10截止，D點低電平，警報器報警。C8、R12組成的放電回路是為防止音頻信號間隙所造成的誤報警而設(shè)定的，間隙超過15秒報警，信號來之后，解除警報。③到設(shè)定時間不開機或不關(guān)機，可報警。不開機：到開機時間，報警電路檢測不到功率取樣音頻信號任一種即報警。不關(guān)機：到關(guān)機時間，報警電路檢測到發(fā)射機仍有功率取樣及音頻信號即可報警。設(shè)定關(guān)機時間后3分鐘繼電器KM2-1釋放，KM2-2與KM3-1串聯(lián)共同控制報警電源的另一條通路，如果不能正常關(guān)機，則功率采樣使得三極管Q10飽和導(dǎo)通，繼電器KM3得電、觸點閉合，電源通過觸點KM3-1、KM2-2加到報警電路，此時KM3-2閉合使D為低電位，報警器報警。當(dāng)正常關(guān)機時，KM3-1斷開報警電路電源，不報警。

3 連線方框圖

由于外部接口板的隔離作用，使得控制器與發(fā)射機的連接變得非常容易且十分安全，不會對發(fā)射機正常的工作造成任何影響。

4 智能控制器的使用注要分為與發(fā)射機的連接和開關(guān)機時間設(shè)定兩個方面

智能控制器與發(fā)射機的連接分為如下幾個步驟：（1）用粗導(dǎo)線連接繼電器KM1兩組觸點，使之與發(fā)射機面板電源開關(guān)并接，之后，斷開電源面板開關(guān)。（2）用導(dǎo)線把智能控制器開功率信號輸出、關(guān)功率信號輸出兩個端子與發(fā)射機外部接口板對應(yīng)的控制（TB1-22/24，TB1-33/35）端子相連，用來控制發(fā)射機的開關(guān)機。從發(fā)射及監(jiān)測顯示板取出一音頻信號用導(dǎo)線接入智能控制器音頻信號采樣輸入端，用導(dǎo)線連接發(fā)射機外部接口板入射功率端子（ TB1-3）與智能控制器功率采樣輸入端。（3）把發(fā)射機設(shè)置遙控狀態(tài)時間控制器的設(shè)定：假設(shè)中波臺正常開機時間為5：30，關(guān)機時間為23:40那么正確的時間設(shè)定如下：時間控制器2（自動開關(guān)機）設(shè)定：開5:29，關(guān)23:41；時間控制器1（報警）設(shè)定：開5:32，關(guān)23:29。

注意：兩個時間控制器時鐘要保持一致，并定時與標(biāo)準(zhǔn)時間校對。中波發(fā)射機智能控制器是針對10KW以上中波發(fā)射機所設(shè)計的智能控制設(shè)備，本設(shè)備采用220V交流電轉(zhuǎn)換為12V直流電源供電，整機工作在低壓小電流狀態(tài)，故障率低，可實現(xiàn)多種情況（不開機、無信號、信號終端調(diào)幅度過低、無功率、不開機）報警等功能。本設(shè)備平常維護時，只需每2個月對時間控制器進行校對一次，每年換一次控制器干電池，且線路簡單，使用的元件較少，易制作，成本較低。同時本設(shè)備稍加改動，理論上便可實現(xiàn)對廣電系統(tǒng)內(nèi)部任何型號發(fā)射機的控制，適合推廣。智能監(jiān)控器在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)雖不是最優(yōu)秀的，但其較高的性價比可以說具有很大的優(yōu)勢，它不僅具有同類產(chǎn)品的自動開關(guān)機、多路報警等功能，而且還具有以下幾個特點：（1）采用雙時鐘控制器可以有效的保證安全播出，在使用過程中，即使由于某種原因一個時鐘控制器出現(xiàn)問題也不會影響播出，或者提醒值機人員注意確保安全播出，這點在廣電系統(tǒng)至關(guān)重要。（2）處于節(jié)約能源的角度考慮，設(shè)置的繼電器KM1可以對發(fā)射機面板電源的控制。智能監(jiān)控器在達(dá)到設(shè)定開機時間時，首先接通KM1接通控制面板的電源，延時一定的時間之后，打開發(fā)射機功率；關(guān)機時，KM1失電，斷開控制面板的電源節(jié)省電力。（3）不關(guān)機報警：通過兩組繼電器（KM2、KM3）的使用，構(gòu)成報警電路供電的另一條通路，通過對這條通路的有條件選通，即在發(fā)射機設(shè)定的關(guān)機時間段內(nèi)，仍然有功率采樣信號（發(fā)射機仍然開機），則接通此供電通路，報警器報警。

[1] 劉洪才. 廣播發(fā)射新技術(shù). 中國廣播電視出版社，2010（3）.

[2] 周春來. 廣播電視自動監(jiān)控技術(shù). 中國廣播電視出版社，2009（7）.