解析广播电视发射机远程启停控制电路的设计与应用

新疆巴音郭楞蒙古自治州广播电视台：梁军

随着广播电视事业的快速发展，国家广播电影电视总局多次组织召开重要保障期安全播出动员会，贯彻落实上级机关指示精神，对广播电视无线发射覆盖提出更高的要求，安全播出是广播电视工作的生命线，关系全局，影响重大，一定要提高政治站位，认真贯彻落实中宣部、广电总局的工作部署，坚决树立“隐患就是事故”的底线意识，切实做好日常、尤其是重要保障期安全播出工作，提高安全播出质量，推进效率和应急处置能力建设。

1.基本情况及需求

巴音郭楞蒙古自治州位于祖国西北边陲，隶属于新疆维吾尔自治州，幅员辽阔，是个多民族聚居的地区，广播电视无线信号的覆盖对传达党的声音和丰富广大居民文化生活、增进各民族融合发展，促进民族团结方面，都起到重要作用。我台现开办汉、维、蒙三个语种的广播、电视频率、频道，覆盖首府库尔勒市近50万人口的行政区域。

我台现有两处广播电视无线发射台站，分别位于库尔勒市塔什店镇库鲁克山转播台和库尔勒市区本台广电大厦18楼发射机房，两台站直线距离18公里，其中库鲁克山发射台站转播广播、电视节目信号，本台18楼机房转播电视节目信号。为保障广播节目的安全播出，在库鲁克山发射台站出现各种异常情况下，需有备用站点补充发射全部或部分调频广播和电视节目，保障安全播出质量。

在此要求下，利旧四台1KW调频发射机和天馈系统，新采购两台1KW调频发射机，对库鲁克山调频广播发射机1比1备份。

备用台站的建成，弥补了安全播出的漏洞，但当值班室导播在发现各频率发射机出现问题时，需从广电大厦6楼乘电梯去18楼机房打开相应的发射机，过程需耗时3—5分钟，在时效性上又不能满足安全播出的要求，是否能有一种远程控制方式缩短开机时间，在导播值班室直接控制，省去从6楼到18楼的时间间隔，替代空间上的距离?相当于发射机就在导播身边，根据需要，随时随地就能控制备用发射机的启停，解决现实需求。

2.设计思路分析

远程控制方式有多种，1、用发射机自带的远程控制接口板，通过安装了监测软件的手机或者电脑，利用网络控制和监测发射机。2、利用智慧电源空开，基于人工智能技术、物联网技术、微型断路器技术结合为一体的“物联网智能断路器”，通过安装了监测软件的手机或者电脑，实现远程控制发射机的开断。但这些控制方式，都需操作控制软件，对工作人员素质要求较高，电脑和手机随时都要保证在运行状态，有的甚至还要保证发射机一直在待机通电的状态，并且成本也较高。我台通过技术保障和供电线路的改造，库鲁克山主站发生故障的概率也比较低，启用备站发射机的几率相对较少，只是在主站发生故障时，临时启动备站全部或者部分发射机，待主站设备恢复正常后，还将继续转换到主站来覆盖，因为主站的覆盖范围和发射功率是备站无法比拟的，备站的作用仅用于短时间内临时替代。

鉴于此，考虑借鉴启、停开关和交流接触器相结合的方式，设计此控制电路，比较直观和经济。下图1为教科书中典型的启动停止按钮的控制接线图：

原理分析：在空开和断路器通电并闭合后，由于交流接触器线圈没有构成回路，触点没有接通，交流接触器不工作，用电设备没有供电，电机不转；当按下启动按钮时，C相380V通过断路器，通过停止按钮的常闭接点到启动按钮的常开接点，此时启动按钮按下，启动按钮的常闭接点接通，380V通过到交流接触器的线包，与A相构成回路，继电器吸合后，四个常开接点接通，三相电通过交流接触器给电机供电，电机运转，当启动按钮松开后，启动按钮的常开接点断开，C相380V通过启动按钮的左端，到交流接触器的第四路常开接点，由于此时继电器是吸合的，交流接触器的常开接点闭合，C相电依然到达交流接触器的线包，线包自保供电，电机供电正常。当停止按钮按下后，交流接触器的线包掉电，交流接触器的四个常闭接点断开，此时停止按钮常闭接点是断开的，启动按钮的常开接点也是断开的，C相电即无法通过启动按钮的常开接点到交流接触器的线包，也无法通过停止按钮的常闭接点到交流接触器的线包，电机失电，停止运转。

3.材料选用

首先，选用型号为CJ20-35的交流接触器，该交流接触器有3个主触点，4个辅助触点、其中2个常开触点，2个常闭触点，线包供电220V；启停按钮选用带指示灯的标准启、停按钮开关，节约安装空间，显示比较直观；指示灯选用螺旋安装红色的指示灯；配电箱和空开选用标准型号，易于安装和空间配置；信号控制线分别选用20芯、8芯、8芯三根长度为120米的多股信号线缆。

CJ20-35交流接触器说明：AI、A2为线包接点，1/L1、3/L2、5/L3为主触点输入端，2/T1、4/T2、6/T3为主触点输出端、与输入端相对应，11/12，21/22为辅助常闭输入/输出触点，33/34、43/44为辅助常开输入/输出触点。

4.设计方案分析

根据选材和需求，做如下单路控制设计（图2）：

图2：单路控制设计

原理分析：1、静态状态下，分开关闭合，检修开关断开，C相220V电一路通过控制线L到停止开关，二路通过交流接触器5/L3接点，11/12接点（常闭）、201控制线、到6楼导播室配电箱，D1-1灯（红色）点亮，表示控制线路供电正常，本路设备在停机状态；2、启动按钮按下的瞬间，启动按钮常开接点闭合，C相220V电通过控制线L、停止按钮常闭接点、启动按钮常开接点、102控制线、线包A1接点，线包供电，交流接触器吸合，交流接触器主触点闭合，发射机供电启动，同时辅助触点33/34、43/44闭合，18楼机房D1红灯点亮，6楼导播室D2-1绿灯点亮，11/12辅助触点断开，6楼导播室D1-1失电熄灭，同时C相220V电通过停止按钮、101线缆、交流接触器辅助触点43/44到线包A1，此时无论启动按钮是按下还是松开，线包都能得电自保，发射机都正常供电。3、当需要关机时，按下停止按钮，停止按钮常闭接点断开，C相220V电无法通过停止按钮的常闭接点、101控制线、交流接触器43/44接点到线包，交流接触器线包失压掉电，恢复为静态状态交流接触器各触电恢复为原状态，18楼机房单路供电指示红灯D1熄灭，6楼导播室设备启动指示绿灯D2-1熄灭，由于交流接触器线包掉电，触电11/12恢复为常闭，C相220V电经11/12接点、201控制线、到6楼导播室D1-1红色指示灯，即停止状态灯点亮，一切恢复为静态状态。

将图2单路控制电路拓展为6路远程控制电路，形成如下设计方案图3、图4：

图3为18楼发射机房配电箱部分，是执行单元；图4为6楼导播室控制箱部分，是操作控制单元。施工时将两图中接线桩JX1、JX2、JX3，分别用规格为1#、长度为120米相应数量的信号控制电缆，按标线序号对应连接18楼机房和6楼导播室配电箱中的三个接线桩，构成完整的控制链路。

图3

图4

检修空开的作用与用法：增加检修开关的目的是方便对各单路设备进行检修。正常状态下，检修开关为断开状态，当需要对18楼机房发射机设备进行检修时，闭合检修开关，此时，无需通知6楼导播室值班人员，也无需帮助操作控制箱启动和停止按钮，检修技术人员可以自由开启和关闭选定的需要维修和监测的发射机。此时，即使6楼导播室工作人员操作启停按钮，也不影响检修设备的安全和技术人员的人身安全。

检修空开在电路中的原理分析：检修开关并接在交流接触器的三路主触点上，正常时，检修开关断开，不影响交流接触器的指令动作，当需要检修时，闭合检修开关，三相电通过检修开关直接到达发射机。维修完成后断开检修开关，控制系统进入静态状态。

5.应用情况说明

方案落实后，进入项目实施过程。依照上述图纸，安装器件和设备，并测试完成。

我台现有对库鲁克山转播台（主站）发射设备、信号的监控、检测及机房环境监控的手段主要由自治区广电总局在我台建设的无线数字发射智慧云平台系统完成，可实时监测各发射机的功率、发射机现场视频监控、电视无线信号节目监看、广播发射机各接收信号的动态音柱指示，再结合导播室收音机对各广播频率现场监听。依据这些监看、监听措施，可以比较直观的判断主站设备是全部还是部分存在异常情况，导播室工作人员据此反馈的信息，就可以针对性的对备用发射机进行操作，开启或者关闭备用相对应的发射机，保障安全播出。当备用信号监看、监听正常后，再上报领导和技术人员。整个过程，从发现问题、作出判断，到操作启动过程不超过30秒，在主站信号恢复正常后，由主站值班人员电话通知导播室，同时操作主站开机、备站关机，这样就做到了无缝链接，时效性大大增强。

该方案的实施简单易行，成本低，结合智慧云平台系统的监测手段，在主站设备发生异常的情况下，做到快速反应、精准施策。

6.改进空间和设想

结合智慧云平台监测系统的画面监测已可以比较直观的判断主站设备的异常情况，但需要值班人员的高度警惕和责任感，人的精力毕竟有限，疏忽在所难免，能否及时发现异常情况并执行操作，是保证安全播出的关键因素，每个人的反应也不尽相同，操作的时效性就有偏差。因此在出现异常的情况下，可以增设一个中间电路，对各个信号进行实时监测判断，先声光报警主动发出警示，并执行启动和停止操作，再结合工作人员的人为监控和干预，就能减少备用设备的开启时间，增强安全播出的时效。这也是我们正在思考和酝酿解决的课题。

7.结束语

以上技术方案，简单易行，成本也非常低，不用新增设备，最大限度发挥了原有设备的性能，做到了在发生异常的情况下快速反应，精准实施，显著提高安全播出的时效性。本文的经验和技术措施对各地的无线数字化覆盖工程建设具有一定借鉴意义。