发射机房的天线自动控制系统

图5 场地交换开关K1-K5控制及采样原理

图6 场地开关转向控制示意图

图7 场地开关直通控制示意图

　　在图5中，A继电器为场地开关转向控制继电器，C继电器为场地开关转向到位采样继电器；B继电器为场地开关直通控制继电器，D继电器为场地开关直通到位采样继电器。A、B、C、D继电器和场地开关均为24VDC控制。
　　（1）转向驱动控制及采样
　　当场地开关处在直通位置，需要向转向位转动时，工控机20端发出一个低电平指令，经C继电器常闭接点C3，加到A继电器线包的下端，A继电器的电后，其常开接点A2接通，+24V控制电压被加到场地交换开关的4端，场地开关驱动电机得电运转（见图6、图7）；当场地开关由直通位转到转向位到位后，场地交换开关的5端送出24V高电平的到位信息指令，并加到C继电器线包的下端，C继电器得电吸合，其常闭接点C3断开，使A继电器失电，立即断开，A继电器常开接点A2断开，场地开关驱动电机24V断电，同时，C继电器常开接点C1接通，将24V转向到位信息的采样信号送给工控机DI/O卡30端，转向驱动控制完成。
　　（2）直通驱动控制及采样
　　当场地开关处在转向位置，需要向直通位转动时，工控机21端发出一个低电平指令，经D继电器常闭接点D3，加到B继电器线包的下端，B继电器的电后，其常开接点B2接通，+24V控制电压被加到场地交换开关的6端，场地开关驱动电机得电运转（见图6、图7）；当场地开关由转向位转到直通位到位后，场地交换开关的7端送出24V高电平的到位信息指令，并加到D继电器线包的下端，D继电器得电吸合，其常闭接点D3断开，使B继电器失电，立即断开，B继电器常开接点B2断开，场地开关驱动电机24V断电，同时，D继电器常开接点D1接通，将24V直通到位信息的采样信号送给工控机DI/O卡31端，直通驱动控制完成。
　　3.4 系统安全措施
　　（1）发射机加高压时，其对应的所有开关不允许切换。
　　（2）发射机应在天线位，而天线转动未到位时；发射机应在假负载位，而假负载转动未到位时，发射机不能加高压。
　　（3）由于闭锁信号不到位，发射机不能加高压，因此系统需要判断每部发射机是否加高压、判断天线或假负载是否转动到位。
　　（4）为确保发射机加高压安全，系统设计有硬件和软件闭锁信号，硬件闭锁由场地开关和同轴开关给出，软件闭锁信号由系统给出，当满足加高压条件时，软件系统给出软件闭锁信号，当软件和硬件闭锁信号都满足时，系统才能加高压。

　4 系统软件
　　系统软件的设计是利用工业控制计算机平台，以完成天线控制系统的全部功能为目的，本着操作简单、实用，界面友好、美观进行的。
　　4.1 软件系统功能
　　天线自动交换系统功能结构图如图8所示。


图8 天线自动交换系统功能结构图
　　天线自动交换系统的功能如下：
　　（1）天线自动交换系统实现对天线交换开关的自动切换功能，确定发射机需要连接的天线或假负载。天线交换开关的控制包括：手动操作、电动控制和自动控制三种模式。
　　手动操作：使用机械方式切换天线交换开关。（此时系统不应在自动模式，并有相应的措施切断驱动电源，保护设备和人身安全，但监测依然有效。）电动控制：在控制柜或控制面板上，通过人为控制电动开关，实现对天线交换开关的切换。
　　自动控制：根据运行时间表，以定时时间脉冲为切换依据实现天线交换开关的自动控制。
　　（2）自动化系统工作模式之间的相互切换，在上位机的屏幕上选择，相互切换后，必须保持原天线交换系统的运行状态。
　　（3）自动运行时，系统自动接收远程机房下发的运行图并依据运行图进行工作。
　　（4）手动运行时，系统管理员可直接修改本监控系统的运行图，完成系统控制；权限管理员也可对系统各个控制开关的状态进行编辑，人为修改数据。
　　（5）日志管理功能：能够对管理员的操作情况、报警等信息进行全面记录，方便查看系统运行情况。
　　4.2 操作界面
　　（1）欢迎界面。
　　欢迎界面如图9所示。


图9 欢迎界面
　　说明：登录界面提供了用户鉴权功能，只有具有管理员身份和密码的用户才可以使用本系统，确保系统安全。
　　（2）工作模式选择
　　说明：系统提供自动和手动两种工作模式，用户可在登录后选择使用；日志为系统使用情况和故障的记录，用户可在此直接进入查看。
　　（3）主界面（自动运行）
　　天线系统自动运行主界面如图10所示。


图10 天线系统自动运行主界面
　　说明：
　　①系统的基本功能为自动、手动、日志查看功能，在主界面的最下端以按钮的形式显示。
　　②图10中的绿色线条表示播音机天线通路接通，灰色表示天线通路未接通。
　　蓝色线条表示代播机天线通路接通。
　　4.3 软件的基本流程图
　　执行流程图为软件主流程，完成系统功能（见图11）。执行流程的简单过程如下。


图11 执行流程图
　　选择好需要切换的设备（或开关）后，点击“执行”按钮，实现天线和假负载、代播机和发射机的自动切换，执行步骤如下：
　　第一步：等待“执行”命令，若“执行”
　　命令到达，执行第二步。
　　第二步：检查发射机的状态，看是否连接到相关的发射机，若发现发射机的连接，执行第三步，否则取消执行并发出告警提示。
　　第三步：执行同轴交换开关的控制程序，实现天线和假负载的自动切换。
　　第四步：执行场地开关的控制程序，实现发射机和代播机的自动切换。
　　5 结束语
　　天线控制系统投入使用已有2年多，在安全播出日常运行中，系统工作稳定，使用简捷灵活，既减轻了机房值班员的维护工作量，又减少了故障率，为机房安全播出起到了有力的保障作用。