发射机房冷凝器室改造的设想

2014-12-11高芳

中国科技纵横 2014年24期

关键词：值班员进风口排风

高芳

(国家新闻出版广电总局七二五台,山西灵石 031308)

发射机房冷凝器室改造的设想

高芳

(国家新闻出版广电总局七二五台,山西灵石 031308)

本文对发射机机房冷凝器室存在的问题进行剖析,并介绍了发射机房现有的通风设备和热能的利用,提出了电器控制通风设备,机房环境系统智能控制的思想。

冷凝器变频器内循环温度传感器 PLC

1 前言

随着科技的发展,“有人留守,无人值班”的模式一直是无线局倡导的,最近几年无线局大部分台站的机器都实行了自动化,天线自动化,节目传输自动化,质量保证体系自动化还有电力设备自动化。这些设备的自动化减轻了值班员的工作量。自动代替了人工操作模式,同时也提高了操作的稳定性和可靠性。但是我台冷凝器室部分还是靠人工操作,凭着值班员感觉,和多年的经验来操作。尤其到了夏、冬两季,值班员要经常到冷凝器室巡视。夏天怕温度太高,冬天怕冷凝器冻裂。有时候还会误操作,温度升高,掉高压,造成停播。虽然发射机的其他部分已经实现了自动化,但最重要,也是最容易被人忽视的地方还停留在传统的模式。加上班值班员的减少,工作量就相对增加。这就给安全播音带来了隐患,为了解决这个问题,同时为了全面实现自动化,冷凝器温度的问题已经成为我台全面自动化新的需求。

2 发射机房泠凝器的通风冷却现状

725台乙机房有前后两个大厅,三个冷凝器室,两个水洗风进风室,发射机热风回风管道,前后大厅分别有8个独立的一拖多的中央空调,(图2)为其中一个。第一个冷凝器室放着前三部机器的冷凝器,第二个冷凝器室放着后五部的冷凝器,第三个冷凝器室放的是备机的冷凝器,这三冷凝器室都是独立的。水洗风的启动和热风回送由值班员自行操作。

图1

图2

冷凝器在安全播音中起着重要的地位。冷凝器是独立的电源,冬天寒冷时,值班员经常会断电,保证冷凝器不被冻裂,还有广播机的检修经常在周二下午,如果遇到重要播音,就经常在晚上检修,尤其特别是冬天,大家都会断开电源。如果开机忘记合电源开关,很容易造成温度过高,掉高压,造成停播。冷却系统中的水冷是一个非常重要的部分。水泵产生的压力使管道内的水流维持循环状态,循环水路中的冷却水在通过冷凝器时,在风机的强制吹风的作用下,冷却水的温度降低,降温的水通过管道再次回到射频单元。冷凝器由冷却风机和散热器组成。散热器由若干个细铜管和散热片组成。细铜管之间有很小的间隙,如果室外温度太低,冷却水极易结冰,细铜管就会破裂,就会影响安全播音。加之,冷凝器体积大,重量重,换一台不是一件容易的事,所以保持冷凝器的正常工作非常重要。

每台冷凝器前有一个进风口,1,2号两个冷凝器室通过小窗(图1)与一台水洗风机(水模式水洗风)相连,这种设备是通过水的形态变化的,让循环水把室外的空气气化,使空气温度降低。我机房水洗风系统使用的是由变频器控制的。根据后厅及冷凝器室的温度,人工调节变频器,控制各个风机的转速,实现温度的调节,直观,易操作；冷凝器还选用两台屋顶式空调组用来制冷。这两种水洗风和空调主要在夏天使用。

图3

图4

夏季,水洗风机保持机房大厅的风压平衡。冬季无法使用,导致机房大厅处于负压状态,室外的冷风通过门窗进入大厅。由于我台地处华北地区,黄土高原,冷凝器室进风窗面积小,使发射机房与冷凝器室之间空气不平衡,使发射机房前后大厅不干净。发射机的元器件布满灰尘影响发射机的稳定性:(1)元件吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响元件的功能和寿命；(2)因电场或电流破坏元件绝缘层和导体,使元件不能工作(完全破坏)；(3)因瞬间的电场软击穿或电流产生过热,使元件受伤,虽然仍能工作,但是寿命受损,增大了维护工作量。

当冬天大厅的温度比较低时,空调只制冷不制热,暖气不能保证值班员在大厅值班的温度,值班员只靠小太阳取暖。需要把内循环(冷凝器排出的热量通过打开的风阀通过热风回风管道进入大厅,使热量回送)打开,解决冬天机房取暖的问题,如果不是解决大厅取暖问题,控制内循环的风阀打开,但不启动变频器。自动控制风阀(图3),变频器(图5,图6)的启动还可以与智能控制对接。

图5

图6

3 现冷凝器室自动化的设想

图3为一号泠凝器室的控制箱,该箱主要是手动完成进风口,排风口,内循环的操作。以B01号为例,室外温度是(0-30)摄氏度,当机器开机时,把B01的进风口和排风口同时打开(第1和第3个转换开关打到开的位置)B01的内循环关闭(第2个转换开关打到关的位置)；室外温度超过30摄氏度,排风口打开(第3个转换开关打到开的位置),进风口和内循环关闭(第1和第2个转换开关打到关的位置),水洗风变平频机在启动位置。根据环境适当改变频率,使冷凝器和大厅保持适宜的温度。室外温度低于0摄氏度,进风口,内循环,排风口均在开的位置(第1,第2和第3个转换开关打到开的位置)。如果想把内循环的热风送到大厅,就必须把内循环的风阀打开。同时启动回热风的变频器启动,第2个转换器控制着回风控制阀(图4)。

短波发射台电磁干扰大,计算机容易出现死机,重启,病毒破坏,系统文件丢失等情况,特别对于实时监控的温度等关键功能,一旦出现死机,重启的情况,很可能影响安全播出。采用智能控制器的好处在于他可以在强干扰环境下正常运行,可编程PLC,具有性能稳定,抗干扰能力强,编程简单,直观,价格便宜的优点,西门子S7-700,可编程逻辑控制器PLC,其中一个端口与监控计算机通讯,另一个端口用于开发调试程序。

在冷凝器的进风口和冷凝器的箱体加入温度传感器和PLC辅助控制器,系统根据设置的温差来判断冷却的效果,最终根据温度实现进风口的开关内循环和风机的的启停。系统也可以用计算机远程手动控制进风口的大小和对改变变频风机的风量的大小,进行远程控制。

夏季使用时,通过转换开关把进风口风阀关闭。排风口打开,同时变频水洗风启动。这样可以有效的降低冷凝器室的温度和后大厅的温度,变频系统控制柜上的启动和停止按钮可以根据冷凝器室温度或后大厅温度通过温度传感器(PT100)传给PLC,温度的设定值触碰限位开关,产生一个闭合或断开的信号,PLC 就可以通过数字量模块直接接受。

PLC自动控制。增加一台PLC,通过PLC自带的AD模块和I/O模块对机房的温度进行采样。根据季节和温度取样进行编程,来控制进风口,排风口,内循环还有水洗风的控制阀,实现减轻值班员的工作量,也保证机器的正常工作。

监控功能:增加一台电脑,通过对PLC变频器的数据采样,机房人员通过现有发射机自动化的界面上增加,进风口,排风口,内循环,开关转换的按钮界面,水洗风的启动,停止的界面。使值班员通过电脑直接可以调节冷凝器室,后厅,及大厅的温度以及变频器,风机,内外循环的工作状态。

现在的发射机设备,具有功率大,体积小,而且在运行中会产生大量热量,为了保证设备的不间断的正常运行,就必须采取相应的冷却方法保持温度的平衡。