王天勇
辽宁省广播电视葫芦岛白狼山转播台，辽宁葫芦岛125300
摘要：广播电视技术的不断发展，对广播电视发射机的监测和控制提出了越来越高的要求。广播电视发射机的自动监测控制系统建设是保证广播电视节目正常播出，实现“有人留守，无人值班”的关键环节。并且通过加强自动化监测，可帮助广播电视主管部门获取各设备实时状况，进行数据分析，最大程度上保证不中断实时广播电视播出。当前调频电视发射机的工作方式多为1+1方式，主备机的倒换过程要求安全、快速、高效，缩短停播时间，确保广播电视安全播出。基于此，本文主要对调频电视发射机天线倒换控制系统的设计与实施进行分析探讨。
关键词：调频电视发射机；天线倒换；控制系统；设计实施
1、前言
发射机主备倒换的自动化控制是技术改造的一个重要组成部分。在实施技术改造的过程中出现如下现象与问题：①当备机在负载位置处于待机状态时，负载风机处于无意义的工作状态；②当主机在负载上工作时，负载风机却不能正常工作。这就意味着每天负载风机有12个小时处于无意义工作状态。
2、主备机倒换冗余式控制电路的设计
2.1主备机倒换冗余式控制电路的设计方案
为了满足电视节目24小时不间断播出的需要，在46CH电视发射机实时监控系统工程的建设中，对主备机倒换控制电路进行了重新设计。我们从实际使用中的安全考虑，对主备机倒换控制电路采用了冗余式设计。即主备机倒换在上位机（自动）控制的基础上，保留了手动控制与机械控制两种控制方式。通过增设的转换开关实现三种倒换方式（自动、手动、机械）的自由切换。其主要考虑是：1、当上位机控制出现非正常状态造成主备无法正常倒换时，可以通过手动控制方式对主备进行倒换，从而解决上位机无法控制主备倒换的状况。2、当同轴开关的机械触点出现故障，比如K5的1、2触点或者K6的3、4触点出现常开或常闭的故障现象时，上位机与手动控制方式均无法控制主备机正常倒换的情况下，通过机械控制方式可以实现对主备机的正常倒换。这样就形成了主备机倒换的双重备份，从而大大提升了电视节目24小时不间断安全播出的可靠性。其电路设计如图1。
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3、主备机倒换冗余式控制电路的功能与原理
（1）自动控制过程
从图1中可以看出母板控制未发出发射指令，发射机处于待机状态，K1未动作即K1的3、4触点是闭合的。此时K2的1、4触点闭合，选择在上位机控制的状态下，220V供给自动控制电路。当上位机发出主机输出与天线相连的指令后，K3动作，K3的1、2触点闭合，3、4触点断开，220V经同轴开关的触点开关K5的1、2触点供同轴开关驱动电机工作。当同轴开关转至主机输出与天线相连接时，同轴开关的触点开关K5、K6动作，K5的1、2触点，K6的1、2触点断开，K5的3、4，K6的3、4触点闭合，使同轴开关驱动电机停止驱动，主机位天线指示灯D1点亮。天线向主机位倒换结束。
当上位机发出备机输出与天线连接的指令后，K3释放，使K3的1、2触点断开，3、4触点闭合，220V经同轴开关的触点开关K6的3、4触点供同轴开关的驱动电机工作。当同轴开关转至备机输出与天线相连时，同轴开关的触点开关K5、K6动作，K5的3、4，K6的3、4触点断开，K5的1、2，K6的1、2触点闭合，使同轴开关驱动电机停止驱动，备机位天线指示灯D2点亮。天线向备机位倒换结束。
（2）手动控制过程
在K2选择在手动控制的状态下，K2的1、2触点闭合，220V供给手动控制电路。当手动控制开关K4打在主机位时（K4的1、2触点闭合），220V经同轴开关的触点开关K5的触点1、2供同轴开关驱动电机工作，当同轴开关转至主机输出与天线相连位子时，同轴开关的触点开关K5K6动作，K5的1、2，K6的1、2触点断开，同轴开关的驱动电机停止驱动。K5的3、4，K6的3、4触点闭合，主机位天线指示灯D1点亮。天线向主机位倒换结束。
当手动控制开关K4打至备机位时（K4的1、3触点闭合），220V经同轴开关的触点开关K6的触点3、4供同轴开关驱动电机工作。当同轴开关转至备机输出与天线相连时，同轴开关的触点开关K5K6动作，K5的3、4，K6的3、4触点断开，同轴开关的驱动电机停止驱动，K5的1、2，K6的1、2触点闭合，备机位天线指示灯D2点亮。同轴开关向备机位倒换工作结束。
（3）机械控制过程
机械倒换档，从图中可以看出是一个空档，其目的是切断供同轴开关倒换控制电路的电源。原因是如果选择开关K2没有这个空档位，那么K2只能有两个选择，一是自动档，二是手动档。在这种情况下如果出现同轴开关的触点开关K5的1、2触点常闭或者常开故障时，无论K2选择在自动档还是手动档其结果都是一样。使机械倒换同轴开关无法实施。下面就这一情况做一下具体的分析。
假设K2选择在自动档并且K3处于1、2触点闭合状态（主机位），K5因故障其1、2触点常闭，这时220V会直接经K2的1、4触点、K3的1、2触点、K5的1、2触点供同轴开关驱动电机工作，只要K3选择在主机位（K3的1、2触点闭合）不动，同轴开关驱动电机就会一直工作下去。在这种情况下，要通过机械方式来进行主备机的倒换显然是不可能。如果在K2选择在自动档并且K3处于3、4触点闭合状态（备机位），而这时同轴开关的触点开关K5故障造成1、2触点常开时，220V经K2的1、4触点、K3的3、4触点，K6的3、4触点供同轴开关驱动电机工作，天线转至备机位后，K6动作使其3、4触点断开，备机位倒换结束。由于现在K5故障造成1、2触点常开，通过手动或自动方式实现天线向主机位方向倒换显然是不可能。在这种情况下如果使用机械方式进行天线倒换，就会出现如下情况。当通过机械方式将天线转至主机位后，K6的3、4触点闭合，220V经K2的1、4触点、K3的3、4触点，K6的3、4触点供同轴开关驱动电机工作，使天线又回到备机位。很显然在这种情况下，要通过机械方式来进行主备机的倒换也是不可能。
通过以上分析可以清晰的看出，只有在切断自动和手动控制电源的情况下，才能通过机械方式对主备机进行正常的倒换。同时也证明了主备机机械倒换方式的不可替代性。
结束语
在电视46CH计算机实时监控的技术改造中，通过对天线位置指示电路和负载风机控制电路的改造，不仅解决了原控制电路在设计上存在的缺陷与不足，而且实现了负载风机控制电路的智能化，降低了机房能耗和噪声，延长了设备的使用寿命。主备机倒换控制电路冗余式设计，不仅实现了主备机倒换的自动化，而且大大提升了电视节目安全播出的可靠性。通过半年多的实际运行，改造后的各类控制电路工作正常，并且得到了北广厂相关技术人员的高度评价。希望本文能对相关的技术改造有所借鉴。
参考文献：
［1］王子健．电视发射机监控系统的研究与分析［Ｄ］．硕士学位论文，呼和浩特：内蒙古大学，２０１４：３－４．