节传系统

节传系统（通用4篇）

节传系统 篇1

网络技术的发展为无线电台管理局各基层台站向“有人留守、无人值班”的新型运维模式管理带来了重大变革。各台站根据自身的情况, 为了减少事故的发生, 建立稳定的自动化机制已成为各发射台站技术改造的必然趋势, 这也是提高台站工作效率、确保播音质量的有效手段。结合本人借调七二五台节传机房工作期间, 节传机房系统技术设备改造的工作实际, 对基于网络自动化的系统建设进行全面分析。

1 系统功能及总体设计

1.1 系统功能

大功率短波发射台具有发射机数量多、播音任务重、倒频倒天线操作频繁等特点, 而此次节传机房的技术设备改造就是对全台播音设备在原有自动化的基础上进行整合控制, 包括发射机的播音状态、天线的切换、音频信号的选择以及供电系统的监控等, 准确高效、协调有序地控制所有播音设备共同完成播音工作, 提高工作效率, 确保播音质量。

(1) 可实时监测发射机的各种表值、调幅度、音质;变电站的供电线路和节点电压;节传卫星接收机工作状态;台里技术区和生活区实时视频。 (2) 可实现发射机发生故障时一键代播, 采用自动化的方式在短时间内对故障发射机进行代播。

1.2 系统整体方案设计

1.2.1 设计总体思路

更新改造后的节传机房设备应该可以更好地实现对播音设备的监测管理, 减少事故发生率, 简化应急措施。为此, 系统的技术设备改造需要综合考虑多方面的因素, 遵循以下原则:

(1) 安全独立性原则:为了应对节传系统一键代播平台的数字音频切换故障, 保证节目源的畅通, 在设计上必须重新分出一条路线来, 而且这条路线必须简单、实用、方便, 不会影响到节传系统, 而是另外独立出来的。 (2) 综合性原则:在本平台中, 不仅仅包括节传机房的音频调度系统, 而且还包括了发射机房的运行管理系统及台站监控系统、天线交换系统的安全管理等方面, 形成一个完整的综合管理平台。 (3) 经济性原则:不但要从实际角度考虑更新设备配置成本, 也要从今后维护角度考虑, 在保证质量的基础上降低日常维护费用以及今后系统升级改造的费用。 (4) 便捷维护原则:使用模块化设置, 能便捷地进行升级、扩展和维护, 一旦发射机或节目源出现事故, 立即启用另外一套独立的系统。它的设计要求在操作方面必须要便捷、迅速, 要在最短的时间内完成备份设备的开启, 否则将造成停播。

1.2.2 设计方案

在上述思路的指导下, 通过对各个系统进行整合, 保证设备的稳定运行。系统整体改造方案包括硬件系统和软件系统两大部分, 硬件部分是指节传机房环境的更新改造, 包括机房控制桌的更换, 防静电地板的铺设, 工控机、UPS及显示屏的选购、设备网络连接等;软件部分主要包括节传机房监测平台和一键代播平台。具体系统建设的内容如下:

(1) 系统的硬件结构:该系统硬件主要由控制桌、工控机、显示器、U P S、K M V切换器、交换机、视频分配器等组成。通过四台3000VA UPS分别连接到六个插线板上, 保障控制桌设备正常供电;控制桌两侧各四台工控机通过KMV切换器共享鼠标、键盘;连接至内网交换机的各个工控机可实现台平台的数据交换, 通过视频分配器可在显示器与LED屏之间进行监控。

(2) 节传机房监测平台:如图1所示, 该监测平台包括数字音频调度系统、台站运行管理系统、智能调度系统、运行监控系统、天线交换系统、质量保证系统、技术业务管理系统、电力监控、台区视频监控系统。主要是在原节传机房原有设备的基础上, 加上发射机房、变电站的部分系统通过重新布置网络进行整合。

数字音频系统具有监控和网管功能, 以每部发射机号为核心展开, 实现每部发射机运行图的管理与监控功能以及相关辅助功能。台站运行管理系统主要接收智能调度系统下发的运行图、调度令, 将运行图、调度令直接下发给节传自动化系统。将调度令解析成运行图, 下发给机房自动化系统、质量保证等系统。作用范围是台站播出发射业务的实时运行的系统监控, 覆盖台站发射机房、变电站、节传机房的设备。[1]智能调度系统为局平台调度中枢, 在每年大换频时发送运行图, 日常调度时发送调度令。分别将运行图、调度令传送到台运行管理系统。运行监控系统主要接收运行管理系统发送的运行图, 并发送给发射机自动化系统、天线自动化系统。天线交换系统主要接收机房运行监控系统发来的运行图, 根据运行图进行天线路由切换。质量保证系统主要接收运行管理系统发送的运行图, 进行自台监测。技术业务管理系统主要接收运行管理系统发送的运行图、调度令, 并上传到局端运维管理系统。电力监控系统全面监控电站运行状态, 并实时提供各种运行数据。台区视频监控系统全面监控台区状况, 实时录像, 保障台区安全。

(3) 一键代播平台:如图2所示为更新后节传机房系统框图, 主要是在数字音频四选一与D/A转换器之间加了一台数字音频切换器, 此设备与串口服务器Nport 5410相连至技术网, 通过一台上位机就可实现若某台发射机出现故障利用备机一键代播时, 将故障发射机的音周信号发送到代播机上。

2 系统采用的有效保障

更新后的节传系统就像全台播音系统的大脑, 在发射台中担当着重要的核心角色, 因此其一旦出现故障, 势必会对播音安全产生影响, 甚至造成整个播音系统的瘫痪。所以必须考虑建立有效的安全机制, 以确保控制核心的安全可靠, 进而为发射台出色完成播音工作提供强有力的保障。

2.1 操作环境

节传机房是安全性、可靠性要求最高、最重要的场所, 机房内的数据存储设备、网络设备需要一个非常严格的操作环境, 以保证其正常运作。所以, 在机房设计与建设中采用了防尘、防水、抗静电、阻燃、隔热、保温、降噪等措施。在机房配置中央空调控制温湿度, 保障系统运行、存储设备的良好环境和安全稳定。

2.2 高质量信号传输

为了解决整个平台在数据远程传输中的高质量问题, 网络采用数字音频编解码技术, 音频信号在传输过程中不易受到各类环境噪声的干扰。通过光纤、网线或铜缆等介质进行不同距离的传输, 特别是利用光纤传输技术, 由于光纤的信号长距离集成传输优势和抗干扰优势, 使系统的空间距离扩大, 无电磁干扰, 无同步丢失和信号误码, 实现了信号的高质量远程传输。[2]

2.3 数据实时备份

通过冗余备份对重要数据的多重备份保护, 实时备份系统平台服务器数据, 避免单点故障造成的网络瘫痪, 不间断、稳定连续地运行, 并做好完善的应急预案。

2.4 安全平台

技术上, 配置监测监控系统、门禁系统、安保系统等提供安全保障, 实现对网内设备的集中管理和监测监控, 使技术人员可以很方便地在客户端对网内任一设备的工作状态进行监测, 遇到问题灵活处理。制度上, 制定了针对机房的管理制度, 责任明确并相互监督。结合技术手段和管理体制对建成后的节传机房进行严格管理, 以确保设备的安全与有效。

3 结语

节传系统技术改造的目的是为了可以集中控制、实现远程监控、远程维护等功能, 为值班员提供一个良好的工作平台, 减少事故的发生率, 同时减少值班人员的劳动强度, 为设备维护人员提供及时的维护信息, 同时管理人员也能及时掌握技术设备的动态情况。总之, 充分的发挥了节传系统的作用, 更好地为台站安全传输发射工作提供了技术保障。

摘要：本文分析了机房基于网络自动化的系统技术设备改造, 从系统功能、总体设计及采用的有效保障等方面, 分析了此次改造的方案。为设备维护人员提供及时的维护信息, 及时掌握技术设备的动态情况, 更好地为台站安全传输发射工作提供了技术保障。

关键词：自动化,监测,代播

参考文献

[1]无线电台管理局信息化工作办公室.安全传输发射与自动控制平台总体介绍[Z].2012年6月.

[2]提文雁.试论广播电台播控系统的网络化建设[J].广播电视信息, 2011年9月.

节传系统 篇2

1 串口服务器工作原理及主要功能

1.1 串口服务器工作原理

串口服务器是一个RS-232与TCP/IP协议的通信数据接口转化器, 具有将串口连接网络的功能, 实现TCP/IP网络接口与RS232串口的双向数据交换, 立即使得传统的串口设备能够与TCP/IP网络快速连接, 连接以太网络进行高速的数据通信。它把多个串口设备连接并将接收到的串口数据流进行处理, 串口服务器把从串口设备上接收过来的数据流进行快速高效的处理后, 转化成IP流, 然后进行IP化的处理, 最后实现在串口服务器中进行IP化的数据保存。串口服务器实现了RS232与以太网之间的双向数据通信, 以及对数据进行存取和控制, 使得数据流在以太网中以数据帧的方式进行传播。

1.2 串口服务器基本功能

串口服务器主要功能是用作以太网接口设备的转换, 实现将传统的RS-422、RS-232串口转换成TCP/IP以太网接口, 实现数据的双向传输, 能将传统的RS-232/422/485设备立即联网。在广播发射台节目传输系统中用于数据监控, 采集, 报警, 控制机房设备等多种用途。为各传输发射设备的正常运行, 提供后台技术保障, 信息管理保障和业务工作管理保障, 提供对上端的统一的数据上传服务。

2 MOXA串口服务器在节传系统中的应用

2.1 MOXA串口服务器Nport5610的概述

广播发射台节传机房使用的串口服务器为MOXANPort5610使得串口设备可以快速便捷的连接到以太网。这样, 既可以保护原来的硬件投资, 又可以保证未来网络的扩展性能。对NPort5610只需要做一些简单的设置, 就使得现有的串口设备直接连到互联网。通过使用NPort5610可以同时集中管理串口设备和分散的主机系统。NPort5610的外壳设置比较专业, 前方面板上面设置了不同端口的Tx/Rx LED指示灯, 在后方面板上设置排列了16个RS-232的RJ45接口。只要安装好NPort5610随机自带的COM/TTY端口驱动, NPort5610上的串口即被Windows操作系统认为真实端口。串口服务器正常工作状态下, 液晶屏显示服务器地址, Ready灯表示服务器正常工作, Rx灯闪表示此COM端口与所连接设备发送数据, Tx灯闪表示此COM端口收到所连接设备发来的数据。LED状态指示灯, Tx/Rx LED串口指示灯及网络连接LED指示灯, 帮助值班员便利分析现场问题和监控。

2.2 MOXA串口服务器Nport5610的设置

其一是利用NPort Administrator软件快速设置, 因为NPort5610与节传系统的网管监控计算机处在相同的交换机上, 同时利用NPort Administrator软件对串口服务器设置比较方便。其二是利用互联网控制台进行设置, 通常用在管理远程串口服务器方面。首先从MOXA的官网上下载NPort Administrator软件安装包, 并在网管机上安装。软件安装好后, 就可以通过NPort Administrator工具对NPort5610串口服务器进行配置了。具体配置操作流程如下:

首先由NPort Administrator找到设备;单击运行弹出菜单中的NPort Administrator程序。其次, 配置基本信息:程序运行后显示如图1所示, Administrator Configuration管理工具主界面。单击Configuration菜单栏中Broadcast Search菜单, 双击需要设置的终端服务器, 双击后将出现Configuration设置对话框, 然后进行参数设置。

再次, 端口映射: (1) 在Administrator Configuration管理工具主界面左边Function栏内选择COM Mapping, 点击鼠标右键, 在弹出菜单中点击Add Target:在需要映射端口的终端服务器前的方框内打勾, 点击“OK”按钮, 将显示如图2端口映射界面所示。 (2) 选择一个端口或按住CONTROL键用鼠标选择多个端口或按CONTROL-A选择全部端口, 选择后点击鼠标右键, 在弹出菜单中单击COM Settings。 (3) 在COM Number下拉菜单中选择映射的端口名称, 点击“OK”按钮完成。至此, NPort5610串口服务器从基本参数到com端口映射设置完毕。由于篇幅有限, 我台节传系统串口服务器NPort5610的接口与设备连接不在此介绍。

2.3 串口服务器在节传系统中的具体应用

串口服务器在节目传输机房中主要应用在以下几个方面:

(1) 在音频信号自动切换方面的应用:将音频切换设备即四选一的COM口通过串口电缆与串口服务器连接, 把串口服务器接入局域网, 只要是同一网段内的网内计算机均可安装音频调度软件MC-radio对四选一设备进行操作。音频四选一有三大模块即:电源模块、控制模块, 数据模块。每个电源模块面板共有3个绿色指示灯分别代表+5V、+15V、-15V电源的供电情况, 如果指示灯不亮就表示本组电源出现故障。

(2) 在网络授时中的应用:将GPS设备通过COM口接入串口服务器, 任何一台同一网段内的计算机都可以安装GPS校时软件对GPS进行网络化的管理。GPS正常工作时, 工作灯与跟踪灯常亮, 1PPS灯闪, 液晶屏显示年月日以及时分秒和方位。在Radio MC音频调度系统中, 当GPS时钟与服务器时钟有差异时, 点击“校正服务器时钟”, 就可以根据GPS校正本地时钟。

(3) 在卫星接收机接收信号方面的应用:把卫星接收机的COM口连接到串口服务器上, 我们可以监控卫星信号传输上行和下行的接收情况, 当卫星的接收信号强度低于40的时候提供黄色报警信息, 当卫星接收机出现故障的时候, 提供红色报警信息, 同时可以根据播出需要设置上行频率、下行频率、本振频率等参数, 选择70路不同的音频信号进行下传。卫星接收机前面板指示灯有:电源指示作用是指开机后应点亮为红色。报警指示灯作用是指当调谐器、解码器等出现故障时点亮为红色。锁定指示灯作用是指点亮为红色表示调谐已锁定卫星载波信号。

(4) 在UPS方面的应用:UPS通过COM口连接到串口服务器上, 对UPS运行状态进行实时监测, 这样监控主机就可以直接查看UPS的各项运行参数, 和工作状态, 是旁路状态还是在线状态, 电池充电程度;同时提供电池过载以及电池故障等报警信息。

(5) 在节目调度与网管监控方面的应用:节目调度与监控网管是整个节传系统的业务重心, 以节目调度为核心, 具体表现在根据播出需要进行调度业务的录入和执行, 是整个节传系统的指挥调度中心和系统设备稳定运行安全播出状态的反馈窗口。串口服务器实现了节目传输系统中各个不同设备与节目调度网管监控之间的指令信号双向传输, 播出设备运行状态的实时信号通过串口服务器传送到节目调度与监控网管, 值班员通过操作节目调度监控网管软件发出操作指令, 使得节目调度监控网管的指令信号通过串口服务器传达到并使该设备按照指令信号运行, 比如紧急播出, 添加运行图, 增加日常调度令等。

具体的增加日常调度令的方法:首先, 在节目调度界面上, 点击鼠标左键选择调度令指定的机号, 选择调度令, 弹出运行图添加调度令界面;其次, 根据调度令设置节目路数和节目起止时间无误后点击保存和审核;再次, 在弹出对话框中输入管理员账户和密码, 点击确定, 添加完成。增加日常调度令注意事项:看清调度令, 检查无误后再准备进行日常调度令的添加;添加调度令界面中要注意调度令类型的选择、有效时间的设定;编辑完调度令后一定要进行审核。具体流程拓扑图如图3所示。

3 结语

节目传输系统是整个广播发射台的节目调度和信号传输的指挥调度中心, 而节目传输系统则是通过串口服务器的连接实现对节传系统各部分设备的监控和人机互动, 正是由于连接了串口服务器, 从而实现了广播设备的网络化, 同时也使得广播技术的发展进入了一个新的阶段。串口服务器的引入, 成功解决了广播设备离散和管理维护的问题, 与计算机技术网络自动化同步, 使得广播技术更具竞争优势。串口服务器在广播发射台节传系统的应用, 有效的提高了广播设备的稳定性、可靠性、安全性, 提高了设备的运维质量, 提高了工作人员的工作效率, 为安全传输发射任务的完成提供了技术保障。

参考文献

[1]王晓峰.数字音频调度系统中串口服务器的工作原理和维护.广播电视信息, 2009.8.

[2]谢希仁.计算机网络第五版.电子工业出版社, 2008.7.

[3]范建华.TCP/IP详解.机械工业出版社, 2007.8.

节传系统 篇3

关键词：节传信号监听,遥控音量控制

1 前言

节传机房担负着全台音周信号的传输发送, 为确保节目传输的正确性和质量, 必须加强对输出节目信号的监听。近年来, 节传机房在改造过程中, 出于自动化和人性化的考虑, 控制室与设备间分别独立, 功放、音频选择器、D/A转换器等监听设备都放在设备间, 而音箱则放置在控制室, 调节监听音量的大小时, 必须进入设备间操作。因我台电话调度频繁, 监听音量过大会干扰电话调度, 而监听音量过小, 又影响监听效果, 且人耳朵对监听音量大小有白天和夜晚差别, 因此使得监听音量的调节操作十分频繁, 为解决音量调节操作的不便, 我们设计了遥控音量控制装置。

2 遥控音量控制装置

遥控音量控制装置分为三个部分, 即遥控器、接收器及四抽头衰减器。其中, 遥控器由遥控发射电路组成, 接收器由接收头、SC2272解码电路、继电器等组成。其系统框图如图1所示。

2.1 遥控器

遥控器也称为射频遥控发射电路, 主要由编码电路、射频功放输出、发射电路等部分组成, 其工作原理如图2所示。

(1) 编码器

编码器SC2262的功能就是对高频功率放大电路送来的信号进行编码, 其内部原理如图3所示。编码器发出的编码信号由地址码、数据码和同步码等组成, 这些码共同组成一个完整的码字。当遥控器上有按键被按下时, SC2262得电工作, 其内置的315MHz的高频发射电路起振, 并发射等幅高频信号, Dout脚输出的是经调制的串行数据信号。

(2) 主振电路

主振电路用以生成载波信号, 在本系统中, 采用由石英晶体XT (R315) 组成的石英晶体振荡器, 产生315MHz高频载波信号。使用石英晶体进行稳频, 其稳定度容易做到10-5以上, 而且不易受人体感应及分布电容等影响, 因此在实用射频遥控装置中经常使用。

石英晶体的内部晶片由两根引脚引出, 外部以金属壳体密封。晶片本身有一固有的机械振荡频率, 它与晶片的几何尺寸有关, 当外加高频电压的频率与晶片的固有频率接近或相等时, 流过晶片的电流骤增, 出现谐振现象, 这种谐振特性曲线非常尖锐, 稳定振荡器的频率就是利用这一特性。

(3) 高频功率放大电路

由主振级输出的高频载波信号, 其功率很小, 一般均不能满足遥控距离的要求, 需要进行功率放大后从天线送出, 才能发射较远的距离。本系统采用了Q1、Q2两级均工作于丙类的共发射极组态, 级间耦合用电容分压实现。丙类调谐放大器适用于放大等幅信号 (见图2) 。

(4) 天线

天线是发射电路中很重要的一个组成部分, 它是功率放大输出级的负载, 功放级输出的载频信号必须经由天线形成电磁波向空中辐射出去。天线设置正确与否, 将直接关系到功放电路的工作状态和输出功率, 因此对遥控距离具有举足轻重的影响。

该系统采用的是可伸缩的拉杆天线, 它是鞭状天线的一种, 在遥控设备中广泛使用。其等效图可用图4表示。由图4可以看出, 天线实际上是LC回路, 其与一般的LC回路不同的是, 天线的电感与电容是分布在天线的各个部分, 而一般的LC回路电感和电容都是集中的, 因此也把天线称为开路的LC回路。当高频电压接入天线后, 天线内即有高频电流流过, 在天线的周围就会产生交变的电场与磁场, 由于天线是开路的LC回路, 使电磁场的变化暴露在空间, 电场与磁场的交替变化就会由近而远地向外传播, 形成电磁波。

2.2 遥控接收器

射频遥控接收器分为遥控接收电路、解码电路和驱动控制电路三部分, 简单地说, 它的作用和任务就是将天线接收来的微弱载波信号放大、解调、译码恢复成遥控命令, 去驱动与指令信号相对应的电路。

(1) 遥控接收部分

由接收天线、输入选频回路、高频放大、超再生电路、脉冲信号放大整形电路组成。其功能是将遥控器发出的高频载波信号进行选频、放大、解调, 输出符合解码电路要求的脉宽数据信号, 电路原理如图5所示。

由接收天线感应到遥控器发出的高频信号经L1、C1电路选频后, 经C2耦合到高频放大电路。V1为高频放大管, 是典型的共射极单管甲类电压放大器, 放大后的高频信号从V1的集电极输出, 经C3耦合到超再生电路。

超再生电路由V2、L3、C6等元件组成, 其中V2工作在振荡状态, L3、C6组成接收头的主要选频网络, 调整L3线圈中的铜心位置, 可以在一定范围内微调接收头的工作频率, 称为调感式接收头。

解调后的低频脉宽数据信号从三极管V2的发射极输出, 经L2、R8、C9电路耦合到后面的放大、整形电路, L2、C9对高频残留波起抑制和滤除作用。

放大、整形电路由U1 (LM358M) 双运放内部的两个运放组成的两级不同增益的放大器来完成, 两级放大器之间采用电容C11耦合, 最终从U1的 (1) 脚输出幅度和波形符合解码处理电路要求的低频脉宽数据信号。

(2) 解码电路

SC2272是与SC2262配对使用的一块遥控解码专用集成电路, 其内部原理与SC2262相似 (见图6) , 采用CMOS工艺制造, 它最大拥有12位的三态地址管脚, 可支持多达531441 (或312) 个地址的编码。因此极大地减少了码的冲突和非法对编码进行扫描, 以使之匹配的可能性。

接收头与SC2272的连接线路图如图7所示。SC2272对从Din端子 (14脚) 送入的信号进行解码。所送入的编码波形被译成字码, 它含有码地址位, 数据位和同步位, 解码出来的地址码与所设置地址输入端进行比较。SC2262每次发射时, 至少发射4组字码, 如果所设置的地址与连续2组的字码匹配, 且解码得到有“1”数据时, SC2272驱动第17端为高电平。四个数据输出端经三级管放大后, 分别连接到驱动控制电路上的四个继电器。

(3) 驱动控制电路

为实现音量控制, 就要将由电阻丝绕制的不同阻值的绕组串入功放信号的输出端, 通过控制串入绕组阻值的大小来控制音量的大小, 串入功放信号输出端的四抽头绕组与控制板四路输出的连接方式如图8所示。

SC2272对输入信号进行解码后, 将相应的数据输出端置为高电平, 控制对应的继电器使之吸合, 从而达到调节线圈绕组的目的。

2.3 整体电路的工作流程

(1) 上电后SC2272进入待机状态。

(2) 按下遥控器按钮时, 通过已设置好的编码器输出信号, 输出信号经过发射电路发送出去, 控制板上的接收板检测到信号, 并将处理后的信号输入SC2272的Din端子 (14脚) , 由SC2272完成接收码地址与设置码地址比较。在无接收信号的情况下, 控制板将停留在待机状态。

(3) 当接收码地址与设置码地址相互匹配时, 数据存于寄存器中。当检查到连续两帧的码地址都匹配, 且数据都一致时, 相应的数据输出端有控制信号输出, 使相应的继电器吸合, 串入监听回路的电阻值发生相应变化, 使监听音量发生改变;当连续两帧的码地址不匹配时, 输出端不会被驱动, 对于瞬态输出型来说, 输出数据复位, 而对于锁存输出型来说, 则输出数据维持原态。

3 结束语

出于实用性及性价比的考虑, 该控制器我们采用的是四路控制, 能满足目前的工作需求, 但也存在音量跳变比较大、调节范围小的缺点。如果今后还有类似需要, 可以对本系统进行改进, 达到音量连续控制的目的。

我们改进的设想如下:

(1) 增加继电器及调节绕组的数量, 缩小调节跨度, 使音量调节得更加平滑, 做到近似连续调节;

(2) 对遥控器进行改造, 改成只有两个控制按钮, 一个是音量增加, 另一个是音量减小;

(3) 增加寄存器, 存储当前继电器的开合状态;

(4) 增加计数器 (或移位寄存器) , 对音量加 (或减) 按钮控制次数进行累计 (或移位) , 控制相应的继电器, 达到音量连续控制的目的。

近年来, 随着节传机房职能由单纯的节目传送向全台安全发射总控中心的转变, 机房的设备不断更新换代, 自动化程度大大提高, 只要在工作中, 善于发现、勤于思考、勇于动手, 就能使我们工作处于更合理、更科学、更轻松的状态。

参考文献

[1]梁廷贵.现代集成电路实用手册[M].北京科学技术文献出版社, 2002:56-59.

[2]何书森.实用遥控电路原理与设计速成[M].福建科学技术出版社, 2002:2-16.

[3]何书森, 何华斌.实用电子线路设计速成[M].福建科学技术出版社, 2004:179-193.

节传系统 篇4

关键词：中心试验台供暖,验收发现问题,解决办法

1 前言

2012年10月16日, 我院一行三人前往新疆南疆验收近期新建成的试验台工程。本次新建试验台工程属于新疆广电局节传中心管理, 在南疆地区共设了14个试验台, 每个台建筑面积为1356m2, 由综合楼和附属用房组成。此次南疆验收的是目前已经建成的七个试验台。

抵达的第一个台是阿合奇台, 对该台的施工现场进行了验收。该台土建工程基本施工结束, 还有一些扫尾的工作还在进行。验收中发现, 该工程采暖系统基本没有按设计图纸施工, 原设计采暖系统一层为上供上回双管并联式;二层为下供下回双管并联式安装。但施工单位应甲方要求, 按当地习惯做法全部改为单管水平串联方式安装 (这种方式在规范设计中是不允许的) , 最多一支串联了八组散热器。我们在现场验收时, 锅炉刚开始试烧, 发现水平串联组数少的散热器基本能热, 但是串联组数多的后面一两组散热器基本不热, 由于锅炉是刚开始烧, 还看不到最终结果。因为每个分支都是同程式系统, 只要该分支回水管道能够热起来, 最终末端散热器估计也能热起来。

验收的第二个台是柯坪台, 该工程采用一台230kW燃煤锅炉向全台供暖, 室内采暖系统一层为上供上回 (局部二层为中供中回) 同程或异程式, 散热器均为并联连接。采暖系统刚刚开始运行, 发现各房间的散热器普遍出现冷热不均的现象, 此问题很难通过调整解决, 一但停电, 采暖系统丢水严重。

验收的第三个台是城乌恰台。乌恰台职工反映采暖系统运行一直不正常, 特别是停电后 (市政供电经常不定时的停电) , 采暖系统再次启动运行时, 更不正常。该台综合楼内采暖系统基本按设计施工, 采暖系统热源使用燃气锅炉, 锅炉房内改动较大, 设计规定为定压式膨胀水箱, 但施工时, 却改用开式膨胀水箱。由于膨胀水箱被设置在锅炉房内, 其溢水口低于综合楼内采暖系统高位管道及二层散热器, 当循环水泵停止运行时, 系统内高于膨胀水箱溢水口的循环水就会全部泄掉, 当循环水泵再次运行时, 采暖系统倒空的部分暖气不热成为必然。

第四个台是上阿什图乡台, 该台是最早开播的单位。两年前, 在采暖施工图还没有拿到的时候, 就按当地习惯做法 (单管水平串联方式) 临时安装了综合楼室内暖气。据说, 当时的采暖系统运行还可以, 散热器基本都能热起来, 台里拿到采暖施工图纸后, 按照图纸又重新安装了室内暖气系统。台里反映, 自新的采暖系统安装运行以来, 室内散热器就没有热过。该台除了室内采暖系统的问题外, 还有锅炉运行问题, 锅炉烧了两年多, 炉膛内从来没有清扫过, 长时间积累的炉灰盖满了炉膛的燃烧受热面, 使得供水温度最高只能烧到50℃就再也烧不上去了。经室外管道输送到综合楼末端散热器供水温度也就只有40多度。采暖系统设计供水温度为85℃, 回水为60℃, 实际运行根本不能满足使用要求。为了能够度过寒冬, 台里给每个有人值班的房间都配置了电暖气。

验收的第五站是麦盖提台。该台热源与室内采暖系统与柯坪台一样, 采暖出现的问题与柯坪台类似, 因为该台运行时间相对较长, 台里普遍在开空调机补充采暖。

第六站是英吉沙台, 该台是这次验收过程中采暖系统安装比较好的, 凡是明装的采暖主干管都用建筑装饰来遮挡, 只是锅炉房内管道还没有全部连接好。该台试运行了几次, 存在的主要问题仍然是, 只要一停泵系统就跑水。该问题也是因为锅炉附带的补水箱位置偏低造成的。该工程由于循环泵前没有安装回水启闭阀, 一旦水泵停止运行, 采暖系统内高于补水箱溢水口的水就会迅速排掉, 整个锅炉房的地面都被淹没。

最后一个台是民丰台, 该台采暖系统存在问题与上述各台基本类似。但还存在一个大问题, 即在锅炉房内设备安装时, 由于循环泵没做基础, 所有管道阀门均落地安装, 导致Y型除污器装反了 (排污口向上) , 直接影响整个采暖热水循环系统的运行安全。

2 供暖存在的主要问题及改进方法

2.1 存在的主要问题

综合上述已经建成的7个节传台采暖系统的验收情况, 对于各台普遍存在的问题, 可总结出如下几点:

(1) 锅炉房设备及供暖管道安装不合理

按常理, 锅炉附属设备安装一定要留有检修空间, 但从建成的7个台来看, 没有一个符合使用要求, 大部分台将水处理设备和循环泵系统布置在锅炉本体的后面, 锅炉后距外墙最多不过1.8m, 一旦设备运行发生问题, 检修非常困难。没有一个台是严格按照图纸进行施工的, 据施工单位解释说, 改动是经过设计同意的, 但是设计同意, 一定要有设计变更文件和相应的修改图纸, 但在现场, 没有一个台能拿出变更文件。

(2) 供水管道的压力表和温度表安装不全

循环泵系统管道布置复杂, 安装做得十分紧凑, 供回水管道上的压力表、温度计, 只有英吉沙台装全了, 其他各台均有缺失。

(3) 掩蔽项目热入口图纸给出的大样所有台都没有做

因为供暖外线采用直埋方式, 按图施工就得在入口处改变安装方式, 但是由于造价过高, 因此各台均没有做, 都只是做了假井 (大多数台只做了个一假井盖) 。由于综合楼热入口都没有做, 供暖系统运行状况只能靠观察该处的供回水压力表和温度表来发现问题。因为热入口对小型采暖系统运行影响不大, 所以没有要求施工单位改正。将来类似这样的小型工程在施工交底时, 就可告知施工单位此处可以简化 (按规范热入口的大样图需在管道设两块压力表、两个温度计、调节阀及热表) 。简化做法是取消室外供暖检查井, 供暖管道进室内出地面后, 装两个调节阀, 即可达到使用要求。

(4) 最大的问题是采暖系统运行时, 散热器不热, 停电时 (地处偏远供电部门不能保证每天24小时连续供电) , 停泵系统就跑水。

2.2 改进方法

针对设计及施工存在的问题, 我们提出了如下相应的解决方法。

(1) 采暖系统的定压和停泵时的倒空 (跑水) 问题

设计图纸所采纳的由锅炉厂家提供的供热系统方案不适用于类似的小型工程, 该采暖系统的定压方案是, 锅炉系统与综合楼系统在停止运行时, 采暖循环水要严格分开, 其方法是在回水管上设置回水启闭阀, 在供水管道设置止回阀, 停泵时, 通过这两个阀门的自动关闭, 彻底将锅炉房系统和综合楼采暖系统分开。实际运行证明, 七个建成台都没有将两个供暖系统分开, 只要一停循环泵, 综合楼采暖设备内高于锅炉补水箱的循环水, 就会通过其溢水口流出去。在与生产该型锅炉的厂家研讨后, 得出结论是采暖系统的静水太小, 因此回水启闭阀关闭不严密导致系统丢水, 倒空的高位散热器及管道内的气体均阻碍了采暖系统的正常运行。

改进方法是:将锅炉本体配置的补水箱 (兼锅炉系统的膨胀水箱) 改成整个采暖系统膨胀水箱使用。膨胀水箱移至综合楼二层男厕所内, 其位置高于最高采暖设备1m左右, 其膨胀管D=25mm接至热入口处回水主管道阀门室外侧。将锅炉本体通大气管的出口 (原来接至补水箱水位线以下) 接至除污器跨越管阀门采暖系统侧 (按锅炉使用要求其原有上行高度不得改变) , 原因是只有此位置采暖系统运行时正、负压力值最小, 否则就会影响锅炉的正常运行。取消回水管道上的启闭阀, 锅炉上部的原有补水口封死。软化水装置尽量设在膨胀水箱附近, 软化水管接至膨胀水箱补水口处。整个采暖系统的定压由高位膨胀水箱解决, 同时也彻底解决了系统倒空问题。

(2) 采暖系统运行时散热器不热问题

除前文所提到的问题外, 设计图纸还存在的一个问题是, 没有给出干、立管连接的详图, 在施工过程中, 水平并行的供回水管由于连接失误, 造成个别立管局部高于水平干管 (水平干管末端装有自动排气阀) , 由于支立管中有空气, 阻塞了热水流动导致散热器不热。

改进方法:供暖水平干管与支立管连接时, 立管首先应垂直向下接400mm左右, 然后做的乙字涨缩弯, 继续向下连接至散热器。照此做法, 即可解决立管存气, 导致散热器不热的问题。

(3) 采暖系统调试问题

综合楼的结构特点是办公、机房值班、职工住宿都在一个建筑物内, 由于各台的供暖都存在问题, 为取暖, 每个房间的供暖调节阀都被开到了最大流量, 如此, 供暖系统注定阻力不会平衡;一些员工为了自己房间尽快热起来, 就不停的从散热器排气咀处向外放水, 这样一来, 系统阻力就会更加不平衡, 各房间冷热不均的现象会更加严重。由于本工程各采暖系统得规模都不大, 靠管径调节系统阻力是无法实现的, 只能靠在管道上加设调节阀, 通过调整阀门开度达到各分支间的阻力平衡来解决冷热不均的问题。具体调试方法如下:

(1) 排除管道中空气

在热水采暖系统里, 空气是最有害的因素, 当管道中有空气寄存时, 就会影响热水采暖系统的正常运行, 供暖系统分支间的阻力不平衡, 造成了各房间的冷热不均。实践证明, 一个有效排除空气和阻力平衡的热水系统, 是供暖正常运行的保障。

首先通过设置在二层的膨胀水箱向整个供暖系统补充软化水, 直到膨胀水箱浮球阀关闭为止。

排空管道及散热器内所有气体后, 开供暖循环泵, 烧锅炉。随着水温的上升溶解在水中的气体会不断析出, 不断通过管道上的自动排气阀和手动二层散热器排气咀将系统内气体全部排除掉。

(2) 供暖系统平衡调节

尽量关小或关闭综合楼内部同程式供暖系统 (供、回水水流同向) 主管道上的供回水阀门。

先调整异程式供暖系统 (供、回水水流方向相反) , 首先将并联在主管道上各组散热器支管阀门全部关闭, 然后从最末端开始打开散热器支管阀门, 通过调节阀门开启程度, 使末端散热器温度达到使用要求;然后再打开调节倒数第二组散热器支管阀门;以此类推, 直至最后一组散热器达到使用要求, 异程式供暖系统的平衡调节暂告结束。

逐步打开同程式供暖系统主管道上的阀门, 通过调节阀门开启程度, 应尽量使同程式和异程式主管道的阻力处于平衡状态。

通过调节并联在同程式主管道上各组散热器支管阀门, 使散热器温度达到房间的使用要求。

同程式供暖系统分支的调节, 要比异程式供暖系统繁杂得多, 开启调节支管阀门一定要有耐心, 必须经过无数次的微调, 直到每组散热器都能满足房间的使用要求为止。

供暖系统平衡调节结束以后, 就不要再动室内管道上的所有阀门了, 更不能通过散热器跑风放水, 以求达到室内温度提高。

最后, 针对烧锅炉中存在的问题强调如下:司炉应严格按照国家规定的“小型常压锅炉操作规程”执行 (如:锅炉定期排污、定期清理炉膛、经常清理烟火管内积灰等等) 确保锅炉正常运行。锅炉运行以前, 务必详读锅炉厂家提供的使用手册或产品样本, 司炉工必须熟悉使用手册中的操作程序, 并在实际工作中严格遵守。

3 小结