MMDS机房自动控制的设计

李霖

　　MMDS机房大多建在山上或离市区较远的地方，如果派人值机则浪费大量人力财力，而且值机人员的生活和工作条件也相当艰苦。由于MMDS发射机耗电功率较小，工作状况很稳定，完全可由一套自动控制装置来代替值机人员的工作，让工作人员在山下对机房的工作情况进行监视和遥控。

1　自控系统功能及原理介绍

　　在正常情况下机房内各设备的开机和关机是由定时开关装置控制，当遇到紧急情况或需要临时改变发射机及其他设备的开、关机时间时，工作人员可在山下的监控室里对机房的设备进行遥控控制关机开机。遥控控制权优先于定时控制，只要在遥控器上按取消遥控控制功能键，定时开关机控制就起作用。在监控室里可监听监看机房的现场情况，遇有意外情况可立即遥控切断电源。系统原理框图如图1所示。下面就本自控系统各部分原理分别作介绍。

图1　自动控制系统原理框图

1.1　定时器
　　定时控制器采用CD4013触发器，由两个电子时钟提供开机与关机信号如图2所示，电子钟1设定开机闹铃时间，电子钟2设定关机闹铃时间，当到开机时间时电子钟1有音频信号输出，经滤波器R11C11及V11放大，在V12集电极输出高电平，N11的6脚置位端为高电平，Q1端也输出高电平，经射随器V19驱动V15导通，继电器J11吸合触点K11被接通，这样第一台发射机的电源就打开了。同样当到关机时间时，电子钟2输出音频信号N11的复位端R1端为高电平，Q1端为低电平触点K11断开发射机被关闭。

图2　定时控制及遥控电原理图

1.2　遥控电路
　　有时需要延长某个节目的播出或者提前关闭某台发射机以节约用电或遇突发事故需关机，要求在山下的监控室内能对MMDS机房进行遥控操作，遥控信号用小微波送到MMDS机房。为节省资金，遥控信号与一套自办节目共用一台发射机送到MMDS机房，由于遥控信号只是造成自办节目偶尔瞬间的中断，所以影响不大。遥控芯片采用MC145026/MC145027 是摩托罗拉公司生产的通讯类COMS集成电路，其可靠性能较高。
1.2.1　遥控发射电路
　　如图3所示，A1～A5脚为地址端外接编码开关，其地址码与遥控接收端地址一致才有效，D6～D9脚为数据端，这些脚的电平可传送到遥控接收端，使遥控接收端相应的数据脚电平产生对应的变化，从而达到“开”、“关”、“清除”的遥控功能操作，D0脚为遥控信号输出端，此信号通过一个视频开关接到微波发射机的视频输入端。RTC、CTC、RC脚外接电阻、电容，其参数决定遥控信号的频率，遥控信号频率在视频范围内。

图3　遥控发射电路

1.2.2　遥控接收电路
　　在本自动控制系统中遥控信号的控制级别要比定时控制高，只有当遥控控制解除时，定时控制才起作用。如图2所示卫星接收机接收到的遥控信号从视频口2输出经V16、V17放大后送入N12的D1脚，当N12检测到遥控信号与本地址(即N12的1～5脚编码)相符时，则 D6～ D9脚产生相应的电平变化。比如遥控开机时，则D6为高电平，D7为低电平，使继电器 J11吸合，K11触点接通，遥控关机时D6为低电平，D7为高电平，这时由于V18对地短路，V19、V15处于截止的状态，继电器J11断开完成了遥控关机的功能。遥控功能清除时，D6、D7均为低电平。这时遥控电路将控制权交给了定时控制电路。图2只是画出了一个通道的控制电路，其他通道控制电路都一样。
1.3　MMDS机房现场监视
　　值班人员坐在监控室有必要了解机房的节目播放情况及各设备的工作情况和环境情况，比如：听到打雷声及时关机等。监视节目播放质量，只须直接用MMDS接收天线接收即可。对于机房现象的监视，则需用摄像头及拾音器，主要对以下几个因素进行监视：①对MMDS机房现场全景监视，察看有无人闯入；有无打雷声；设备发热冒烟、火灾等情况发生。②对供电电源、电压进行监视。③对机房温度进行监视。④对充气机气压进行监视。如图4所示，4个监视信号轮流由HCF4066切换到发射端，每个信号的停留时间为10秒钟，切换逻辑信号由时基器NE555及计数器CD4017产生，时基器NE555连接成振荡电路，振荡频率由R21、R22、C21决定。在这里振荡频率设定在0.1 Hz左右，振荡脉冲从N21的3脚输出，经V21到N22的时钟CP端，V21、R23、C22为波形整形电路。为保证触发无误，N22是一块十进制时序计数/译码器，按输出脉冲的个数顺序从Y0～Y9输出高电平脉冲信号，15脚R端为清零端，当计数器计算到5时，Y4为高电平，此高电平通过二极管加到R端使N22清零，此时Y0又变为高电平，这样在Y0～Y3之间轮流输出高电平，N23为四选双向模拟开关，4个监视信号分别从1、3、8、10脚输入，从2、4、9、11脚输出，5、6、12、13脚为控制端，在控制端加上高电平时相应的模拟开关就被接通。由于N22的Y0～Y3依次输出的高电平加到N23的4个控制端，所以4个监视信号依次被接通输出到微波发射机上。

图4　现场监视信号切换原理图

2　可行性

　　笔者在江西省吉安地区广电局大东山MMDS机房值机两年积累了一些经验，而且在遥控电路方面曾获得过国家专利，认为搞MMDS机房无人值机切实可行。安装一套上述自动控制系统成本在1万元以内，如果用人值机则一年的工资开销就要5～6万元，其经济效益显而易见，而且人员管理比较难，设备管理则较简单，只需每月定期维护两次即可。

李霖（江西省吉安地区广播电视局　343000）

谢谢楼主分享资料！！学习了。

:handshake 谢谢分享

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老大，图全挂了，补上吧，