（廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心）

1 引言

為了保持工作環(huán)境的穩(wěn)定，廣播電視發(fā)射機房在正常工作時要求處于密閉狀態(tài)。一般來說，由于機房的不流通性，機房中各設(shè)備運行時散發(fā)的熱量，會導(dǎo)致機房溫度不斷升高，若排風(fēng)散熱不及時，會降低設(shè)備使用壽命甚至直接導(dǎo)致設(shè)備故障，這在夏季高溫季節(jié)尤為明顯。

目前廣播電視發(fā)射機房的通風(fēng)散熱主要有以下兩種方式：一種是直接采用空調(diào)對設(shè)備進行冷卻降溫，但由于機房的設(shè)備數(shù)據(jù)多，而且相當(dāng)一部分的設(shè)備工作功率大，由此產(chǎn)生的熱量也很大，這樣一來空調(diào)的耗電量也將隨之增加，同時空調(diào)自身正常工作時的功率和廣播電視發(fā)射設(shè)備相當(dāng)，甚至超過當(dāng)前在用的大部分設(shè)備，特別是在外電停電油機組供電的情況下，這也有可能會影響到廣播電視發(fā)射設(shè)備的正常工作；另一種方式是采用送風(fēng)機和排風(fēng)機直接把機房中設(shè)備產(chǎn)生的熱量送排到機房外面，但采用這種方式進行通風(fēng)散熱不可避免地會把機房外面的粉塵帶入到機房內(nèi)，而粉塵的長期積累會影響設(shè)備的正常運行以及使用壽命。因此，本文設(shè)計了一種能耗低，同時又能最大限度地減少外部粉塵進入到機房的通風(fēng)散熱系統(tǒng)。

2 硬件方案設(shè)計和實施

本系統(tǒng)由4個通風(fēng)散熱子系統(tǒng)組成，在機房的各面墻都安裝1個通風(fēng)散熱子系統(tǒng)，一面墻上的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)與對立面墻的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)的安裝位置相對應(yīng)，便于空氣對流，同時也方便利用風(fēng)的來向，根據(jù)需求開啟和關(guān)閉通風(fēng)散熱子系統(tǒng)，在達到排風(fēng)散熱目的的同時，還能減少電能損耗。如圖1通風(fēng)散熱子系統(tǒng)原理圖所示，通風(fēng)散熱子系統(tǒng)包括按鍵模塊、風(fēng)向風(fēng)速檢測模塊、溫濕度檢測模塊、控制器模塊、驅(qū)動模塊、電壓電流檢測模塊、過濾網(wǎng)組件、振動轉(zhuǎn)速檢測模塊、聲光報警模塊以及風(fēng)機等。

圖1 通風(fēng)散熱子系統(tǒng)原理圖

風(fēng)向風(fēng)速檢測模塊主要包括風(fēng)向感應(yīng)器和風(fēng)速感應(yīng)器，用于根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速啟動相應(yīng)的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)。在風(fēng)向感應(yīng)器的上端部連接有轉(zhuǎn)桿，在轉(zhuǎn)桿的一端設(shè)有風(fēng)向標，另一端設(shè)有平衡錘；在風(fēng)速感應(yīng)器上端設(shè)有風(fēng)杯。溫濕度檢測模塊為溫濕度傳感器，主要由測溫元件、測濕元件、微控制器以及串行接口組成。溫濕度檢測模塊檢測機房內(nèi)的溫濕度，檢測到的信號輸入至控制器模塊中，控制器模塊根據(jù)設(shè)置的溫濕度、實測的溫濕度進行判斷，開啟或關(guān)閉通風(fēng)散熱子系統(tǒng)。當(dāng)需要啟動或關(guān)閉風(fēng)機時，控制器模塊向驅(qū)動模塊發(fā)出控制指令，由驅(qū)動模塊向風(fēng)機發(fā)出控制信號，啟動或關(guān)閉風(fēng)機。在每個通風(fēng)散熱子系統(tǒng)風(fēng)機的進風(fēng)口和出風(fēng)口均安裝過濾網(wǎng)組件，該過濾網(wǎng)組件一方面是為了減少粉塵、樹葉等其它雜物附著在進風(fēng)口和出風(fēng)口影響風(fēng)機運行，另一方面是為了最大限度地減少外部粉塵進入到機房內(nèi)，改善設(shè)備工作環(huán)境。電壓檢測模塊以及電流檢測模塊用于檢測通風(fēng)散熱子系統(tǒng)內(nèi)電壓和電流的傳輸，在出現(xiàn)過壓、欠壓或缺相的時候，控制器模塊能及時斷電，避免通風(fēng)散熱子系統(tǒng)性能受損。振動檢測模塊和轉(zhuǎn)速檢測模塊對風(fēng)機進行振動檢測和轉(zhuǎn)速檢測，當(dāng)風(fēng)機在振動和轉(zhuǎn)速上存在異常時，可由控制器模塊及時調(diào)整風(fēng)機運行，全過程自動完成、操作簡單、安全方便。

3 軟件方案設(shè)計和實施

本系統(tǒng)的具體工作過程為：在任一通風(fēng)散熱子系統(tǒng)上的按鍵模塊設(shè)置機房內(nèi)所需溫濕度，在該通風(fēng)散熱子系統(tǒng)上，各檢測模塊開始檢測各自數(shù)據(jù)，控制器模塊獲取風(fēng)向風(fēng)速以及實測溫濕度，根據(jù)風(fēng)速風(fēng)向和實測溫濕度向驅(qū)動模塊發(fā)出信號，啟動或關(guān)閉風(fēng)機，如需開啟對立面或者其它相鄰?fù)L(fēng)散熱子系統(tǒng)，則通過控制器模塊向相應(yīng)的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)發(fā)出信號，接收到信號的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)根據(jù)指令啟動或關(guān)閉相應(yīng)的風(fēng)機；正在運行的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)檢測自身的電壓和電流，保障使用安全；正在運行的通風(fēng)散熱子系統(tǒng)檢測風(fēng)機的振動和轉(zhuǎn)速，在風(fēng)機出現(xiàn)異常時及時發(fā)現(xiàn)，并斷電，關(guān)閉通風(fēng)散熱子系統(tǒng)。

圖2 系統(tǒng)工作流程圖

本系統(tǒng)工作流程圖如圖2所示，具體方案主要工作過程如下：

1）由通風(fēng)散熱子系統(tǒng)上的按鍵模塊設(shè)置機房內(nèi)所需溫濕度；

2）溫濕度檢測模塊對機房環(huán)境的溫度參數(shù)進行實時采樣；

3）當(dāng)機房溫度上升至一定值時（如27℃），根據(jù)風(fēng)向風(fēng)速檢測模塊監(jiān)測到的風(fēng)向風(fēng)速，啟動風(fēng)向相對應(yīng)的兩面墻上的風(fēng)機；

4）根據(jù)溫度檢測模塊測得的溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)機房溫度低于一定值時（如15℃），控制器模塊對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，關(guān)閉所有已經(jīng)啟動的風(fēng)機；

5）在調(diào)度自動化系統(tǒng)進行配置，設(shè)定報警值，實現(xiàn)溫度異常時控制器模塊啟動聲光報警模塊的告警功能，提醒值班員注意監(jiān)測設(shè)備運行狀況。

4 小結(jié)

該系統(tǒng)已應(yīng)用于桂林興安縣級臺站，經(jīng)過一年多的試運行，目前，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，而且安裝了該系統(tǒng)之后，機房的溫度得到了有效控制，同時灰塵也逐漸減少，設(shè)備工作環(huán)境得到了顯著改善。另外該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有良好的功能擴展性和一定的先進性，如在以后系統(tǒng)的升級可采用多點溫度測量、濕度測量、短信息告警系統(tǒng)和紅外遙控控制等，進一步提升系統(tǒng)的性能，滿足機房對溫濕度監(jiān)控的需求，同時該系統(tǒng)可延伸到其他臺站機房，提高臺站的運營效率，進一步提升臺站的競爭力，具有較好的應(yīng)用推廣價值。

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