专利名称：广播电视发射机主备自动切换器的制作方法
技术领域：
本实用新型与广播电视发射机主备自动切换装置相关。
技术背景
在已有的广播电视发射机主备自动切换装置的切换实现方案中，主 要采用以下三种方式实现1. PC +控制电路。这种设计方案的缺点就 是成本高，传输链路复杂，完成整个自动过程比较长。现在基本上不采
用了。 2. PLC模块。这种设计方案成本非常高。3.单片机+控制电路。 这种设计方案结构简单，成本低廉，使用方便。但不能实现两部发射机 互相备份
实用新型内容
本实用新型的目的是提供了一种结构简单，成本低廉，智能化程度 高，安全可靠性强，功能完善的广播电视发射机主备自动切换器。 本实用新型是这样实现的-
本实用新型广播电视发射机主备自动切换器，同轴切换开关的各个 端口分别与第一发射机、负载、逻辑控制模块、第二发射机和耦合器连 接，耦合器与天线和功率检测模块连接，负载与逻辑控制模块连接，第 一、二发射机、逻辑控制模块、功率检测模块与智能控制模块连接，智 能控制模块与供电电路连接。
远程通信模块，按键电路和指示电路分别与智能控制模块连接，远 程通信信模块与计算机连接。
功率检测模块的PI接口与耦合器的输出连接，获得的耦合信号依 次经二极管D5，电容C:,6、电阻R:,5和二极管Ds组成的整流积分电路，集 成块仏、U7组成的电压放大和电压滞回比较电路后输入智能控制模块。
智能控制模块为单片机巳，"为集成块16F876,单片机仏的11、 12脚与第一集成块119连接，单片机"的13、 14脚与第二集成块U,。连接， 仏，U"'为74H138，集成块Ug、 U,。与指示电路连接,单片机U1的28、 27、 24、 l脚与第三接插件J2连接，J2与指示电路连接，单片机U1的5脚、6脚分别与逻辑控制模块的第一、二继电器K3、 K4连接，第一、二继电 器K:,、 K4与第三继电器Ks连接，第一、二、三继电器K3、 K4、 Ks分别与 二极管D4、 D3、 D7并联组成联锁信号组合，第一、二继电器K3、 L与第 一接插件J8连接，第一接插件Js与同轴切换开关的控制口连接，第三继 电器K5与第二接插件J9连接，第二接插件、J9与负载的控制口连接， 单片机比的23、 22脚分别与第一、二驱动电路的输入连接，第一、二 驱动电路的输出与第四接插件L连接，第四接插件L与同轴切换开关 的控制口连接，单片机U,的25、 24脚分别与第三、四驱动电路的输入 连接，第三、四驱动电路的输出分别经第四、五继电器Ki、 K2与第五、 六接插件J" Ju连接，第五、六接插件J" Ju分别与第一、二发射机 连接。
第一、二、三、四驱动电路分别由两个晶体三极管连接组成。 单片机仏的18、 7、 17脚分别与第三集成块U3的2、 4、 5脚连接， 单片机U,的17、 18脚分别与第四集成块U2的10、 9脚连接，集成块1]2 的8脚与集成块U3的12脚连接，集成块U2的8脚、7脚，集成块仏的 12脚、11脚、10脚、9脚与第七接插件J4连接，第七接插件J4与计算 机连接，集成块112为MAX232，集成块U3为MAX491。
供电电路为分别由整流电路，滤波电路和稳压电路组成的5V和12V 供电电路，稳压电路的输出连接第八、九接插件Js、 J6。 Js、 Je与智能控 制模块连接。
本实用新型结构简单，智能化程度高，安全可靠性强，功能多样，
成本低廉。主要包括检波，联锁组合，按键，通信四种渠道使智能控 制模块获得信息后执行功能。当系统在正常工作时主发射机出故障。检 波同时得到一个状态。智能控制模块关闭发射机，判断关闭工作完成后 才切换同轴开关，判断切换同轴开关到正确的位置后，再开启备发射机
使其工作。完成整个过程不超过30秒。故障发射机修好后默认为备发
射机。实现主备发射机互相备份。
图l为本实用新型的结构框图。
图2为功率检测模块电路原理图。
图3为发射机功率曲线图。
图4为发射机电压变化图。图5为智能控制模块电路原理图。 图6为逻辑控制模块电路原理图。 图7为智控制模块与发射机的连接电路原理图。
图8为智能控制模块与同轴切换开关的连接电路原理图。 图9为+5V供电电路原理图。 图10为+12V供电电路原理图。 图11为远程通信模块电路原理图。
具体实施方式
本实用新型广播电视发射机主备自动切换器通过射频电缆获得主 发射机输出的耦合信号，送到功率检测模块，经过该模块的检波，整流， 滤波，放大，比较，输出一个下降沿状态送到智能控制模块。
本实用新型广播电视发射机主备自动切换器通过逻辑控制模块获 得同轴切换开关和负载的联锁信号，经过逻辑组合。输出一个工作状态 送到智能控制模块。
本实用新型广播电视发射机主备自动切换器通过按键送到智能控 制模块功能设置。通过远程通信模块实现远程计算机与智能控制模块的 数据交换。
本实用新型广播电视发射机主备自动切换器通过逻辑控制模块把 智能控制模块获得的信息处理后输出。
广播电视发射机主备自动切换器的J4与计算机串口采用标准的串
型接口连接方式连接。J7， Ju使用8芯数据线与发射机控制接口 一一对应 连接。L采用2芯数据线与水冷负载的联锁口连接。Js采用8芯数据线 连到同轴切换开关控制口的1 8端口， Ju)采用4芯数据线连到同轴切 换开关控制口的9 12端口。耦合器输出的耦合信号通过射频电缆连接 到功率检测模块的Pi端口。这样组成了广播电视发射机主备自动切换器 与外围设备的连接。
广播电视发射机主备自动切换器的功率检测模块输出RFIN点连接 到智能控制模块，按键通过12芯数据线连接到智能控制模块的J3，指示 灯通过8芯数据线连接到智能控制模块的J2，供电模块输出的直流电压 + 5V和+ 12V分别送到各功能模块。逻辑控制模块和通信模块分别直接 与智能控制模块连接。这样就组成了广播电视发射机主备自动切换器内 部的连接。从耦合器输出的耦合信号来得到发射机输出功率的大小，送到广播
电视发射机主备发射机切换器。通过D5检波二极管检出电压，经过C36 和R36滤波，D6整形电路送到U6集成块LM358，仏集成块LM358主要实现 了电压放大和电压滞回比较输出高低电平。调整R38可以放大检波电压， 调整Rw可以改变阈值电压(相应的可以改变发射机输出功率下降到该 点，比较输出电压翻转)输出的电压送到智能控制模块。
图3、 4可以看出，发射机在开启过程中功率是逐步超过功率保护 点到达顶点，当发射机出故障后，功率又逐步降下来.根据发射机的功率 曲线可以输出一个高低电压的状态。这样就会得到功率上升和功率下降 这两个电压变化状态。功率上升时的电压变化是无用的状态。传统的设 计只有采用延时的办法来滤掉功率上升时的电压变化，采集功率下降时 的电压变化以此来判断发射机故障。但这样的设计缺点就是1 一致性 差。.不同的发射机输出功率超过保护点的时间不一样。导致误切换的可 能性大。采用本实用新型图2和图5的下降沿触发设计，就只判断功率 掉到保护点以下时的边沿，才确认发射机故障，这样就提高了可靠性。
图6的电路采用单片机控制，通过识别面板按键，功率监测，发射 机工作状态，同轴切换开关工作状态来控制主备发射机的工作和同轴切 换开关的切换。U,集成块16F876实现处理功能和远程PC机通信功能。 Ug和IU集成块74HC138的输出通过D2。 D27实现面板指示功能。Y,，C2和 C:,组成整荡电路为仏工作提供时钟。J2为仏提供处理功能的下载。同轴切换开关的一组联锁信号和负载联锁信号经过K3， K4， Ks继电 器组成了发射机的保护功能。D3， D4， D7二极管主要保护继电器。Js接插 件连接到同轴切换开关控制口， J9接插件连接到水冷负载的控制口。
当同轴切换开关联锁和负载联锁
Ks继电器吸合，触点处于常闭状态，1(3，1(4继电器其中一个吸合，触 点处于常闭状态，经过图6逻辑连接。AB发射机激励器都处于联锁状态 当同轴切换开关联锁和负载没有联锁
K5继电器断开，触点处于常开状态，K3，K4继电器其中一个吸合，触 点处于常开状态，经过图6逻辑连接。输出到负载的发射机激励器不联锁。
当同轴切换开关没有联锁
K3，K4继电器都不吸合，触点处于常开状态。AB发射机激励器都不能开启。
驱动电路采用S8050NPN型三极管实现了 AB发射机的开关机和AB 发射机的工作状态。实现了同轴切换开关的切换和控制。
图7、图8的电路通过J5， L输入交流电压经过D,。 Dw二极管组成 整流电路，电容实现直流电压滤波，稳压仏，IJ5集成块LM7805和LM7812 输出+5V和+ 12V电压提供给广播电视发射机自动切换器使用
电路用于与PC机的远程通信。设计有2种通信接口IJ2集成块MAX232 实现RS232通信方式。"集成块MAX491实现RS485通信方式。
权利要求1、广播电视发射机主备自动切换器，其特征在于同轴切换开关的各个端口分别与第一发射机、负载、逻辑控制模块、第二发射机和耦合器连接，耦合器与天线和功率检测模块连接，负载与逻辑控制模块连接，第一、二发射机、逻辑控制模块、功率检测模块与智能控制模块连接，智能控制模块与供电电路连接。
2、 根据权利要求l所述的自动切换器，其特征在于远程通信模块， 按键电路和指示电路分别与智能控制模块连接，远程通信信模块与计算 机连接。
3、 根据权利要求1所述的自动切换器，其特征在于功率检测模块 的PI接口与耦合器的输出连接，获得的耦合信号依次经二极管D5,电容C:w、电阻R35和二极管De组成的整流积分电路，集成块U6、 U4且成的电压放大和电压滞回比较电路后输入智能控制模块。
4、 根据权利要求2所述的自动切换器，其特征在于智能控制模块 为单片机U,，仏为集成块16F876,单片机仏的ll、 12脚与第一集成块 U9连接，单片机仏的13、 14脚与第二集成块IV连接，U9， Ui。为74腦， 集成块仏、Uu,与指示电路连接，单片机U1的28、 27、 24、 1脚与第三 接插件J2连接，J2与指示电路连接，单片机U1的5脚、6脚分别与逻辑 控制模块的第一、二继电器K3、 K4连接，第一、二继电器1(3、 K4与第三 继电器Ks连接，第一、二、三继电器K3、 K4、 K5分别与二极管D4、 D3、 D7并联组成联锁信号组合，第一、二继电器&、 K,与第一接插件J8连接， 第一接插件J8与同轴切换开关的控制口连接，第三继电器K5与第二接 插件L连接，第二接插件、J9与负载的控制口连接，单片机仏的23、 22 脚分别与第一、二驱动电路的输入连接，第一、二驱动电路的输出与第 四接插件Ju)连接，第四接插件J,。与同轴切换开关的控制口连接，单片 机仏的25、 24脚分别与第三、四驱动电路的输入连接，第三、四驱动 电路的输出分别经第四、五继电器K,、 K2与第五、六接插件J7、 Jn连 接，第五、六接插件J" Jh分別与第一、二发射机连接。
5、 根据权利要求4所述的自动切换器，其特征在于第一、二、三、 四驱动电路分别由两个晶体三极管连接组成。
6、 根据权利要求4所述的自动切换器，其特征在于单片机U,的18、 7、 17脚分别与第三集成块仏的2、 4、 5脚连接，单片机仏的17、 18 脚分别与第四集成块仏的10、 9脚连接，集成块1]2的8脚与集成块U3 的12脚连接，M成块L'2的8脚、7脚，集成块1]3的12脚、11脚、10 脚、9脚与第七接插件J4连換，第七接插件J4与计算机连接，集成块U2 为MAX232，集成块比为MAX491。 '
7、 根据权利要求4所述的自动切换器，其特征在于供电电路为分 别由整流电路，滤波电路和稳压电路组成的5V和12V供电电路，稳压 电路的输出连接第八、九接插件J" J6。 J5、 J6与智能控制模块连接。
专利摘要本实用新型为广播电视发射机主备自动切换器，解决已有切换器自动切换功能不完善，不能实现两部发射机互相备份的问题。同轴切换开关的各个端口分别与第一发射机、负载、逻辑控制模块、第二发射机和耦合器连接，耦合器与天线和功率检测模块连接，负载与逻辑控制模块连接，第一、二发射机、逻辑控制模块、功率检测模块、远程通信模块、按键电路和指示电路分别与智能控制模块连接，远程通信模块与计算机连接，智能控制模块与供电电路连接。
文档编号H04N5/38GK201153288SQ20082006204
公开日2008年11月19日 申请日期2008年1月29日 优先权日2008年1月29日
发明者姚成松 申请人:成都康特数字广播电视设备有限公司