浅议电视台发射机房环境改造

【摘要】发射机是功率大、发热量高的电视设备，本文通过环境对发射机影响因素的分析，总结出现有设备在运行中存在的问题，提出了风冷系统是降温的关键，并提出了防止凝露、灰尘、静电的观点，根据本地的实际情况提出了几点改造措施，起到了意想不到的效果。

【关键词】发射机;热量;机房环境;风道

一、概述

发射机在整个电视信号传播系统中功率是最大、热耗最高的设备。随着数字电视和手机电视技术的发展，我局又增加了几套电视发射系统，这些机器长期工作后，空气中的悬浮颗粒物就会进入机房依附在设备内部，导致发热器件散热条件恶化，发射机长期在高温下运行，会降低使用寿命，当空气中湿度大时还会出现微短路现象，所以机房环境对机房内发射机运行状态的影响至关重要，如果不及时进行改善，就会导致电子元件劣化，加速材料的老化、变形、脱裂，从而降低设备的工作性能及安全性。

二、机房环境对发射机影响的因素

所谓机房环境就是提供和保持设备正常运转所需要的工作环境。机房环境的好坏对充分发挥设备系统性能，延长设备的使用寿命，确保工作人员的人身安全都是非常重要的。机房环境的组成要素主要有：温度，湿度，空气清洁度，电磁干扰和静电等，它是一个复合体，这些要素之间又相互影响着。温度偏高会使元器件和集成电路主板产生的热量散发不出去，从而加快半导体材料的老化，并在内部引起暂时的或永久的微观变化，导致电子元件的性能降低，使用寿命缩短，降低绝缘性能。温度偏低会使电容、电感、电阻器的参数发生改变，降低电子设备运行的稳定性。机房内湿度过高会使金属材料氧化腐蚀，绝缘材料的绝缘强度减弱，超过70%湿度会有凝露现象，使元器件受潮变质老化，有些电气触点的接触性能变差，甚至被锈蚀，还会导致电路板的短路。湿度偏低容易产生静电，使电脑内部焊点和插座焊点的接触电阻增大，损坏精密电脑板等。静电不仅会对计算机运行出现随机故障，而且还会导致某些元器件损坏，此外静电还会对工作人员工作和健康造成影响。

根据我国计算机设备的工作环境制定了国家标准GB2887-2000，对计算机工作环境温度的要求如下：

由于电子设备在带电工作中会因有静电效应吸引空气中的尘埃，这些灰尘的沉积会在电子元件与空气之间形成绝缘层，阻碍元件产生的热量散发到空气中，使得元件的温度上升继而超过额定值并被烧毁，很多芯片的损坏大部分是由这个原因引起的。根据标准要求机房内尘埃的粒径大于或等于0.5μm，存在的个数应小于或等于18000粒/cm3。无线电干扰场强在频率范围内0.15MHz～1000MHz时不大于是120dB，磁场内磁场干扰场强不大于800A/m（相当于100e）。

三、现状及存在的问题

息县电视台发射机房内安装有三套500W数字电视发射机，一套手机电视发射系统，另有两套5KW模拟电视发射机，机房内采取民用空调制冷方式，发射机内配有鼓风装置，从室内抽风向发射机功放单元通风管道鼓风然后由发射机顶端吊层排到室外，所以存在着以下比较突出的几个问题：

1、发射机功耗大，导致夏季机房内室温达不到设计要求，机房内外存在很大负压极易积尘，不仅增加了机房的清洁工作量，而且影响发射机的使用寿命。产生的原因是机房内抽风形成了与室外的负压，导致室外空气通过门窗向机房内进行气流流动。

2、现在多数发射机采用的内置风冷式鼓风降温，冬季下雨时因气温低，发射机工作结束时有凝露现象发生，夏季因发射机部局温度过高而保护，有时室内温度达到27℃时而仍然出现功放块保护现象，影响到发射机的正常运行。

3、发射机机房内冷却系统均采用民用空调只能手动控制，需要人为操作，技术相对比较落后。

4、发射机采用的内置风机风冷式鼓风降温，增加了噪声污染。对值班人员的身体健康造成了一定的损伤。

三、改造方案

经过对同级电视发射机房进行实地考察，先写出改造方案，根据改造方案我们把发射机机柜进行改装，把发射机内原装鼓风机摘掉，新加工风道把功放散热腔体直接与发射机底部冷风通道相联接。采用下送风上抽风方式，下面是三种改造方案：

1、外循环方式如图一。

送风方式是一个单独房间内进行的，外部空气经过初次除尘再由精密制冷设备降温再除尘后进入有鼓风用的轴流风机房内，通过一台风量75000m3/h的轴流风机，将洁净的温度比较低的风分成六个冷风通道分别送入机房内每个发射机的底部进气口，这就彻底杜绝了带有尘土和脏物的空气进入机房，解决了机房冷却滤尘的问题。冷却后的热风经由发射机顶部排风管道排到机房上吊层的回气管道。回气管道由六个10000m3/h的排风扇向室外抽热风。这样机房内（80平方米）室温只要两台3P民用空调就能满足调温的需要。

2、也可以采用内循环方式如图二。

经过机柜内功放单元加热后的风出来后的风经发射机顶部排风管道排到机房上部的回气层。由机房顶层空间经过密封通道送到精密空调进气口，经空调降温后送到单独鼓风房间。然后通过一台风量75000m3/h的轴流风机抽风到发射机的底部进气口，这样就形成了一个内循环系统。在这个内循环系统内除了要注意外循环系统中几个问题外，因为降温用的空气每循环一次就受到空调制冷一次，所以空气中的湿度会很低，需要加湿器对空气进行适当加湿。在这个密封循环空间到机房内有气压差，所以空气每循环一次都要有损失，所以在装有轴流风机的房间内有小型空调从室外抽风降温除尘进行少量空气补偿。

3、为了提高发射机房的滤尘效果，在发射机房的旁边加一个两级蒸发式空气处理机（如图三）。

空气处理机实际上是一套水洗风系统，进入机房的空气要经过五道过滤，首先通过三道较粗的滤尘网滤除大颗粒的灰尘和脏东西，再经过两道循环水幕滤除细小的尘土颗粒，最后通过一台风量为了75000m3/h的轴流风机将洁净的温度比较低的风送入机房，这样也能够彻底杜绝了带有尘土和脏物的空气进入机房，解决了机房冷却滤尘的问题。冷却后的风经发射机顶部通过排风管道排到机房上部的回气层。由机房墙壁上的排风扇抽到室外。

为了防止机房外的电磁干扰我们采取用孔径小于5cm金属防盗网把发射机机房整个内壁镶嵌一层并确保每个接触边接触良好，这样就形成了一个完整的屏蔽箱体，把这个屏蔽箱体与机房的工作接地保持良好联接，同时把机房内的每个机柜与机房内的工作接地体联接，保证每台机器都等电位联接。防止机器静电对人的伤害，同时也能消除工作人员身体静电对机器的误损坏。在降低噪声方面。

四、注意事项

以上三种改造方案中，需要注意以下几个问题：

1、发射机底部进气口应使用可调节风口板，针对不同功率的设备机柜调节对应风口板的通风率，大功耗设备机柜应保持风口板通风率更大，以获得更大的出风量（常见风口板通风率最大为40%）。在机房环境监控系统中若使用自动调节风口板，还能根据温度探头获得的设备温度变化，对风口板出风率进行自动调节。

2、在每个发射机顶端热风出口处应根据发射机功率大小安装一个风压传感器，与该发射机主控板连接，这台发射机出风量达不到标准该台发射机就不能开机，显示风压故障。在冷风通道内安装温度传感器，用来控制发射机总配电系统。在整个封闭风冷通道内和机房内都要安装烟感、气体消防喷头等消防设施。

3、每个机柜的进风量要大于额定抽风量，使机柜内风压大于机柜外的风压，这样就能保证机房内的风压大于室外的风压，以免室外的空气进入机房内。

4、机房降温系统、顶层抽风设备、机房内的空调都与发射机配电系统相连接，只要发射机开机，相应的风冷降温系统就自动开机运行。

五、结束语

对电视台发射机房冷却系统的设计要综合考虑到机房内的发射机数量所产生的热量以及每个机柜内自带的风机所产生的风量，要保证通过每一个机柜内的风量要比原先设计的量要大的多。我们根据机房的实际情况，本着节约改造经费为目的，采用了第一种方案，经过精心的设计合理的调整设备布局，避免改造中存在的风险。并在系统投入前进行认真调试，确保机房内温度、湿度、空气洁净度满足了机器运行的要求，提高设备使用寿命和运行效率，使我台电视发射系统运行更加稳定可靠。

参考文献

1.《中华人民共和国电子计算机场地通用规范GB2887-2000》

2.《现代电视技术》2010年12期

3.《无线电技术》发射机房的通风改造，王海滨，杨佩鑫

4.《数字技术与应用》2012年11期