贴膜式电加热天线除雪系统改造研究
微波天线融雪技术与方法
但 该 装 置 由于 加 热 膜 直接 暴 露 在 温 度 时 ,加 热 器 自动停 止 运 行 ,但 风 3 2 Kg / m3) 、耐 候性 强 ,防 水 ,使 用温
天线 反射 面背面 ,热 量有所 损 失 、耗 电 机 会 延 时停 止 。 同 时 ,系 统 实 时 监 测 度 一 4 0 o C~ 7 2 。 C,适 合在 户 外 环境 量 大 ,如 遇 大 口径 天 线 , 若 一 整 副 天 线 和 判断 各部 件运行 状 况和 告警 信息 。 下 使 用 。保 温 板 安 装 通 常 利 用 天 线 反
温 材 料 加 工 。并 用 高 强 度 密 封 材 料 密 封 , 处理 。
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温 度 传 感 器 :采 用 数 字 式 或 模 拟
实 时测 量每 个加热 通 道 ( 扇区 ) 温度。 确 保 电 热 膜 防 尘 、 防 雨 。 我 站 的 贴 热 膜 射 面 背 面 的 温 度 传 感 器 实 时 采 集 天 线 式 ,
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3 贴 热 膜 融 雪 装 置
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P 5 4,内置 多级 过 热保 护 装 置 、 贴 热 膜 融 雪 装 置 是 为 卫 星 通讯 天 反 射面铝 板吸 热 、升 温后 天线 表面积 雪 护 等级 I
线融雪 除冰 而设 计的 。采 用在卫 星天线 可快 速融 化 。同时 ,天线 反射 面表面 维 内 设 延 时 继 电器 ,机 器 发 生 故 障 停 机 背面 附着 一层 电热膜 ,并 通过温 度传 感 持 一定 温度 ,防止 再次产 生积 雪 ,确保 后 ,风 扇 延 时 关 闭 ,防 止 机 器 内温 度 器控 制 电热 膜通 电方 式 ,实 现对 卫星天 不影 响 通信链 路畅 通实现 卫星 天线 自动 过 高 ,有 利 地 保 护 机 体 部 件 。核 心发
《2024年度基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》范文
《基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》篇一一、引言随着现代科技的飞速发展,自动化和智能化技术被广泛应用于各种机械设备中。
特别是在恶劣天气条件下,如降雪、结冰等,清雪除冰设备的需求日益增长。
微波加热技术作为一种新型的加热方式,具有快速、高效、节能等优点,被广泛应用于各个领域。
本文将重点研究基于微波加热的清雪除冰车部件及行走同步系统设计,旨在提高设备的除冰效率及安全性。
二、微波加热技术及其在清雪除冰车中的应用微波加热技术是一种利用微波辐射对物体进行加热的技术。
其优点在于加热速度快、效率高、能耗低等。
在清雪除冰车中,微波加热技术可用于对车体部件进行快速除冰。
本文将研究微波加热技术在清雪除冰车部件中的应用,包括车体表面、冰雪铲等部件的除冰过程。
首先,通过在车体表面安装微波发生器,利用微波辐射对冰雪进行快速加热,使冰雪迅速融化并脱落。
其次,对于冰雪铲等部件,可通过在铲头处安装微波发生器,使铲头在铲雪过程中利用微波加热对冰雪进行破碎和剥离。
这种方式的优点在于能够提高除冰效率,降低能耗,延长设备使用寿命。
三、行走同步系统设计清雪除冰车的行走同步系统是保证车辆稳定运行的关键。
本文将研究行走同步系统的设计,包括驱动系统、控制系统和传动系统等。
首先,驱动系统采用电动或液压驱动方式,以提供足够的动力和扭矩。
其次,控制系统通过传感器和算法对车辆的行走速度、方向等进行精确控制。
最后,传动系统采用行星齿轮或链传动等结构,以保证车辆在复杂地形和恶劣天气条件下的稳定行走。
此外,为了确保行走同步系统的可靠性,还应进行系统优化和调试,以满足不同环境下的使用需求。
四、整体设计及性能分析基于上述研究,本文将进行整体设计及性能分析。
首先,根据实际需求确定清雪除冰车的结构布局和主要参数。
其次,进行部件设计和选型,包括微波发生器、冰雪铲、驱动系统、控制系统等。
最后,对整体设计进行性能分析和优化,以确保设备的除冰效率、安全性和可靠性。
一种消除寒区道路积雪的电热装置[实用新型专利]
专利名称:一种消除寒区道路积雪的电热装置专利类型:实用新型专利
发明人:郑波,郑金龙,吴剑,蔚艳庆,李玉文,王刚申请号:CN201720939917.7
申请日:20170731
公开号:CN206986663U
公开日:
20180209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种消除寒区道路积雪的电热装置,包括温差发电系统、光伏发电系统、电能管理电路和置于路面下的电加热盘管;温差发电系统,包括置于地下热水源或温泉热水源处的抽水泵、集水箱和温差发电片,温差发电片的输出端连接至电能管理电路;光伏发电系统,包括光伏电池板、光伏控制器和蓄电池,光伏电池板通过光伏控制器连接至蓄电池,蓄电池连接至电能管理电路;电能管理电路连接至所述电加热盘管。
本实用新型能够充分利用高寒地区当地的自然资源进行发电,消除冬季路面积雪暗冰;提高高寒地区交通安全性,降低路面暗冰导致的交通危害;能够大大降低路面除冰的运行成本,且融冰效果好。
申请人:中铁西南科学研究院有限公司,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院
地址:610000 四川省成都市高新西区古楠街97号
国籍:CN
代理机构:成都玖和知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:胡琳梅
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《2024年基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》范文
《基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》篇一一、引言随着现代科技的飞速发展,高效、智能的清雪除冰设备已成为城市和道路交通保障的重要组成部分。
本文将探讨一种基于微波加热技术的清雪除冰车及其行走同步系统的设计研究。
该研究将致力于解决传统清雪除冰方法效率低下、能耗高、对环境影响大等问题,通过微波加热技术实现快速、高效的清雪除冰,同时优化行走同步系统,提高设备的稳定性和工作效率。
二、微波加热技术在清雪除冰车部件设计中的应用1. 微波加热技术概述微波加热技术利用微波辐射对物质进行快速加热,具有高效、均匀、无污染等优点。
在清雪除冰车部件设计中,采用微波加热技术可以快速融化冰雪,提高清雪除冰效率。
2. 部件设计(1)微波加热装置:设计合理的微波发生器和天线,确保微波能量均匀分布,实现快速融化冰雪。
同时,考虑设备的散热性能和安全性,确保设备在长时间工作过程中保持稳定。
(2)除冰铲:根据实际需求,设计合适的除冰铲形状和尺寸,以便在微波加热后快速清除冰雪。
同时,考虑除冰铲的耐用性和维护便利性。
(3)其他部件:如传动系统、控制系统等,需根据实际需求进行合理设计,确保设备整体性能的稳定性和可靠性。
三、行走同步系统设计研究1. 行走同步系统概述行走同步系统是保证清雪除冰车稳定、高效工作的关键部分,其设计需要考虑设备在不同路况下的行驶稳定性以及工作时的动力传输效率。
2. 系统设计(1)驱动系统:采用先进的电机驱动技术,确保设备在不同路况下都能保持稳定的行驶速度和动力输出。
(2)同步控制系统:通过传感器和控制系统实现设备的同步控制,确保设备在行驶和工作过程中保持稳定。
同时,考虑设备的能耗和环保性能,优化控制算法,降低能耗。
(3)防滑系统:设计合理的防滑装置和防滑算法,确保设备在冰雪路面上行驶时的稳定性和安全性。
四、实验与结果分析为了验证设计的可行性和有效性,我们进行了多轮实验。
实验结果表明,基于微波加热技术的清雪除冰车部件设计能够实现快速、高效的清雪除冰。
《2024年基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》范文
《基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,雪地与冰冻区域的交通运输设备面临的挑战也在增加。
尤其在冬季和北方等易受降雪、冰冻等影响的地域,对交通设备和系统的正常运转要求越来越高。
而针对这种特殊的外部环境,车辆中除雪、除冰系统,特别是结合微波加热技术的清雪除冰车部件及行走同步系统的设计研究显得尤为重要。
本文将围绕微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计展开讨论,以期为相关研究提供理论依据和技术支持。
二、微波加热技术及其在清雪除冰车部件的应用微波加热技术以其快速、均匀、无接触等特性,被广泛应用于工业和日常生活中。
在清雪除冰车部件的应用中,微波加热能够迅速提升车体部件的表面温度,使其在短时间内达到融化冰雪的效果。
这种技术不仅可以提高除雪除冰的效率,还能有效保护车体部件不受冰雪的侵蚀。
首先,对于清雪除冰车部件的设计,我们需要根据不同的部件材质和结构特点,选择合适的微波发生器和微波加热元件。
如针对车体表面的玻璃和金属部件,可以选择具有高能量密度和高热效率的微波元件进行加热。
其次,针对不同环境下的冰雪厚度和结冰程度,我们可以设计不同功率的微波加热系统,以满足不同的除雪除冰需求。
同时,我们还需要考虑微波加热系统的安全性和稳定性,确保在长时间、高强度的使用过程中不会出现故障或安全隐患。
三、行走同步系统设计行走同步系统是清雪除冰车的重要组成部分,它能够保证车辆在复杂地形和恶劣天气条件下的稳定行走和高效作业。
针对这一部分的设计,我们需要从以下几个方面进行考虑:首先,我们需要根据车辆的行走机构和结构特点,设计合适的同步装置和控制系统。
这包括对行走机构的速度、转向、制动的精确控制,以及在不同路面条件下的自动调整和优化。
其次,考虑到车辆在冰雪覆盖的路面上可能出现的打滑和不稳定现象,我们需要设计一套有效的防滑和稳定控制系统。
这包括对车辆行驶过程中的动态监测和实时反馈,以及根据实际情况调整行走同步系统的参数和策略。
《2024年基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》范文
《基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,清雪除冰设备在冬季道路维护中扮演着越来越重要的角色。
传统的清雪除冰方法往往效率低下且对环境产生一定影响。
因此,研究并开发一种高效、环保的清雪除冰车显得尤为重要。
本文将重点探讨基于微波加热的清雪除冰车部件设计以及行走同步系统的设计研究。
二、微波加热清雪除冰车部件设计1. 设计原理微波加热技术利用微波辐射能量对物体进行加热,具有快速、均匀、节能等优点。
在清雪除冰车部件设计中,我们采用微波加热技术对车部件进行快速加热,以实现快速清雪除冰的目的。
2. 部件设计(1)微波发生器:作为微波加热系统的核心部件,其性能直接影响整个系统的加热效果。
我们采用高效、稳定的磁控管式微波发生器,确保微波功率的稳定输出。
(2)微波传输系统:包括微波导波管、耦合器等,负责将微波能量传输至清雪除冰部件。
为保证微波能量的均匀分布,我们采用特殊设计的导波管和耦合器,确保每个部件都能均匀受热。
(3)清雪除冰部件:根据实际需求,设计不同形状和大小的清雪除冰部件,如铲雪刀片、冰层破碎器等。
这些部件需具有良好的导热性能和耐磨性能,以确保在微波加热下能够快速、有效地清除积雪和冰层。
三、行走同步系统设计1. 设计原理行走同步系统是保证清雪除冰车在行走过程中保持稳定的关键部件。
我们采用先进的控制系统和传感器技术,实现车体的行走同步控制。
2. 系统设计(1)控制系统:采用高性能的控制器,实现对车体行走速度、转向等动作的精确控制。
同时,通过传感器实时监测车体的行驶状态,确保行走同步的准确性。
(2)传感器系统:包括速度传感器、距离传感器等,用于实时监测车体的行驶速度、位置等信息。
这些信息将反馈给控制系统,帮助其做出相应的调整,以保证行走同步的稳定性。
(3)驱动系统:采用先进的电机驱动技术,实现车体的动力输出。
同时,通过控制系统对电机进行精确控制,以确保车体在行走过程中的稳定性。
《2024年度基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》范文
《基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,清雪除冰设备在冬季道路维护中扮演着越来越重要的角色。
传统的清雪除冰方法往往效率低下且对环境产生一定影响。
因此,开发一种高效、环保的清雪除冰设备成为当前研究的热点。
本文提出了一种基于微波加热的清雪除冰车及其行走同步系统设计研究,旨在提高清雪除冰的效率并减少对环境的影响。
二、微波加热清雪除冰车部件设计1. 微波加热系统设计微波加热系统是本设备的核心部分,其作用是利用微波能量对积雪和冰层进行快速加热,使其融化或松软,便于清除。
设计时需考虑微波发生器、微波传输系统及微波辐射器等关键部件。
微波发生器应选用高效、稳定的电源,以保障微波能量的输出。
微波传输系统需确保微波能量能够均匀地传输至辐射器,避免能量损失。
微波辐射器则需具备较好的辐射性能和耐候性能,以适应复杂的室外环境。
2. 部件材料选择为确保设备的耐用性和稳定性,部件材料的选择至关重要。
车体材料应具备较好的抗腐蚀性能和耐候性能,以适应冬季恶劣的环境条件。
此外,部件材料还需具备较高的热传导性能,以便快速将微波能量传递至积雪和冰层。
三、行走同步系统设计行走同步系统是保证设备稳定运行的关键部分,其作用是协调设备的行走速度和清雪除冰的工作速度,确保设备在行驶过程中能够顺利进行清雪除冰作业。
设计时需考虑驱动系统、控制系统及传感器等关键部件。
驱动系统应选用动力强劲、运行稳定的电机,以保证设备在各种路况下都能稳定行驶。
控制系统则需具备较高的智能化水平,能够根据实际工作需求自动调整设备的行驶速度和工作模式。
传感器则用于实时监测设备的运行状态和环境变化,为控制系统的调整提供依据。
四、系统集成与优化在完成各部件和系统的设计后,需进行系统集成与优化,以确保设备的整体性能达到最优。
首先,需对微波加热系统和行走同步系统进行联调,确保两者之间的协调性和稳定性。
其次,需对设备进行性能测试和优化,包括清雪除冰效率、能耗、稳定性等方面。
《2024年度基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》范文
《基于微波加热清雪除冰车部件及行走同步系统设计研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,道路清雪除冰作业日益显现其重要性。
针对传统除雪设备在面对冰层较厚、环境恶劣等复杂情况时,效率低下、耗时耗力的问题,本文提出了一种基于微波加热的清雪除冰车及其行走同步系统设计研究。
通过微波加热技术对车部件进行快速除冰,同时通过高效的行走同步系统,提升整车的工作效率与稳定性。
二、微波加热清雪除冰车部件设计1. 微波加热原理微波加热技术是一种利用微波的电磁场效应使物质分子高速摩擦生热的物理现象。
将微波加热技术应用于清雪除冰车的部件设计中,可以实现快速除冰,降低能源消耗。
2. 部件材料选择为了适应恶劣的工作环境并实现高效除冰,我们选择了耐腐蚀、耐高温的合金材料作为主要部件材料。
同时,考虑到微波的穿透性,我们特别选择了具有良好微波吸收特性的复合材料作为部分部件的表面材料。
3. 微波加热系统设计微波加热系统主要由微波发生器、微波传输系统和微波作用区域三部分组成。
通过调整微波功率和频率,使车部件能够快速达到理想的加热效果,实现快速除冰。
三、行走同步系统设计1. 系统构成及工作原理行走同步系统主要由传感器、控制器和执行器三部分组成。
传感器负责实时监测车轮的转速和地面情况;控制器根据传感器信息,对执行器发出指令,实现车轮的同步行走。
2. 同步控制策略为了确保行走同步系统的稳定性和效率,我们采用了先进的控制算法和策略。
通过实时调整车轮的转速和转向,使车辆在各种路况下都能保持稳定的行走同步。
四、系统集成与测试在完成微波加热系统和行走同步系统的设计后,我们将两者进行集成,并进行实地测试。
测试结果表明,该清雪除冰车在面对厚冰层和复杂路况时,均能实现快速除冰和稳定的行走同步。
同时,该车还具有较高的工作效率和较低的能源消耗。
五、结论本文提出了一种基于微波加热的清雪除冰车及其行走同步系统设计研究。
通过微波加热技术对车部件进行快速除冰,同时通过高效的行走同步系统提升整车的工作效率与稳定性。
SnowShield天线除雪系统
Snow Shield天线除雪系统适合直径0.6米– 6.3米的天线Snow Shield是低成本的用于较小尺寸天线除雪系统,Snow Shield 采用高性能纤维材料并涂覆PTFE(聚四氟乙烯)制成,对于电磁波基本无遮挡。
纤维材料被覆盖在天线反射面前方并绷紧,形成一个平整光滑的斜面,由于PTFE的疏水性,雪、冰、雨水将由Snow Shield上滑落,避免了冰雪的堆积。
从而减少对电磁波的干扰。
用于Snow Shield的低成本新型纤维材料和涂层Walton公司提供了3种不同的纤维材料和涂层用于Snow Shield除雪系统,对于大部分C波段应用我们推荐Kynar®,Kynar®是三种材料中成本最低的选项,在C波段电磁波特性和其他昂贵材料一样优秀,对于电磁波基本透明。
Kynar®不仅坚固,同时耐高、低温,耐紫外线,可以一年四季不用摘掉。
他的工作年限是10-15年。
●工作温度:-60°C - 90°C●使用寿命:10年Ice Quake选件Ice Quake系统将极大增加Snow Shield的除雪效果。
Ice Quake是在天线安装振动电机,在降雪时使Snow Shield的纤维材料抖动,加快雨、雪去除的速度。
天线积雪的情况Ice Quake开启10秒Ice Quake开启40秒Ice Quake开启90秒取出99%Snow Shield加热选件Walton同时提供提供加热系统为SnowShield和天线之间的空间充入加热的空气,确保在Snow Shield材料表面没有积雪。
Walton还为加热系统提供了自动启动的控制系统,可用于远程无人站。
加热系统适合高寒地区用户和可靠性要求高关键任务系统,以及重要的无人值守站。
加热系统可采用电能和燃气作为能源。
DS-4自动控制单元/DP-7SS远程监控单元DS-4 通过自带的温度和降水传感器收集的数据控制加热系统工作,DS-4可控制110V和220V电源的加热设备。
卫星天线冬季积雪问题研究及解决方案
解决方案:
现在比较通用的办法是通过电热丝加热的方式或者 用电热膜加热的方式。 比较这两种方案,电热丝有如下缺点:热效率不高, 加热不均匀,加热时间长,安全性不高等。 电热膜效果较好但费用较高,而河南段冬季大雪的 次数不多资源浪费。 根据河南段冬季温度不是特别低,下雪不是特别大 的特点我们设想采用风扇的方法进行除雪。在天线旁边 利用风扇的风力对天线上的积雪进行清除。
实施方案:
我们采用常用的强力风 扇,在天线旁边用支架固定, 然后在室内安装开关,在下 雪天打开风扇依靠风力进行 除一个冬天的使用和观察,在冬 季没有出现天线积雪导致的阀室掉网故 障。达到预期效果。
中国石油西气东输河南段
卫星天线冬季积雪问题 研究及解决方案
郑州维修队通信专业
项目背景:
西气东输河南段各场站、阀室卫星远端站天 线在冬季下雪天积雪,导致天线抛物面改变,最 后造成远端站掉网。导致场站及阀室卫星信息链 路中断。 由于场站及阀室的天线大多都在房顶,造成 除雪非常的不便,而且在下雪天需要不断的清除 积雪,反复上房有很大安全隐患。
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小天线主面电加热除冰雪装置的设计及应用
小天线主面电加热除冰雪装置的设计及应用陈元洲【摘要】在比较国内外常见除冰雪装置的基础上,结合工程实践,介绍了一种适合小口径天线主面的电加热除冰雪装置.当天线表面被冰、雪覆盖时,通过在天线主反射面安装除霜装置提高天线系统的效率,同时降低噪声温度的影响,以此为主导通过相关的设计、分析、应用和市场调研阐述了除冰雪装置的必要性和可行性.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)012【总页数】4页(P11-13,16)【关键词】天线主反射面;电加热系统;噪声温度;除冰雪装置【作者】陈元洲【作者单位】中国电子科技集团公司,第39研究所,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TN8201 概述所有无线电系统都是通过无线微波来传递信号的。
在无线电信号传输过程中,当天线表面被冰、雪覆盖时,天线的工作效率会显著降低,同时噪声温度也会升高,从而会干扰通信信号的质量。
为了保证天线系统的效率和降低噪声温度的影响,在天线主反射面安装除冰雪装置是非常必要的。
以往,许多北方地区的卫星天线用户都是通过人工方式清除天线表面积雪的。
这样,既不安全、方便,又不能彻底清除天线表面积雪;而且,在下雪过程中以及天线表面结冰的情况下,要想通过人工方式彻底清除冰雪,是十分困难的。
近年来国内外对天线除冰雪装置的研究应用主要集中在大口径天线上。
其主要采用的方法是将天线反射体密闭后充热空气融雪,但是由于小口径天线反射体主力背架结构一般相对简单、支撑杆件少,而且一般由用户自己安装,因此不适合采用这种方案。
根据近年来国内外用户的需求,以及对市场的调查、分析,并结合自己生产的小天线结构特点,设计制造出一种结构简单、造型美观、安装维护方便、成本相对较低的电加热系统装置,安装在C波段4.5 m天线上,实际使用效果良好,用户比较满意。
另外,采用一些模块化设计,只需稍加改动,便可以兼顾其他类型天线的使用。
2 天线主反射面除冰雪装置的类型目前,天线主反射面除冰雪装置基本上可分为气热型、电热型、防护型3大类。
一种新型的卫星天线融雪系统
一种新型的卫星天线融雪系统
李海峰;李继红
【期刊名称】《广播电视信息》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】卫星天线融雪系统是专门为卫星天线除雪、除冰而设计,文章介绍了该系统产生的原因和所具有的优越性,阐述了系统的工作原理,并通过实例和与各种融雪方式的性能对比说明了该系统实用效果显著.
【总页数】5页(P80-84)
【作者】李海峰;李继红
【作者单位】国家广电总局节目传输中心;国家广电总局节目传输中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.广播发射台卫星天线融雪系统的改造与研究 [J], 夏利元
2.卫星天线融雪系统的设计方案 [J], 李良;李娉
3.卫星天线自动融雪系统的设计和实践 [J], 朱立新;钱启龙
4.ADS30卫星天线融雪除冰系统功能组件和操作使用 [J], 陈健
5.广播发射台卫星天线融雪化冰系统技术及应用 [J], 赵满心
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贴膜式电加热天线除雪系统改造研究除雪方式的选择浙江广播电视卫星地球站地处杭州市西湖区,具有相对独特的小气候,每到冬季,都会受到雪衰困扰。
2006年建成的园林灌溉喷头式除雪装置,经过7年的日晒雨淋,部分器件开始老化;并且该装置对中小雪能够起到良好效果,但对近年来的几次大到暴雪,特别是连续大雪效果有限。
目前,卫星上行天线除雪方式主要包括用水冲淋和用电加热两大类方案。
用水冲淋方式又可分为水加热和不加热冲淋两种,用电加热方式又可分为包围式加热和贴膜式加热两种。
在此次改造中,我们采用的是贴膜式电加热除雪系统,此种除雪方式更加便捷、有效,并且可以实现边播出边除雪,能够在不影响正常播出的情况下进行除雪。
贴膜式电加热天线除雪系统介绍本次天线电加热除雪系统的改造范围包括浙江广播电视卫星地球站目前所有在用的上行天线和单收天线。
其中,上行天线包括1面9米和1面7.3米共2面发射天线,单收天线包括2面3.2米天线、2面2.4米天线、1面1.8米天线、1面1.4米天线和1面0.6米天线。
改造内容包括在这些天线背面安装电加热材料和保温材料、温感器件,并能够通过位于卫星上行机房值班室的计算机远程监测、控制加热模式,确保天线表面温度符合除雪要求。
(一)系统框图系统框图如图1,图中每个控制器可以控制5个分区,每个分区含1个加热组件和3个温度探头。
控制器之间使用100Base-T以太网连接。
9米天线分为36个分区,使用8个控制器;7.3米天线使用4个控制器;2面3.2米天线、1面2.4米天线、1面1.8米天线、1面1.4米天线和1面0.6米天线等下行单收天线共使用6个控制器,,这样,总共需要18个控制器用于控制。
控制信号通过交换机传送到监控电脑,监控电脑放置于值班机房,值班人员可以便捷地对天线除功能进行操作,直观的观察到各面天线、各个分区的加热情况。
(二)远程监控界面一直以来,卫星天线除雪问题一直是困扰地球站安全播出的重要课题。
本文重点介绍了浙江广播电视卫星地球站贴膜式电加热天线除雪系统改造工作,对贴膜式电加热除雪系统的优势也进行了阐述。
图1 除雪系统框图文浙江广播电视传输发射中心 金立希(5)系统设置:显示和关闭状态窗及退出软件,如图7所示。
2、 主窗口部分(如图2中蓝色框框部分):为天线正面的模拟图,每一个小块为一个物理分区,鼠标放到每一个分区上,可显示该分区的实时信息,如图8所示:天线除雪系统监控端软件安装在值班机房的计算机上,在监控软件上就能实现各项除雪操作,主界面如图2所示:主界面主要包括四个部分:1、 监控软件工具条部分(见图2中红色框框部分):监控软件工具条部分位于软件上方,此部分的主要功能有:1.1 切换软件显示模式:温度模式,功率模式,电流模式以及占空比模式,如图3所示。
2.2 进行不同天线状态的切换:可以切换9米天线,7.3米天线以及小天线群,如图4所示。
2.3 进行系统参数的设置:进入设置菜单后,可以对各个天线参数分别进行设置,使天线达到理想的除雪效果,如图5所示。
可以设置的内容主要包括天线工作模式,天线最大功率,天线温度以及各个控制器的最大功率。
2.4 天线控制:启动和关闭天线除雪功能,如图6所示。
图3 天线显示模式切换图2 天线除雪系统监控端软件主界面图4天线切换图5 系统参数设置图6 天线控制图7 系统设置图8 分区实时信息模拟图为渐变色,相对设置温度越高颜色越暖,越低颜色越冷,状态一目了然。
3、右侧状态栏部分(如图2中黄色框框部分):此部分主要显示系统实时信息,主要包括每相电流、电压、功率,天线总功率,最高(最低)温度以及平均温度。
4、 下侧状态栏部分(如图2中绿色框框部分):此部分主要显示系统通信状态,各个天线的功率以及系统的总功率。
(三)工作模式天线根据物理形状进行多区独立闭环控制,每区根据物理尺寸使用 3 个或以上的温度探头,对本区温度进行检测。
控制系统依据温度、功率等参数对分区进行加热。
各分区使用以太网连接,共享使用类似 LonWorks 网络的共享数据库。
各分区关键控制数据使用TCP 协议,状态数据使用 UDP 协议,减轻网络负担。
该除雪系统有三种工作模式,分别是恒温模式、功率限制模式和自动模式。
另外,在特殊状况下可以使用强制加热模式。
1、 恒温模式:设置天线表面温度后,各分区对加热功率进行控制使天线表面温度保持在设定温度±0.8℃内。
此模式天线表面温度稳定,在极端恶劣天气下能保证天线表面无积雪。
缺点是使用功率较大(实际功率根据天线尺寸和使用环境决定,一般不大于设计功率的 35%)。
2、 功率限制模式:由于部分现场条件限制,无法提供恒温模式所需功率。
系统根据所处“供电区域”设定的功率,自由分配分区进行加热。
分区申请到功率后对该区域进行加热,温度达到设定值停止加热,释放的功率由其它分区进行申请。
该模式使用功率小,但天线表面温度不均匀,可能部分分区会短时出现积雪。
3、 自动模式:结合恒温模式和功率限制模式的优点,在非恶劣天气下工作在恒温模式,保证天线表面温度稳定。
在极端恶劣天气下,由于功率超过“供电区域”设定的功率,自动切换到功率限制模式,保证天线正常工作。
4、 强制加热模式:在远程软件无法正常使用或其他突发状况下,可以手动拨动物理开关,切换强制加热。
(四) 贴膜式电加热天线除雪系统优势该贴膜式电热天线除雪系统具有以下优势:1、 可以通过设定运行模式,调节耗电总功率,适应各种情况并保证天线正常工作;2、 系统采用分布式设计,任意设备损坏不影响整体系统运转;3、 快速提升天线表面温度,15 分钟内可使天线表面温度提升 20℃;4、 天线加热使用变频技术,提高加热效率,降低温度漂移;5、 恒温模式下温度稳定度高;6、 功率限制模式下使用神经元网络,自动判断天线状态,自动进行温区加热;7、 可以根据需要,扩展为多个监控端系统。
贴膜式电加热天线除雪系统实施此次天线除雪系统实施主要分为3个部分:室外天线部分、系统供电部分以及室内监控端部分。
(一)系统供电部分:系统供电如图9所示,设置9米天线、7.3米天线和小天线群三个控制柜,三个控制柜的电源分三路分别接入配电机房的配电柜中,其中9米天线来自隧线,其它二路来自电台线,且这三路供电均通过ASCO自动切换开关供电,当其中某路外电中断时,由地球站自备的发电机提供电源,确保除雪系统能正常工作。
同时除雪系统能根据地球站供电情况,对不同区域的天线用电功率和总功率设置限制功率,确保地球站用电安全。
例如,可设置 9米 天线最大功率 20kW,7.3米 天线最大功率 15kW,小天线群合计 10kW。
同时可设置 7.3米 和小天线群天线合计功率 25kW,所有天线合计限制功率 45kW。
(二)室外天线部分在室外天线部分的施工中,主要有三个过程:1.电加热膜、温度传感器以及电加热膜控制器的安装2. 各种控制线缆的连接3.保温膜的覆盖。
以7.3米天线为例,在施工工程中,首先将电加热膜以及温度传感器(如图4中黄圈中的红色小方块,实际在每个分区中 有3个温度传感器)均匀得安装在天线背面,使其能够覆盖整个天线。
然后将控制器安装在天线下方的控制柜中。
在各部分组件安装完毕后,需要进图9系统供电示意图行线缆的连接,将电加热膜和温度传感器通过导线连接到相应的控制器。
然后进行加电测试,等到确认天线除系统工作正常后,才能进行保温膜的覆盖,覆盖保温膜的主要作用是提高除雪系统的工作效率,如图5所示。
(三)室内监控端部分:在室外设备箱中各配置一个交换机,将每个控制器通过网线连接到交换机,每个室外交换机再通过网线连接到室内的总交换机,总交换机再连接到控制电脑上。
每个控制器拥有自己独立的IP地址,安装在值班机房计算机上的监控端软件则通过向相应的IP地址发送指令来控制各个控制器的工作。
贴膜式电加热天线除雪系统使用效果及意义浙江广播电视卫星地球站之前使用的除雪系统为水不加热冲淋除雪系统。
由于此系统除雪过程中会影响上行天线的正常播出,因此需要值班员重复进行天线倒换的操作,且冲淋系统的操作比较繁琐,稍有失误就可能产生停播事故。
在大到暴雪情况下,水不加热冲淋系统会出现天线冲不干净,或者是没有进行冲淋的上行天线积雪过快导致播出中断的情况,在安全播出中是很大的隐患。
在贴膜式天线除雪系统部署完成后,浙江广播电视卫星地球站经历了2次中雪天气的考验。
在实际使用中,我们将各天线除雪系统的控制模式设置为恒温模式,温度设置为2℃。
在天气预报有雨夹雪或者雪的情况下,提前将除雪系统开启。
在天线温度低于2℃时,除雪系统会自动对加热膜进行供电,对天线表面进行加热。
在温差较大时,系统会自动增加供电的功率,使天线表面温度控制在2℃±0.6℃,符合系统预期的效果。
在外部环境为中雪情况下,能够做到天线表面无积雪,且上行天线播出正常,下行天线接收正常。
贴膜式电加热天线除雪系统的操作简单,对值班员的操作要求较低,在恶劣天气下能够保证卫星地球站的安全正常播出,杜绝了安全隐患,天线除雪问题已不再是困扰卫星地球站冬季雨雪天气安全播出的难题。
图4 电加热膜以及温度传感器的安装(7.3米天线)图5 保温膜的覆盖如果您对本文有任何评论或见解,请发邮件至:huangxu@。