電廠自動廣播指令系統(tǒng)設(shè)計新方案
輸煤現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，具有潮濕、粉塵、高噪音，氣體爆炸危險等特點，為了有效解決火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的通訊問題，普通的調(diào)度通訊系統(tǒng)已不能滿足實際生產(chǎn)需求，必須采用具有抗噪聲廣播功能的廣播呼叫系統(tǒng)，保證生產(chǎn)過程中生產(chǎn)安全管理。
1 前言
輸煤現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，具有潮濕、粉塵、高噪音，氣體爆炸危險等特點，為了有效解決火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的通訊問題，普通的調(diào)度通訊系統(tǒng)已不能滿足實際生產(chǎn)需求，必須采用具有抗噪聲廣播功能的廣播呼叫系統(tǒng)，保證生產(chǎn)過程中生產(chǎn)管理。
在《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（DL5000-2000）中規(guī)定：新建發(fā)電廠的運煤系統(tǒng)中各運煤設(shè)備之間應(yīng)有自動聯(lián)鎖和信號裝置，并裝設(shè)必要的調(diào)度通信設(shè)備。
在《火力發(fā)電廠廠內(nèi)通信設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5041-2012中規(guī)定：（1）發(fā)電機組的額定容量不小于300MW的火力發(fā)電廠，輸煤系統(tǒng)宜設(shè)置一套擴音/呼叫系統(tǒng)，擴音/呼叫系統(tǒng)的話站數(shù)量如下：300MW級機組設(shè)（20~30）個話站，600MW~1000MW級設(shè)（30~50）個話站。（2）擴音/呼叫系統(tǒng)應(yīng)能擴容，以滿足電廠擴建的要求。（3）如果擴音/呼叫系統(tǒng)具有交換功能，且采用音頻電纜布線，其電纜網(wǎng)絡(luò)宜以直接配線方式為主，輔以一級交接配線方式。（4）當(dāng)電話機安裝在環(huán)境噪聲超過80dB及以上的生產(chǎn)崗位時，應(yīng)采取防噪聲措施。（5）當(dāng)電話機以及話站安裝在某些特殊環(huán)境下的生產(chǎn)崗位時，應(yīng)具有相應(yīng)防潮、防爆、防粉塵污染等防護措施。
為了確保廣播呼叫系統(tǒng)能有效解決工作區(qū)域內(nèi)環(huán)境噪聲大、人員流動性大的通訊問題，同時確保廣播呼叫系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和可維護性，現(xiàn)在現(xiàn)場一般采用的解決方案有兩種，一種是采用交換星型結(jié)構(gòu)，調(diào)度交換機、話站終端和喇叭；二種是采用功放主機、總線連接的方式，系統(tǒng)不設(shè)主機，系統(tǒng)中各擴音通訊設(shè)備通過總線電纜串行連接后即可組成通訊系統(tǒng)。
2 兩種方式對比
2.1交換星形連接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
廣播呼叫系統(tǒng)設(shè)置1臺廣播控制主機作為通訊控制，系統(tǒng)中各擴音通訊設(shè)備,比如輸煤控制系統(tǒng)話站、功放站等通訊終端，通過電纜獨立接入主機。
★優(yōu)點①：系統(tǒng)的可靠性高：系統(tǒng)中各通訊終端均通過電纜獨立接入主機，所以通訊終端與主機連接可靠；同時系統(tǒng)中通訊終端出現(xiàn)連接故障，不會影響其它終端正常工作、更不會影響整個系統(tǒng)正常工作。
★優(yōu)點②：系統(tǒng)的穩(wěn)定性好：由于系統(tǒng)中通訊終端與主機之間采用星形連接，故不存在阻抗匹配問題，對終端擴音輸出功率沒有影響，可進行遠距離傳輸。
★優(yōu)點③：系統(tǒng)的可維護性好：用戶線路檢查便利快捷。
▲缺點①：在實際應(yīng)用中，大部分的話站終端都是安裝在棧橋的皮帶機沿線，正常只有巡檢人員，無需進行通話，如果安裝擴呼話站終端，就需增加交換機用戶的數(shù)量和話站終端的數(shù)量，這就大大增加系統(tǒng)的成本。
2.2 采用功放主機、總線連接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
廣播呼叫系統(tǒng)不設(shè)主機，系統(tǒng)中各擴音通訊設(shè)備,通過總線電纜串行連接后即可組成通訊系統(tǒng)。
▲缺點①：由于采用總線連接方式，系統(tǒng)中各通訊終端號角揚聲器必須與總線電纜可靠連接，否則會影響系統(tǒng)正常工作，可能造成整個系統(tǒng)癱瘓；
▲缺點②： 由于通訊終端采用總線連接方式，系統(tǒng)的阻抗將會隨著通訊終端接入的數(shù)量而發(fā)生變化，從而導(dǎo)致語音信號傳輸衰減增大、話站擴音難以做到滿功率輸出，很難進行遠距離傳輸，同時對總線電纜的要求較高，增加系統(tǒng)成本。
▲缺點③：系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性較差，且線路檢查困難和可維護性較差。
3 新方案設(shè)計
此新的HDK廣播呼叫系統(tǒng)將自動交換、調(diào)度指揮、廣播、點擴/組擴/全擴抗噪聲擴音等功能融為一體，是一種技術(shù)先進、工作可靠、功能齊全的抗噪聲廣播呼叫系統(tǒng)。
系統(tǒng)由主機、用戶話站、擴呼話站、壁掛式抗惡劣環(huán)境電話功放，廣播喇叭，主機與話站之間的連接電纜等幾部分組成，系統(tǒng)組成框圖如圖所示。
在輸煤系統(tǒng)棧橋皮帶機沿線，由于正常只有巡檢人員，故無需話站終端，部分工作區(qū)域采用了總線方式的布線方式，這要只需要安裝壁掛式抗惡劣環(huán)境電話功放，沿線接入擴音廣播，廣播時只需撥打電話功放的用戶號碼，通過壁掛式抗惡劣環(huán)境電話功放就可啟動沿線的所有廣播。此方案可以提高主機的利用效率，節(jié)約布線成本。
4 系統(tǒng)功能
4.1 抗噪聲擴音功能
系統(tǒng)主機和話站均采用了先進的數(shù)字降噪技術(shù)、語音AGC技術(shù)和保真擴音技術(shù)，使得本系統(tǒng)在110dB高環(huán)境噪聲中能獲得高清晰度的通話和良好的擴音。
4.2 自動交換功能
調(diào)度/用戶話站通過撥號，可實現(xiàn)自動交換呼叫功能。
4.3 點擴功能
調(diào)度總機以直接點名方式對各話站終端進行擴音呼叫，終端會自動打開喇叭進行擴音；若被叫話站摘機，主叫話站與摘機被叫話站之間進行雙工通話。
4.4 組擴功能
調(diào)度/用戶話站通過撥號，可打開系統(tǒng)中指定分組內(nèi)的全部話站，實施分組廣播；可設(shè)置各個輸煤區(qū)域的單獨廣播。
4.5 全擴功能
調(diào)度話站通過撥號，可打開系統(tǒng)中全部話站，實施全線廣播；若有被叫話站摘機，其它話站擴音關(guān)閉，調(diào)度話站與摘機被叫話站之間進行雙工通話。
4.6 擴播優(yōu)先級
調(diào)度話站的點擴/組擴/全擴指令優(yōu)先級高，可以中斷輸煤集控擴播指令和用戶話站擴播指令，優(yōu)先執(zhí)行調(diào)度話站的擴播指令。
4.7 調(diào)度指揮功能
調(diào)度的呼叫優(yōu)先級為高等級。無論被叫處于何種狀態(tài),調(diào)度均可以與被叫通話。
4.8 聯(lián)網(wǎng)功能
本系統(tǒng)可以通過2M數(shù)字中繼接口或光纖接口與其它程控交換網(wǎng)連接。
5 話站終端
5.1 HKL抗噪聲擴音電話終端的特點
HKL-F數(shù)字抗噪聲電話擴音終端是與交換機或調(diào)度機配套使用的擴音裝置，該終端具有良好的抗噪聲性能，特別適用于高噪聲場所，作為調(diào)度擴音通信及報警通信終端使用。
數(shù)字抗噪聲電話擴音終端裝置具有功放輸出端子，可外接揚聲器，特別適用于大型廣場使用。
話站采用無觸點叉簧結(jié)構(gòu)設(shè)計，IP65防護等級，適用現(xiàn)場惡劣環(huán)境。
外殼經(jīng)防靜電處理
具有設(shè)置緊急呼叫鍵功能
可現(xiàn)場設(shè)置擴音音量大小
可調(diào)整擴音振鈴的時長
數(shù)字抗噪聲電話擴音終端具有電源指示及擴音指示。
數(shù)字抗噪聲電話擴音終端擴音功分別為15W，25W兩種規(guī)格。
數(shù)字抗噪聲電話擴音終端使用條件
溫 度： -15—+ 40℃
相對濕度： 不大于95%（+ 25℃ ）
大氣壓力：86—106kPa
環(huán)境噪聲：不大于115dB
5.2 主要技術(shù)參數(shù)和性能
5.2.1 配接調(diào)度機或交換機的適應(yīng)性
a. 用戶線直流開路電壓：40—64V
b. 用戶線直流饋電電流：25—60mA
c. 鈴流電壓：75±15V 25Hz±3Hz
d. 忙音信號
頻率： 450Hz±20Hz
斷續(xù)比：(0.3—0.4)s：(0.3—0.4)s
電平： -8 — -12dB
e. 線路長度不大于5Km
5.2.2 供電方式
交流：220V±10%。
5.3 選型配置
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名稱型號 |
配置（功能說明） |
備注 |
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HKL-E抗惡劣環(huán)境數(shù)字消噪型話站 |
話站外殼采用抗靜電增強聚酯模壓制作，防水、防塵、防腐蝕，防護等級達IP65，增加數(shù)字式減少背景噪聲功能，采用先進抗噪芯片及軟件分析技術(shù)，具有很強的抗噪聲能力，在115dB的噪聲環(huán)境下語音發(fā)送清晰度達95% |
在某些特殊環(huán)境下的生產(chǎn)崗位，應(yīng)具有相應(yīng)防潮、防爆、防粉塵污染等防護措施。 |
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HKL-F抗惡劣環(huán)境數(shù)字消噪擴呼型話站 |
話站外殼采用抗靜電增強聚酯模壓制作，防水、防塵、防腐蝕，防護等級達IP65，增加數(shù)字式減少背景噪聲功能和擴音呼叫功能，同時具有強振鈴功能，能和各種交換機或調(diào)度總機配接，組成生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，滿足強噪聲條件下主/被叫通話需要。 |
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HDY發(fā)電廠氫氧站防爆電話 |
外殼采用鋁合金壓鑄而成，防水、防塵、防爆、防腐蝕，防護等級達IP65，適用于極為惡劣的環(huán)境；采用工業(yè)級抗噪送話器，在115dB環(huán)境中通話清晰；在極端情況下的放電能量不會點燃爆炸性氣體，是適合爆炸性氣體環(huán)境下使用防爆電話 |
6 結(jié)束語
發(fā)電公司的輸煤系統(tǒng)為鍋爐燃燒提供燃料，其可靠性，系統(tǒng)輸送能力，系統(tǒng)配置都是重要的，采用新型的輸煤廣播指令系統(tǒng)，可以增加系統(tǒng)輸送的可靠性，減少現(xiàn)場布線的麻煩，節(jié)約現(xiàn)場的電纜數(shù)量。在國信靖江發(fā)電有限公司，國信揚州發(fā)電有限公司，國投宣城發(fā)電有限責(zé)任公司，陜西韓城第二發(fā)電有限公司，山西漳山發(fā)電有限公司，吉林云峰發(fā)電有限公司，福建省安砂水電廠，福建華電邵武發(fā)電有限公司，山西漳山發(fā)電有限公司等發(fā)電企業(yè)已投入運行，并運行良好。
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