試論短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)

張斌

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試論短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)

張斌

國家新聞出版廣電總局2023臺，海南 臨高 571800

在高壓以及高強(qiáng)流下，倘若短波發(fā)射器強(qiáng)行運(yùn)行，一旦發(fā)生故障，將會中斷其運(yùn)行，這將對以后的安全播出種下許多弊端，甚至還會造成一些人員傷害。建立安全保護(hù)系統(tǒng)是非常有必要的。

短波發(fā)射機(jī)；安全保護(hù)系統(tǒng)；設(shè)計思路

1 短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計理念

1.1 短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計思路

本次研究中，對短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究時，將100千瓦短波發(fā)射機(jī)作為實(shí)例來進(jìn)行分析，在開展其安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計工作的過程中，充分考慮了所有軟件、硬件系統(tǒng)存在的可能影響發(fā)射機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的因素，嚴(yán)格按照首先確保“人身安全”，之后是“設(shè)備安全”，最后是“播音安全”的原則，對所有安全保護(hù)措施進(jìn)行了歸類，并確定了相應(yīng)的優(yōu)先級，對其安全系統(tǒng)的分類進(jìn)行分析總結(jié)，主要表現(xiàn)為：（1）對人身安全實(shí)施保護(hù)的安全保護(hù)系統(tǒng)，安全保護(hù)系統(tǒng)中對“人身安全”所采取的保護(hù)措施主要包括：鑰匙聯(lián)鎖系統(tǒng)、門開關(guān)、緊急開關(guān)、接地系統(tǒng)、帶電設(shè)備的布局設(shè)計和防護(hù)設(shè)施以及安全告警燈等；（2）對設(shè)備安全實(shí)施保護(hù)的安全保護(hù)系統(tǒng)，安全保護(hù)系統(tǒng)中對“設(shè)備安全”所采取保護(hù)的措施主要包括：電流電壓的越限保護(hù)、功率與駐波比的實(shí)時監(jiān)測、板極損耗的監(jiān)測、PSM緊急關(guān)斷保護(hù)、板壓封鎖保護(hù)、射頻打火檢測、利用過流自動斷開空氣開關(guān)對線路進(jìn)行保護(hù)、利用熱跳繼電器進(jìn)行過熱保護(hù)、使用放電球或壓敏電阻進(jìn)行過壓保護(hù)、冷卻風(fēng)水溫度監(jiān)測、冷卻風(fēng)水流量監(jiān)測以及天線負(fù)載的互鎖保護(hù)等；（3）對播音安全實(shí)施保護(hù)的安全保護(hù)系統(tǒng)，安全保護(hù)系統(tǒng)中對“播音安全”所采取的保護(hù)措施主要包括：高效智能的自動調(diào)諧系統(tǒng)、瞬間過流時自動快速恢復(fù)播出功能、短時間內(nèi)多次過流時自動降功率維持播出機(jī)制、控制系統(tǒng)故障或重新啟動時維持原狀態(tài)播出機(jī)制以及中央控制系統(tǒng)的熱備份機(jī)制等。

1.2 短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的要求

首先，短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該具備層析清晰的特點(diǎn)，本次研究中的100千瓦短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計過程中，為了滿足層析清晰的要求，其應(yīng)用了三層控制結(jié)構(gòu)，以便于對設(shè)備實(shí)施有效的保護(hù)，[1]主要表現(xiàn)為：（1）第一層是聯(lián)鎖保護(hù)層：主要用于保護(hù)人身安全，采用硬件聯(lián)鎖開關(guān)，在其斷開時，能立刻關(guān)斷高壓，其中，主要包括：門開關(guān)、接地鉤、緊急按鈕等；（2）第二層是硬件保護(hù)層：采用一定數(shù)量的芯片組成純硬件邏輯控制系統(tǒng)，其發(fā)出的控制信號相對于其他軟件級控制信號有更高的優(yōu)先級，在發(fā)射機(jī)有故障時，能直接控制發(fā)射機(jī)維持在一個安全的運(yùn)行狀態(tài)，如在運(yùn)行狀態(tài)下檢測到冷卻風(fēng)出現(xiàn)故障，則發(fā)射機(jī)會直接降到黑燈絲狀態(tài)，防止因冷卻不足損壞設(shè)備；（3）第三層是軟件保護(hù)層：軟件實(shí)時采集發(fā)射機(jī)多個運(yùn)行數(shù)據(jù)并加以判斷，發(fā)現(xiàn)異常時，及時向硬件系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)指令，如監(jiān)測到電子管板耗達(dá)到設(shè)定的臨界數(shù)值時，軟件會發(fā)出告警，當(dāng)板耗繼續(xù)增大，超出設(shè)定的保護(hù)值時，會及時向硬件發(fā)出關(guān)斷高壓命令。

其次，其短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該具備可靠性的特點(diǎn)，100千瓦短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)對可靠性有著高標(biāo)準(zhǔn)的要求，在系統(tǒng)的多個設(shè)計環(huán)節(jié)上都有所體現(xiàn)，舉幾個簡單的例子予以說明：（1）防電擊保護(hù)措施：發(fā)射機(jī)在系統(tǒng)設(shè)計時，將帶電設(shè)備盡量安裝在相對獨(dú)立區(qū)域，并將所有帶電部位均采用防護(hù)罩等隔離，全機(jī)在各帶電機(jī)箱處都配置了接地鉤，保證維護(hù)人員在任何位置作業(yè)時，都能夠方便地取到接地鉤放電。上面涉及的方案都是為確保維修工人的安全，防止遭到電擊而采取的；（2）完備的接地體系：在各個高壓區(qū)域及給電子管供電的電源處，都與發(fā)射機(jī)的接地保護(hù)體系相連，當(dāng)把開關(guān)連接到大地時，功率相關(guān)的模塊就能被立即放電，而電子管相關(guān)的板壓以及簾柵壓也會被立即接地，而且，高壓柜沒電時，它里邊部分也是接地的，這一系列的方案共同保證了維修工人在工作時的安全。另外，發(fā)射機(jī)的高頻機(jī)柜、高壓柜、低壓柜、穩(wěn)壓柜、風(fēng)機(jī)柜、模塊機(jī)箱、圍網(wǎng)、橋架等所有設(shè)備在與高頻地網(wǎng)連接的同時，又通過接地銅皮全部連接在一起，形成一個等電位體，為維護(hù)人員創(chuàng)造了一個安全可靠的工作環(huán)境；（3）聯(lián)鎖鑰匙形成互鎖：所有的門鑰匙統(tǒng)一集中在接地保護(hù)開關(guān)處，門開關(guān)鑰匙與接地保護(hù)開關(guān)鑰匙形成互鎖，即只有保護(hù)開關(guān)可靠接地時，才能取下門鑰匙開門。另外，接地保護(hù)開關(guān)鑰匙和高壓柜的聯(lián)鎖鑰匙綁在一起，只有高壓柜斷開后，才能取下鑰匙將保護(hù)開關(guān)接地，這樣環(huán)環(huán)相扣形成了可靠的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。

2 短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的改進(jìn)措施

2.1 積極提升短波發(fā)射機(jī)的故障預(yù)判能力

傳統(tǒng)的故障處理方式中，容易由于故障的存在導(dǎo)致出現(xiàn)一段時間的停播，如果能提前預(yù)判一些可能出現(xiàn)的故障，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并使故障消除在萌芽階段，將會更加有效地保護(hù)設(shè)備的安全，并大幅提高安全播出不間斷，比方說：對于發(fā)射機(jī)來說，一些重要的器件，特別是真空器件在故障前其工作狀態(tài)會發(fā)生變化，因此可以通過對器件的各種指標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行檢測，檢驗(yàn)其工作狀態(tài)，以此來起到一個預(yù)警的作用。若器件的狀態(tài)發(fā)生異常，就會立即報警，提前警示技術(shù)人員，及時的解決隱患和問題，以此來有效的提升設(shè)備的安全性能以及播音安全。

2.2 對短波發(fā)射機(jī)及其天線的聯(lián)鎖保護(hù)給予改進(jìn)

發(fā)射機(jī)充當(dāng)單一運(yùn)作系統(tǒng)，為了運(yùn)轉(zhuǎn)之通用性，整個運(yùn)作設(shè)計中，和天線系統(tǒng)之間僅僅有簡易方便之互鎖，這種通訊方式是有瑕疵的，根本難以知道運(yùn)作中的天線信息。所以，本地進(jìn)行開機(jī)工作，就必須人工檢查天線是不是已經(jīng)接在對應(yīng)的上面，如果接不對天線，系統(tǒng)就不能回應(yīng)天線出現(xiàn)錯誤的警示，由此引發(fā)設(shè)備失控，造成危險。可以考慮完善100kW短波發(fā)射機(jī)的智能化體系，提高發(fā)射機(jī)和天線的聯(lián)鎖判斷水平，達(dá)到全覆蓋保障。

[1]苗運(yùn)平.試論短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（5）：34.

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1009-6434（2016）04-0078-01