淺析大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)

王楚焮

（國家新聞出版廣電總局五五四臺，滎陽 450100）

在廣播傳輸領(lǐng)域，大功率廣播短波發(fā)射機(jī)可實(shí)現(xiàn)語音、文字乃至圖像的遠(yuǎn)距離短時(shí)輸送，但由于組成復(fù)雜、涉及系統(tǒng)與原件過多，大功率廣播短波發(fā)射機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生故障或損壞的幾率較高，這不僅會直接影響播音的正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至可能威脅工作人員的生命健康安全，而為了盡可能避免這類問題出現(xiàn)，正是本文圍繞大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)開展具體研究的原因所在。

1 大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)的基本路徑

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文選擇了500kW 的TSW2500型短波發(fā)射機(jī)作為研究對象，基于該大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)措施如下所示。

1.1 基本思路

為實(shí)現(xiàn)大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)，需同時(shí)關(guān)注人身安全保護(hù)、設(shè)備安全保護(hù)、以及播音安全保護(hù)，具體思路如下所示：（1）人身安全保護(hù)。為避免故障的發(fā)生威脅工作人員的生命健康安全，相關(guān)安全保護(hù)的實(shí)現(xiàn)可圍繞接地系統(tǒng)、緊急開關(guān)、門開關(guān)、鑰匙聯(lián)鎖系統(tǒng)、帶電設(shè)備布局設(shè)計(jì)、安全告警燈設(shè)置、帶電防護(hù)展開。（2）設(shè)備安全保護(hù)。為保證設(shè)備安全，可采用監(jiān)測板極損耗、監(jiān)測冷卻水溫度與流量、實(shí)時(shí)監(jiān)測功率與駐波比、電流電壓越限保護(hù)、板壓封鎖保護(hù)、PSM 緊急關(guān)斷保護(hù)、高頻打火檢測等措施，基于熱跳繼電器的過熱保護(hù)、基于過流自動斷開空氣開關(guān)的線路保護(hù)、基于壓敏電阻或放電球的過壓保護(hù)、應(yīng)用天線負(fù)載的互鎖保護(hù)同樣需要得到重視。（3）播音安全保護(hù)。播音安全的保護(hù)同樣屬于大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)需要關(guān)注的焦點(diǎn)，這一保護(hù)的實(shí)現(xiàn)可利用自動快速恢復(fù)播出功能、自動降功率維持播出機(jī)制、維持原狀態(tài)播出機(jī)制、中央控制系統(tǒng)熱備份機(jī)制，自動調(diào)諧系統(tǒng)的應(yīng)用也需要同時(shí)得到重視[1]。

1.2 具體路徑

為真正滿足大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)需要，安全保護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)存在較高必要性，為提供最優(yōu)化的安全保護(hù)，系統(tǒng)采用三層控制結(jié)構(gòu)，依次為軟件保護(hù)層、硬件保護(hù)層、聯(lián)鎖保護(hù)層，具體構(gòu)成如下：（1）軟件保護(hù)層。通過對發(fā)射機(jī)多個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、判斷，明確異常源頭，并通過針對性的指令下達(dá)實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。如電子管板耗達(dá)到臨界數(shù)值，軟件保護(hù)層能夠在接到監(jiān)測消息后自動告警，并在板耗超過一定限值后自動發(fā)出關(guān)斷高壓命令。（2）聯(lián)鎖保護(hù)層。主要由硬件聯(lián)鎖開關(guān)組成，其能夠基于軟件保護(hù)層下達(dá)的命令立刻關(guān)斷高壓，該層的具體構(gòu)成包括緊急按鈕、接地溝、門開關(guān)等。（3）硬件保護(hù)層。硬件控制系統(tǒng)為硬件保護(hù)層的主要構(gòu)成，相較于軟件級控制信號，硬件保護(hù)層發(fā)出的控制信號優(yōu)先級更高。硬件控制系統(tǒng)由一定數(shù)量芯片組成，并能夠保證出現(xiàn)故障的發(fā)射機(jī)維持在安全運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備安全保護(hù)可由此得到較好保障。

除上述基本構(gòu)成外，安全保護(hù)系統(tǒng)還采用了以下實(shí)用性設(shè)計(jì)：（1）聯(lián)鎖鑰匙形成互鎖。接地保護(hù)開關(guān)處負(fù)責(zé)門鑰匙統(tǒng)一集中，接地保護(hù)開關(guān)鑰匙與門開關(guān)鑰匙由此形成互鎖，因此門鑰匙需要在保護(hù)開關(guān)可靠接地時(shí)方可取下。此外，高壓柜的聯(lián)鎖鑰匙與接地保護(hù)開關(guān)鑰匙綁在一起，這使得保護(hù)開關(guān)接地需要在高壓柜斷開后進(jìn)行，可靠的高壓柜斷開后由此形成。（2）完善的接地系統(tǒng)。高頻地網(wǎng)與高壓柜、低壓柜等所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)了可靠連接，并通過與接地銅排連接形成了等電位體，系統(tǒng)安全保護(hù)由此得到了更為有力支持。此外，由于帶電設(shè)備大多處于相對獨(dú)立區(qū)域，且采用防護(hù)罩等隔離，配合接地鉤放電，高水平的防電擊保護(hù)得以實(shí)現(xiàn)。（3）人性化設(shè)計(jì)。整個(gè)安全保護(hù)系統(tǒng)采用了人性化設(shè)計(jì)，如故障點(diǎn)指示準(zhǔn)確、故障提醒清晰、故障查詢方便、門限可靈活調(diào)整。以故障點(diǎn)指示準(zhǔn)確為例，由于采用了人性化軟件處理和多樣硬件采樣回路，故障點(diǎn)由此即可實(shí)現(xiàn)快速、清晰顯示[2]。

2 更好實(shí)現(xiàn)大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)的策略建議

結(jié)合上述安全保護(hù)系統(tǒng)，為更好保護(hù)大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全，故障預(yù)判能力的提高、熱備份保護(hù)機(jī)制的增加必須得到重視。

2.1 提高故障預(yù)判能力

雖然大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的故障報(bào)警機(jī)制較為完備，但故障的發(fā)生同樣會導(dǎo)致一定時(shí)間的停播，為盡可能保證播音安全，故障的預(yù)判必須得到重點(diǎn)關(guān)注。在筆者的實(shí)際研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)射機(jī)真空器件等關(guān)鍵器件在發(fā)生故障前會出現(xiàn)明顯的工作狀態(tài)變化，因此可通過實(shí)時(shí)監(jiān)測驅(qū)動馬達(dá)扭矩、真空器件工作溫度等數(shù)據(jù)，以此判斷器件狀態(tài)并開展?fàn)顟B(tài)維修，播音安全、設(shè)備安全均可得到較好保障。

2.2 增加熱備份保護(hù)機(jī)制

雖然大功率廣播短波發(fā)射機(jī)自動化程度較高，但由于手動操作的有限，工控主機(jī)的故障往往會導(dǎo)致發(fā)射機(jī)失去控制，這不僅會直接影響播音安全，受安全保護(hù)功能失效影響，設(shè)備、人員的安全也很容易因此受到威脅，因此本文建議增加工控主機(jī)熱備份，以此進(jìn)一步提升其安全保護(hù)能力。

3 結(jié)束語

綜上所述，大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)存在較高必要性，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的安全保護(hù)系統(tǒng)、提高故障預(yù)判能力、增加熱備份保護(hù)機(jī)制等內(nèi)容，則提供了可行性較高的安全保護(hù)路徑，而為了更好保證發(fā)射機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)射機(jī)與天線的聯(lián)鎖保護(hù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的引入同樣需要得到重點(diǎn)關(guān)注。