淺析大功率廣播短波發(fā)射機的安全保護

王楚焮

（國家新聞出版廣電總局五五四臺，滎陽 450100）

在廣播傳輸領域，大功率廣播短波發(fā)射機可實現(xiàn)語音、文字乃至圖像的遠距離短時輸送，但由于組成復雜、涉及系統(tǒng)與原件過多，大功率廣播短波發(fā)射機在運行中發(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行，嚴重時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)射機安全保護開展具體研究的原因所在。

1 大功率廣播短波發(fā)射機安全保護的基本路徑

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

1.1 基本思路

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

1.2 具體路徑

為真正滿足大功率廣播短波發(fā)射機安全保護需要，安全保護系統(tǒng)的建設存在較高必要性，為提供最優(yōu)化的安全保護，系統(tǒng)采用三層控制結(jié)構(gòu)，依次為軟件保護層、硬件保護層、聯(lián)鎖保護層，具體構(gòu)成如下：（1）軟件保護層。通過對發(fā)射機多個運行數(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實現(xiàn)安全保護。如電子管板耗達到臨界數(shù)值，軟件保護層能夠在接到監(jiān)測消息后自動告警，并在板耗超過一定限值后自動發(fā)出關斷高壓命令。（2）聯(lián)鎖保護層。主要由硬件聯(lián)鎖開關組成，其能夠基于軟件保護層下達的命令立刻關斷高壓，該層的具體構(gòu)成包括緊急按鈕、接地溝、門開關等。（3）硬件保護層。硬件控制系統(tǒng)為硬件保護層的主要構(gòu)成，相較于軟件級控制信號，硬件保護層發(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)射機維持在安全運行狀態(tài)，設備安全保護可由此得到較好保障。

除上述基本構(gòu)成外，安全保護系統(tǒng)還采用了以下實用性設計：（1）聯(lián)鎖鑰匙形成互鎖。接地保護開關處負責門鑰匙統(tǒng)一集中，接地保護開關鑰匙與門開關鑰匙由此形成互鎖，因此門鑰匙需要在保護開關可靠接地時方可取下。此外，高壓柜的聯(lián)鎖鑰匙與接地保護開關鑰匙綁在一起，這使得保護開關接地需要在高壓柜斷開后進行，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、低壓柜等所有設備實現(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)安全保護由此得到了更為有力支持。此外，由于帶電設備大多處于相對獨立區(qū)域，且采用防護罩等隔離，配合接地鉤放電，高水平的防電擊保護得以實現(xiàn)。（3）人性化設計。整個安全保護系統(tǒng)采用了人性化設計，如故障點指示準確、故障提醒清晰、故障查詢方便、門限可靈活調(diào)整。以故障點指示準確為例，由于采用了人性化軟件處理和多樣硬件采樣回路，故障點由此即可實現(xiàn)快速、清晰顯示[2]。

2 更好實現(xiàn)大功率廣播短波發(fā)射機安全保護的策略建議

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

2.1 提高故障預判能力

雖然大功率廣播短波發(fā)射機的故障報警機制較為完備，但故障的發(fā)生同樣會導致一定時間的停播，為盡可能保證播音安全，故障的預判必須得到重點關注。在筆者的實際研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)射機真空器件等關鍵器件在發(fā)生故障前會出現(xiàn)明顯的工作狀態(tài)變化，因此可通過實時監(jiān)測驅(qū)動馬達扭矩、真空器件工作溫度等數(shù)據(jù)，以此判斷器件狀態(tài)并開展狀態(tài)維修，播音安全、設備安全均可得到較好保障。

2.2 增加熱備份保護機制

雖然大功率廣播短波發(fā)射機自動化程度較高，但由于手動操作的有限，工控主機的故障往往會導致發(fā)射機失去控制，這不僅會直接影響播音安全，受安全保護功能失效影響，設備、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熱備份，以此進一步提升其安全保護能力。

3 結(jié)束語

綜上所述，大功率廣播短波發(fā)射機的安全保護存在較高必要性，在此基礎上，本文涉及的安全保護系統(tǒng)、提高故障預判能力、增加熱備份保護機制等內(nèi)容，則提供了可行性較高的安全保護路徑，而為了更好保證發(fā)射機的安全穩(wěn)定運行，發(fā)射機與天線的聯(lián)鎖保護、神經(jīng)網(wǎng)絡等技術(shù)的引入同樣需要得到重點關注。