關于短波發射機自動化遠程安全防范措施

洛亞

（西藏自治區廣播電視局091 臺，西藏 山南 850804）

短波發射機主要由冷卻系統、電源系統、傳動系統、高頻系統、調制系統、控制系統等多個系統組成，整體上來講，系統的結構是比較復雜的，設備工作的過程中，要想保證其運行安全穩定性，必須要配置全面、可靠的安全保護系統，尤其是對于大功率的短波發射機來講是非常必要的，本文就主要針對此予以簡單分析研究。

一、短波發射機自動化遠程安全保護系統的設計

（一）設計思路

本次研究中，對短波發射機的安全保護系統進行分析研究時，將TSW2500 型500KW 短波發射機作為實例來進行分析，在開展其安全保護系統設計工作的過程中，充分考慮了所有軟件、硬件系統存在的可能影響發射機設備正常運行的因素，嚴格按照首先確保“人身安全”，之后是“設備安全”，最后是“播音安全”的原則，對所有安全保護措施進行了歸類，并確定了相應的優先級，對其安全系統的分類進行分析總結，主要表現為：1）對人身安全實施保護的安全保護系統，安全保護系統中對“人身安全”所采取的保護措施主要包括：鑰匙聯鎖系統、門開關、緊急開關、接地系統、帶電設備的布局設計和防護設施以及安全告警燈等；2）對設備安全實施保護的安全保護系統，安全保護系統中對“設備安全”所采取保護的措施主要包括：電流電壓的越限保護、功率與駐波比的實時監測、板極損耗的監測、PSM 緊急關斷保護、板壓封鎖保護、射頻打火檢測、利用過流自動斷開空氣開關對線路進行保護、利用熱跳繼電器進行過熱保護、使用放電球或壓敏電阻進行過壓保護、冷卻風水溫度監測、冷卻風水流量監測以及天線負載的互鎖保護等；3）對播音安全實施保護的安全保護系統，安全保護系統中對“播音安全”所采取的保護措施主要包括：高效智能的自動調諧系統、瞬間過流時自動快速恢復播出功能、短時間內多次過流時自動降功率維持播出機制、控制系統故障或重新啟動時維持原狀態播出機制以及中央控制系統的熱備份機制等。

（二）短波發射機自動化遠程安全保護系統的特點

首先，短波發射機安全保護系統應該具備層析清晰的特點，本次研究中的TSW2500 型500KW 短波發射機的安全保護系統設計過程中，為了滿足層析清晰的要求，其應用了三層控制結構，以便于對設備實施有效的保護，主要表現為：1）第一層是聯鎖保護層：主要用于保護人身安全，采用硬件聯鎖開關，在其斷開時，能立刻關斷高壓，其中，主要包括：門開關、接地鉤、緊急按鈕等；2）第二層是硬件保護層 ：采用一定數量的芯片組成純硬件邏輯控制系統，其發出的控制信號相對于其它軟件級控制信號有更高的優先級，在發射機有故障時，能直接控制發射機維持在一個安全的運行狀態，如在運行狀態下檢測到冷卻風出現故障，則發射機會直接降到黑燈絲狀態，防止因冷卻不足損壞設備；3）第三層是軟件保護層：軟件實時采集發射機多個運行數據并加以判斷，發現異常時，及時向硬件系統發出相應指令，如監測到電子管板耗達到設定的臨界數值時，軟件會發出告警，當板耗繼續增大，超出設定的保護值時，會及時向硬件發出關斷高壓命令。

其次，其短波發射機的安全保護系統應該具備可靠性的特點，TSW2500型500KW 短波發射機的安全保護系統對可靠性有著高標準的要求，在系統的多個設計環節上都有所體現，舉幾個簡單的例子予以說明：1）防電擊保護措施：發射機在系統設計時，將帶電設備盡量安裝在相對獨立區域，并將所有帶電部位均采用防護罩等隔離，全機在各帶電機箱處都配置了接地鉤，保證維護人員在任何位置作業時，都能夠方便地取到接地鉤放電。以上這些措施共同為維護人員提供了完備可靠的防電擊保護措施；2）完善的接地系統：發射機配置的接地保護系統連接著所有的高壓模塊和電子管的各級供電電源，在開關接地時，功率模塊可以快速放電，電子管板壓和簾柵壓都將直接被接地，同時高壓柜在斷開時，也在內部可靠接地，這些措施確保了人員在維護設備時的安全。另外，發射機的高頻機柜、高壓柜、低壓柜、穩壓柜、風機柜、模塊機箱、圍網、橋架等所有設備在與高頻地網連接的同時，又通過接地銅皮全部連接在一起，形成一個等電位體，為維護人員創造了一個安全可靠的工作環境；3）聯鎖鑰匙形成互鎖：所有的門鑰匙統一集中在接地保護開關處，門開關鑰匙與接地保護開關鑰匙形成互鎖，即只有保護開關可靠接地時，才能取下門鑰匙開門，另外，接地保護開關鑰匙和高壓柜的聯鎖鑰匙綁在一起，只有高壓柜斷開后，才能取下鑰匙將保護開關接地，這樣環環相扣形成了可靠的聯鎖保護系統。

二、短波發射機自動化遠程安全保護系統的改進

（一）積極提升短波發射機的故障預判能力

傳統的故障處理方式中，容易由于故障的存在導致出現一段時間的停播，如果能提前預判一些可能出現的故障，及時發現隱患，并使故障消除在萌芽階段，將會更加有效地保護設備的安全，并大幅提高安全播出不間斷，如：發射機的關鍵器件尤其是真空器件通常在出現故障前，工作狀態都會有所變化，可以嘗試對各真空器件的工作溫度及驅動馬達的扭矩等數據進行實時監測，通過數據的變化來確定器件的工作狀態是否良好，如果監測到某器件狀態不好，能及時發出告警，提示技術人員提前對其進行調整或更換，第一時間消除故障隱患，這樣，可有效提高設備安全和播音安全的保障水平。

（二）對短波發射機與天線的聯鎖保護予以改進

發射機作為獨立系統，基于通用性的考慮，在設計時，與天線控制系統只建立了簡單的互鎖保護，沒有完善的通訊機制，在發射機上無法看到當前正在使用的天線信息，因此在本地開機運行時，需要人為核對天線是否正確，當出現錯誤使用天線的情況時，系統也無法給出相應的告警，存在設備安全隱患。可以考慮進一步完善TSW2500 型500KW 短波發射機的自動化系統，加強發射機與天線的連鎖判斷能力，實現更全面的保護。