淺析大功率廣播短波發射機的安全保護

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，大功率廣播短波發射機可實現語音、文字乃至圖像的遠距離短時輸送，但由于組成復雜、涉及系統與原件過多，大功率廣播短波發射機在運行中發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，正是本文圍繞大功率廣播短波發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型短波發射機作為研究對象，基于該大功率廣播短波發射機的安全保護措施如下所示。

1.1 基本思路

為實現大功率廣播短波發射機安全保護，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。為避免故障的發生威脅工作人員的生命健康安全，相關安全保護的實現可圍繞接地系統、緊急開關、門開關、鑰匙聯鎖系統、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，可采用監測板極損耗、監測冷卻水溫度與流量、實時監測功率與駐波比、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射機安全保護需要關注的焦點，這一保護的實現可利用自動快速恢復播出功能、自動降功率維持播出機制、維持原狀態播出機制、中央控制系統熱備份機制，自動調諧系統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射機安全保護需要，安全保護系統的建設存在較高必要性，為提供最優化的安全保護，系統采用三層控制結構，依次為軟件保護層、硬件保護層、聯鎖保護層，具體構成如下：（1）軟件保護層。通過對發射機多個運行數據的采集、判斷，明確異常源頭，并通過針對性的指令下達實現安全保護。如電子管板耗達到臨界數值，軟件保護層能夠在接到監測消息后自動告警，并在板耗超過一定限值后自動發出關斷高壓命令。（2）聯鎖保護層。主要由硬件聯鎖開關組成，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。硬件控制系統為硬件保護層的主要構成，相較于軟件級控制信號，硬件保護層發出的控制信號優先級更高。硬件控制系統由一定數量芯片組成，并能夠保證出現故障的發射機維持在安全運行狀態，設備安全保護可由此得到較好保障。

除上述基本構成外，安全保護系統還采用了以下實用性設計：（1）聯鎖鑰匙形成互鎖。接地保護開關處負責門鑰匙統一集中，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。高頻地網與高壓柜、低壓柜等所有設備實現了可靠連接，并通過與接地銅排連接形成了等電位體，系統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。（3）人性化設計。整個安全保護系統采用了人性化設計，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快速、清晰顯示[2]。

2 更好實現大功率廣播短波發射機安全保護的策略建議

結合上述安全保護系統，為更好保護大功率廣播短波發射機安全，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射機的故障報警機制較為完備，但故障的發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現，發射機真空器件等關鍵器件在發生故障前會出現明顯的工作狀態變化，因此可通過實時監測驅動馬達扭矩、真空器件工作溫度等數據，以此判斷器件狀態并開展狀態維修，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 結束語

綜上所述，大功率廣播短波發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、提高故障預判能力、增加熱備份保護機制等內容，則提供了可行性較高的安全保護路徑，而為了更好保證發射機的安全穩定運行，發射機與天線的聯鎖保護、神經網絡等技術的引入同樣需要得到重點關注。