試論短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)

【摘 要】短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中，尤其是在TSW2500型500KW大功率的短波發(fā)射機(jī)中，其工作時(shí)各種元器件都處于高電壓、大電流的工作狀態(tài)之下，如果不采取完善的保護(hù)措施，很容易由于故障導(dǎo)致其運(yùn)行中斷，為安全播出埋下隱患，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成工作人員人身安全的傷害，應(yīng)用有效的短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)非常的必要。

【關(guān)鍵詞】短波發(fā)射機(jī)；安全保護(hù)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

短波發(fā)射機(jī)主要由冷卻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、高頻系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)組成，整體上來講，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，設(shè)備工作的過程中，要想保證其運(yùn)行安全穩(wěn)定性，必須要配置全面、可靠的安全保護(hù)系統(tǒng)，尤其是對(duì)于大功率的短波發(fā)射機(jī)來講是非常必要的，本文就主要針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析研究。

一、短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)思路

本次研究中，對(duì)短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究時(shí)，將TSW2500型500KW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(jì)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(duì)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(jí)，對(duì)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(duì)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(duì)“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(jì)和防護(hù)設(shè)施以及安全告警燈等；2）對(duì)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(duì)“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(shí)監(jiān)測(cè)、板極損耗的監(jiān)測(cè)、PSM緊急關(guān)斷保護(hù)、板壓封鎖保護(hù)、射頻打火檢測(cè)、利用過流自動(dòng)斷開空氣開關(guān)對(duì)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(cè)、冷卻風(fēng)水流量監(jiān)測(cè)以及天線負(fù)載的互鎖保護(hù)等；3）對(duì)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(duì)“播音安全”所采取的保護(hù)措施主要包括：高效智能的自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)、瞬間過流時(shí)自動(dòng)快速恢復(fù)播出功能、短時(shí)間內(nèi)多次過流時(shí)自動(dòng)降功率維持播出機(jī)制、控制系統(tǒng)故障或重新啟動(dòng)時(shí)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。

（二）短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

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TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)設(shè)備實(shí)施有效的保護(hù)，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(shí)，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(hào)相對(duì)于其它軟件級(jí)控制信號(hào)有更高的優(yōu)先級(jí)，在發(fā)射機(jī)有故障時(shí)，能直接控制發(fā)射機(jī)維持在一個(gè)安全的運(yùn)行狀態(tài)，如在運(yùn)行狀態(tài)下檢測(cè)到冷卻風(fēng)出現(xiàn)故障，則發(fā)射機(jī)會(huì)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(shí)采集發(fā)射機(jī)多個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)并加以判斷，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)向硬件系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)指令，如監(jiān)測(cè)到電子管板耗達(dá)到設(shè)定的臨界數(shù)值時(shí)，軟件會(huì)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(shí)，會(huì)及時(shí)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)，TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)對(duì)可靠性有著高標(biāo)準(zhǔn)的要求，在系統(tǒng)的多個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上都有所體現(xiàn)，舉幾個(gè)簡(jiǎn)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(jì)時(shí)，將帶電設(shè)備盡量安裝在相對(duì)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(shí)，都能夠方便地取到接地鉤放電。以上這些措施共同為維護(hù)人員提供了完備可靠的防電擊保護(hù)措施；2）完善的接地系統(tǒng)：發(fā)射機(jī)配置的接地保護(hù)系統(tǒng)連接著所有的高壓模塊和電子管的各級(jí)供電電源，在開關(guān)接地時(shí)，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(shí)高壓柜在斷開時(shí)，也在內(nèi)部可靠接地，這些措施確保了人員在維護(hù)設(shè)備時(shí)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(shí)，又通過接地銅皮全部連接在一起，形成一個(gè)等電位體，為維護(hù)人員創(chuàng)造了一個(gè)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(shí)，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)。

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

（一）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(shí)間的停播，如果能提前預(yù)判一些可能出現(xiàn)的故障，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，并使故障消除在萌芽階段，將會(huì)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，如：發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵器件尤其是真空器件通常在出現(xiàn)故障前，工作狀態(tài)都會(huì)有所變化，可以嘗試對(duì)各真空器件的工作溫度及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的扭矩等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過數(shù)據(jù)的變化來確定器件的工作狀態(tài)是否良好，如果監(jiān)測(cè)到某器件狀態(tài)不好，能及時(shí)發(fā)出告警，提示技術(shù)人員提前對(duì)其進(jìn)行調(diào)整或更換，第一時(shí)間消除故障隱患，這樣，可有效提高設(shè)備安全和播音安全的保障水平。

（二）對(duì)短波發(fā)射機(jī)與天線的聯(lián)鎖保護(hù)予以改進(jìn)

發(fā)射機(jī)作為獨(dú)立系統(tǒng)，基于通用性的考慮，在設(shè)計(jì)時(shí)，與天線控制系統(tǒng)只建立了簡(jiǎn)單的互鎖保護(hù)，沒有完善的通訊機(jī)制，在發(fā)射機(jī)上無法看到當(dāng)前正在使用的天線信息，因此在本地開機(jī)運(yùn)行時(shí)，需要人為核對(duì)天線是否正確，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤使用天線的情況時(shí)，系統(tǒng)也無法給出相應(yīng)的告警，存在設(shè)備安全隱患?？梢钥紤]進(jìn)一步完善TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)，加強(qiáng)發(fā)射機(jī)與天線的連鎖判斷能力，實(shí)現(xiàn)更全面的保護(hù)。

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