SW100F型發(fā)射機(jī)技改實(shí)踐與應(yīng)用

王再福

摘 要：SW100FPSM短波廣播發(fā)射機(jī)是上世紀(jì)九十年代制造的大功率短波發(fā)射機(jī)，至今已近二十年了；介于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件，SW100F發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化程度與當(dāng)今飛速發(fā)展的信息技術(shù)有著相當(dāng)大的差距，發(fā)射機(jī)諸多方面同樣存在期待改進(jìn)的地方。該文針對(duì)SW100F型短波廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行了一系列技術(shù)改進(jìn)，對(duì)于發(fā)射機(jī)運(yùn)行維護(hù)中，發(fā)現(xiàn)和暴露出來影響發(fā)射機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的問題，進(jìn)行分析了論證，提出了技術(shù)改造方案和措施，上述技術(shù)改造通過實(shí)踐應(yīng)用檢驗(yàn)，在同類型發(fā)射機(jī)中得到推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：發(fā)射機(jī) 技術(shù)改造 自動(dòng)化 實(shí)踐 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（a）-0082-02

SW100F型短波廣播發(fā)射機(jī)，是上世紀(jì)末航天部23所生產(chǎn)的PSM制式短波廣播發(fā)射機(jī)。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)受限，發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)停留在初級(jí)階段。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)應(yīng)用，針對(duì)發(fā)射機(jī)初期的自動(dòng)化引發(fā)了一次次技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造實(shí)踐，尤其發(fā)射機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng)許多功能無法實(shí)現(xiàn)問題，發(fā)射機(jī)元器件存在的缺陷以及發(fā)射機(jī)腔體短路板等存在的一系列問題進(jìn)行了分析、論證。同時(shí)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，引進(jìn)新技術(shù)、新工藝，實(shí)現(xiàn)了SW100F型短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的改造，提高了發(fā)射機(jī)自動(dòng)化水平、解決了發(fā)射機(jī)腔體短路板接點(diǎn)等問題。通過技術(shù)改造實(shí)踐也提高了維護(hù)工作者技能和水平，為發(fā)射機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)支持。

1 SW100F型短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化改造

1.1 改造思路

由于SW100F型短波廣播發(fā)射機(jī)投產(chǎn)至今近二十年了，對(duì)于信息化發(fā)展而言技術(shù)差距是有天壤之別。改造前發(fā)射機(jī)開、關(guān)機(jī)，倒頻等控制都需要人工手動(dòng)輔助操作完成，這給值機(jī)人員帶來的是極大的勞動(dòng)強(qiáng)度和心理壓力大（擔(dān)心誤操作造成人為事故發(fā)生）。為此，提出了實(shí)現(xiàn)以下功能的改造：發(fā)射機(jī)自動(dòng)開、關(guān)機(jī)功能；發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)諧及自動(dòng)試機(jī)功能；發(fā)射機(jī)保留手動(dòng)代播新頻率功能；發(fā)射機(jī)主界面上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前工作狀況及運(yùn)行圖功能；發(fā)射機(jī)自動(dòng)封鎖音周功能；發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行圖應(yīng)用、臨時(shí)運(yùn)行圖識(shí)別，試機(jī)時(shí)間、數(shù)據(jù)識(shí)別；發(fā)射機(jī)全中文界面功能等。這一切的實(shí)現(xiàn)既減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了安全播音的可靠性、安全性，對(duì)安全播出具有很好的促進(jìn)作用。

1.2 改造實(shí)施

1.2.1 發(fā)射機(jī)自動(dòng)開、關(guān)機(jī)

自動(dòng)開、關(guān)機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)有兩種方式，第一種，發(fā)射機(jī)根據(jù)運(yùn)行圖所設(shè)定的播音時(shí)間進(jìn)行開、關(guān)機(jī)控制，這樣的控制有方便、靈活的特點(diǎn)；另一種，給定發(fā)射機(jī)固定的開、關(guān)機(jī)時(shí)間，發(fā)射機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)加起燈絲，處于準(zhǔn)備播音狀態(tài)，這樣的控制的好處在于，發(fā)射機(jī)在運(yùn)行圖沒有播音任務(wù)的時(shí)候，可為其他發(fā)射機(jī)做備機(jī)隨時(shí)進(jìn)行代播，有效縮短了故障發(fā)射機(jī)的長時(shí)間停播。

1.2.2 發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制與自動(dòng)調(diào)諧

改造前發(fā)射機(jī)的控制系統(tǒng)需要人工參與，即需靠人工進(jìn)行一系列手動(dòng)操作。改造在不增加其它附屬設(shè)備基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)封鎖激勵(lì)，自動(dòng)加偏壓，自動(dòng)加高、低壓；能夠按照頻率運(yùn)行圖進(jìn)行自動(dòng)操作，自動(dòng)調(diào)諧；并能夠預(yù)設(shè)在頻率運(yùn)行圖設(shè)定的播音時(shí)間內(nèi)提前3 min，發(fā)射機(jī)進(jìn)行自動(dòng)換頻，自動(dòng)粗調(diào)，加高壓細(xì)調(diào)，高功率調(diào)負(fù)載，最后進(jìn)行功率調(diào)整。既自動(dòng)完成所有調(diào)諧，從開始到結(jié)束，用時(shí)在30～60s之間，符合部頒標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，每部發(fā)射機(jī)還設(shè)定有24條頻率運(yùn)行圖（足以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)一次換頻），每條運(yùn)行圖有播音開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，具體細(xì)化到：年、月、日、時(shí)、分；頻率、通道號(hào)、天線號(hào)以及保存時(shí)間等等。

1.2.3 發(fā)射機(jī)自動(dòng)試機(jī)功能

在發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)相關(guān)制度設(shè)定發(fā)射機(jī)在播音前20 min試機(jī)，所以在發(fā)射機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的程序中，增加了24條試機(jī)時(shí)間。如果發(fā)射機(jī)自動(dòng)試機(jī)時(shí)間與頻率運(yùn)行圖設(shè)定的播音時(shí)間發(fā)生沖突，則這條頻率運(yùn)行圖在顯示屏的字體顏色自動(dòng)變紅；一是提醒值班人員，二是發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)將對(duì)該條試機(jī)指令不予運(yùn)行，有效的杜絕和防范了意外事故的發(fā)生。

在輸入試機(jī)時(shí)間時(shí)，只需要輸入試機(jī)時(shí)間，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)排序顯示相應(yīng)的試機(jī)的頻率和使用的天線。由于發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)目前還不能控制天線，而且也為了避免出現(xiàn)即將要播音的發(fā)射機(jī)所使用的天線被其他的發(fā)射機(jī)使用，不能進(jìn)行試機(jī)的情況發(fā)生，在程序設(shè)計(jì)方面采用了單獨(dú)設(shè)置試機(jī)時(shí)間的方案。

發(fā)射機(jī)自動(dòng)試機(jī)程序設(shè)計(jì)，是根據(jù)節(jié)傳機(jī)房從局頻率調(diào)度平臺(tái)接收的指令，判斷各個(gè)時(shí)間是否有效，如果輸入有誤，則不執(zhí)行試機(jī)操作。即，如果出現(xiàn)發(fā)射機(jī)正在播音，而此時(shí)的試機(jī)指令就視為無效。

在有效時(shí)間，試機(jī)時(shí)間程序進(jìn)行試機(jī)過程，其過程和自動(dòng)執(zhí)行運(yùn)行圖的自動(dòng)調(diào)諧一樣，在完成試機(jī)的自動(dòng)調(diào)諧后，保持2 min，以檢驗(yàn)發(fā)射機(jī)的調(diào)諧狀態(tài)是否穩(wěn)定，2 min后自動(dòng)關(guān)高壓、偏壓，發(fā)射機(jī)處于加燈絲狀態(tài)，準(zhǔn)備接受正式播音指令。

1.2.4 發(fā)射機(jī)設(shè)置人工干預(yù)功能

⑴手動(dòng)代播新頻率：代播功能涉及到許多方面問題，如：音周切換、天線切換等等。目前SW100F型短波廣播發(fā)射機(jī)代播功能仍保留手動(dòng)操作，并在計(jì)算機(jī)程序中增加代播界面，在需要緊急代播的情況下，進(jìn)入代播界面，輸入所要代播頻率及天線號(hào)，自動(dòng)程序?qū)凑账サ念l率和指令，立即執(zhí)行代播流程。如果輸入的代播頻率和天線的頻段不一致，則提示錯(cuò)誤信息，要求重新輸入新的正確指令，避免誤動(dòng)作，極大的簡化了值班人員的工作強(qiáng)度。

⑵手動(dòng)輸入運(yùn)行圖、臨時(shí)運(yùn)行圖，試機(jī)時(shí)間等數(shù)據(jù)：發(fā)射機(jī)通過技改后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)仍然保留支持發(fā)射機(jī)具有手動(dòng)輸入運(yùn)行圖數(shù)據(jù)，對(duì)于運(yùn)行圖的添加，程序本身具有診斷能力，同時(shí)程序也支持手動(dòng)輸入臨時(shí)運(yùn)行圖，和試機(jī)時(shí)間以及開關(guān)機(jī)時(shí)間等數(shù)據(jù)。

1.2.5 發(fā)射機(jī)自動(dòng)封鎖音周功能

SW100F型短波廣播發(fā)射機(jī)改造前，只有通過調(diào)諧功率狀態(tài)方能進(jìn)行音周封鎖。通過在發(fā)射機(jī)電路中，做了局部電路的改動(dòng)，增加新的繼電器，以及通過程序控制繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)在發(fā)射機(jī)調(diào)諧狀態(tài)下可自動(dòng)控制音周封鎖，提高了發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性。

1.2.6 發(fā)射機(jī)全中文界面顯示

發(fā)射機(jī)新系統(tǒng)所有信息均由中文顯示，實(shí)現(xiàn)了全中文處理，從而極大地提高了程序界面的友好性能，使值班員和留守人員能清晰地明白發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)對(duì)整個(gè)界面進(jìn)行調(diào)整，使整個(gè)程序風(fēng)格統(tǒng)一。

1.3 改造實(shí)現(xiàn)

通過上述改造各項(xiàng)功能得到實(shí)現(xiàn)，改造基本是由計(jì)算機(jī)信息化取代，發(fā)射機(jī)線路和機(jī)械部分只在局部做了小改動(dòng)增加了相應(yīng)的繼電器。由于自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)各調(diào)諧元件要求精度高，取樣信號(hào)要求精準(zhǔn)，發(fā)射機(jī)房電磁場對(duì)取樣信號(hào)的干擾，導(dǎo)致自動(dòng)化控制系統(tǒng)的取樣信號(hào)受高頻信號(hào)干擾嚴(yán)重，為解決這類問題在發(fā)射機(jī)箱內(nèi)采用了銅皮做鋪墊進(jìn)行高頻隔離，對(duì)于取樣線路的控制走線也進(jìn)行了合理的布線。由于篇幅有限，上述功能的程序不再這里介紹。

2 發(fā)射機(jī)運(yùn)維改造

2.1 發(fā)射機(jī)末極柵偏壓調(diào)整電路改造

存在問題：SW100F型短波發(fā)射機(jī)末極柵偏壓調(diào)整電路是由3只300W法郎電阻串聯(lián)組成。維護(hù)中發(fā)現(xiàn)該柵偏壓電阻出現(xiàn)嚴(yán)重過熱跡象，具體表現(xiàn)在電阻本身釉面變色，釉面龜裂。脫落，連接引線端子變色，引線硬化。并且五部同型號(hào)發(fā)射機(jī)柵偏壓電阻同樣存在這一現(xiàn)象。

分析與改進(jìn)：經(jīng)過排查以及播音時(shí)對(duì)電阻的點(diǎn)溫測試，測得溫度高達(dá)210℃，存在嚴(yán)重的影響安全播音的隱患。

由電路理論應(yīng)用分壓、分流、分功耗的原理和方法。用2只功率相同，阻值大一倍型號(hào)電阻代替原來電路中的電阻；通過改進(jìn)后電阻溫度降至100℃，解決了問題也消除了隱患。

2.2 發(fā)射機(jī)備份電源模塊

存在問題：發(fā)射機(jī)末極簾柵電源是由兩塊電源模塊串聯(lián)提供，播音中曾因器件原因出現(xiàn)一塊模塊損壞，由單模塊維持工作的情況。單模塊工作不但會(huì)影響發(fā)射機(jī)正常的工作狀態(tài)，還會(huì)影響滿功率、滿調(diào)幅播音以及影響播出質(zhì)量和效果，并且更換損壞模塊則需時(shí)10 min，這對(duì)于“不間斷”播音又是個(gè)問題。

分析與改進(jìn)：在發(fā)射機(jī)播音中迅速地更換故障模塊是解決問題的根本。如果能夠在原來位置附近增設(shè)一組一樣的模塊做備份，一旦某塊模塊出現(xiàn)故障，可以得到迅速更換，恢復(fù)播音是最佳的選擇。因此，在末極簾柵功率模塊固定支架位置增設(shè)了一組備份的模塊，播音中出現(xiàn)上述問題可在3 min時(shí)間內(nèi)跳幾組線完成。實(shí)際工作中曾利用倒頻3 min時(shí)間完成該模塊的更換。

2.3 發(fā)射機(jī)腔體短路板更換

存在問題：SW100F型短波發(fā)射機(jī)腔體短路板鍍銀接點(diǎn)有76組。作為短波廣播實(shí)驗(yàn)，節(jié)目頻率變化頻繁，單機(jī)倒頻最頻繁的時(shí)候每天十幾次。雖然SW100F型發(fā)射機(jī)高末槽路采用先進(jìn)的耦合腔電感，而變換腔體短路板接點(diǎn)的離、合是由汽缸活塞位移完成。由于工作性質(zhì)發(fā)射機(jī)腔體短路板接點(diǎn)不斷頻繁的變換磨損是必然的，清潔和更換也是必要的。由廠方提供的資料更換一組耦合腔電感內(nèi)接點(diǎn)需要兩小時(shí)，這對(duì)于擔(dān)負(fù)播音任務(wù)的發(fā)射機(jī)來說，很不適應(yīng)安全傳輸發(fā)射的需要。

分析與改進(jìn)：SW100F型短波發(fā)射機(jī)腔體狹窄，一個(gè)人在里面操作都極不容易，由于腔體短路板接點(diǎn)采用的是具有很好性能導(dǎo)電性、延展性和導(dǎo)熱性好的鍍銀接點(diǎn)，因此清潔和更換相當(dāng)困難。針對(duì)硬度比較高、接觸面要求非常緊密、時(shí)間性極強(qiáng)的腔體短路板及接點(diǎn)更換，在廠方?jīng)]有量身打造專用工具情況下，利用在原尖嘴鉗、鋼絲鉗基礎(chǔ)上加長了力臂，應(yīng)用液壓鉗原理開發(fā)了大力鉗功能，通過反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)提高了接點(diǎn)更換的效率，改進(jìn)拆卸新工藝，使更換時(shí)間從2 h縮短到45 min，減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)了播音安全。

2.4 發(fā)射機(jī)電源電動(dòng)操作開關(guān)改造

存在問題：SW100F型短波發(fā)射機(jī)電源總閘采用空氣開關(guān)為電動(dòng)操作開關(guān)。由于發(fā)射機(jī)開、關(guān)機(jī)操作頻繁，致使出現(xiàn)過多起因機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡死，導(dǎo)致電操電機(jī)燒毀。原因當(dāng)電操因機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而卡死后，電操電機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，電操電機(jī)M的兩端始終加有220V的交流電，導(dǎo)致電機(jī)線包中的電流過流，線包過熱以致電機(jī)被毀。經(jīng)檢查原電操的加電線路中有一只2A的保險(xiǎn)，由于電機(jī)的起動(dòng)電流較大，加上保險(xiǎn)絲對(duì)電流的監(jiān)控不靈敏，也不穩(wěn)定，故2A的保險(xiǎn)絲僅能起到線路短路保護(hù)的作用，沒有保護(hù)電操電機(jī)的功能。

分析與改進(jìn)：電動(dòng)操作開關(guān)一旦接受到操作指令，就會(huì)按照指令程序執(zhí)行，因?yàn)殡姴僭跓o卡死的正常情況下，動(dòng)作的時(shí)間無論是合還是分的操作都是十分短暫的（空載運(yùn)作時(shí)間為t'<0.02秒，帶載時(shí)運(yùn)作時(shí)間為t<0.3秒 ，而電操電動(dòng)機(jī)發(fā)生卡死時(shí)，由過流、過熱至燒毀整個(gè)過程是t>60秒。因此選用一個(gè)延遲時(shí)間大于0.3 s小于100 s（3t

以上改造在五部同型號(hào)發(fā)射機(jī)中得到推廣應(yīng)用，并達(dá)到了預(yù)期目的；由于篇幅有限對(duì)各項(xiàng)改造在此僅提出技改思路，不做詳細(xì)介紹。

3 結(jié)語

通過以上對(duì)發(fā)射機(jī)的技術(shù)改進(jìn)實(shí)踐，體會(huì)到作為廣播維護(hù)工作者，不但要打破因循守舊、墨守成規(guī)的戒律，還要具備積極進(jìn)取、敢于創(chuàng)新的作風(fēng)；安全傳輸發(fā)射是人們的追求，為了這個(gè)追求，無論技術(shù)改造還是技術(shù)創(chuàng)新沒有大、小，貴、微之分，有的是不懈的努力和追求。只有這樣才能使廣播發(fā)射技術(shù)維護(hù)工作水平得到不斷的進(jìn)步。

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