廣播發(fā)射臺(tái)站天饋線系統(tǒng)智能在線管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)

姚寶森

摘 要 本平臺(tái)使用天饋線系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和維護(hù)積累的數(shù)據(jù)，建立發(fā)射臺(tái)天饋線系統(tǒng)智能在線管理平臺(tái)。用多種方法整合數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)用數(shù)據(jù)快速的分析天饋線系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)、備件、故障隱患處理或搶修、在線監(jiān)測(cè)等，為規(guī)范化管理，高效化、數(shù)據(jù)化、智能化。本平臺(tái)方便各級(jí)管理人員快速掌握天饋線系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)、備件管理、故障記錄、故障分析、預(yù)測(cè)故障、檢修安排、在線監(jiān)測(cè)，提供便捷直觀的查詢、分析功能，滿足發(fā)射臺(tái)運(yùn)行維護(hù)的分析需要，對(duì)發(fā)射臺(tái)天饋線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)化運(yùn)行維護(hù)和管理有重要的意義。

關(guān)鍵詞 智能；在線管理；數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）205-0075-03

廣播發(fā)射臺(tái)天饋系統(tǒng)的維護(hù)工作工作量大、面多、點(diǎn)廣、維護(hù)人員有限，日常巡視隱患故障排除和發(fā)生故障才處理比較被動(dòng)，天饋線系統(tǒng)備件種類多、數(shù)量大，查找不方便，備件數(shù)量難把握、庫(kù)房管理難度大等，維護(hù)檢修計(jì)劃多，維護(hù)任務(wù)繁重，工作量變大，重點(diǎn)維護(hù)部位憑經(jīng)驗(yàn)，播音任務(wù)重，任務(wù)緊急，工作人員效率低、判斷失誤等情況等時(shí)有發(fā)生。

為了提高工作效率、故障判斷準(zhǔn)確率，運(yùn)用維護(hù)積累的數(shù)據(jù)來(lái)分析，提前給出合理化檢修維護(hù)意見(jiàn)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合檢修維護(hù)周期等給出科學(xué)性的計(jì)劃以及維護(hù)方案為技術(shù)人員維護(hù)參考和提供依據(jù)。

1 工作的原理

根據(jù)天饋線設(shè)計(jì)原則結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙以及設(shè)計(jì)說(shuō)明中的發(fā)射機(jī)功率、頻率范圍等，通過(guò)饋線饋電的一次參數(shù)和二次參數(shù)。一次參數(shù)是指饋電線單位長(zhǎng)度的分布電阻R、電感L、漏電電導(dǎo)G和電容；二次參數(shù)是指饋電線的特性阻抗W、衰減常數(shù)β和相移常數(shù)α、傳輸系數(shù)ν、輸入阻抗等，以及最大電壓、電位、電流、電場(chǎng)強(qiáng)、最大傳輸功率、不平衡系數(shù)及波斜角理論知識(shí)，考慮饋線應(yīng)有的安全系數(shù)，以及結(jié)合工作實(shí)際考慮風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等數(shù)據(jù)計(jì)算饋線的承受的極限值，以及熱成像技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合軟件建立科學(xué)合理的動(dòng)態(tài)模型計(jì)算覆冰厚度、桿塔風(fēng)壓風(fēng)負(fù)荷等，各種荷載計(jì)算公式如下（以短波國(guó)產(chǎn)500kW為例估算）。

依據(jù)理論，利用傳感器、光線傳輸?shù)?，通過(guò)解調(diào)器后上傳于應(yīng)用服務(wù)器，存于數(shù)據(jù)庫(kù)?？头送ㄟ^(guò)輸入數(shù)據(jù)及其他，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)管理、在線監(jiān)測(cè)等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

天饋線系統(tǒng)智能在線管理平臺(tái)由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、計(jì)算數(shù)據(jù)層、分析數(shù)據(jù)層和在線數(shù)據(jù)應(yīng)用層四部分構(gòu)成，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層是此數(shù)據(jù)運(yùn)行最基本的信息，包括軟件平臺(tái)、操作系統(tǒng)等；計(jì)算數(shù)據(jù)層是本系統(tǒng)搭建的核心內(nèi)容，融合天饋線設(shè)計(jì)理論與計(jì)算、備件管理以及庫(kù)房環(huán)境等；分析數(shù)據(jù)層是本系統(tǒng)搭建的目的，通過(guò)檢修維護(hù)、隱患處理和故障搶修記錄、分類、結(jié)合饋線理論知識(shí)分析等；在線數(shù)據(jù)應(yīng)用層是本系統(tǒng)的搭建的天眼，通過(guò)饋線重要部位受天氣、拉力、風(fēng)力等，監(jiān)測(cè)確保饋線安全運(yùn)行。圖1為天饋線系統(tǒng)智能在線管理平臺(tái)設(shè)備示意圖。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 天饋線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理以及備件管理功能

天饋線系統(tǒng)由饋線路由、發(fā)射幕、反射幕、鐵塔以及饋桿、拉線組合而成。每個(gè)系統(tǒng)由及饋線長(zhǎng)度、饋桿、雙門、啞鈴、支撐、帶耳板支撐環(huán)、U型環(huán)（卸扣或卡環(huán)）、L型線鼻子、反射幕、分饋線、硬饋線、引下線、絕緣蛋、變阻器、地錨、大拉線、偏轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、跳籠、絕緣瓷棒（啞鈴）、蛋形絕緣子、連接鋼環(huán)、繩皮、騎馬式繩夾、旋轉(zhuǎn)式螺旋扣、鋼絞線、銅包鋼、饋電原理、塔高、塔燈等實(shí)際統(tǒng)計(jì)值準(zhǔn)確的記錄詳細(xì)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)。

天饋線系統(tǒng)基礎(chǔ)信息統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)建立天饋線系統(tǒng)的整體三維立體模型，為了更好的了解天饋線系統(tǒng)各種參數(shù)，建立電子檔案如圖2。

備件管理：根據(jù)《廣播電視天線工藝技術(shù)手冊(cè)》的設(shè)計(jì)理論，測(cè)算各種天饋線系統(tǒng)各中備件總數(shù)量，依據(jù)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況、故障情況等，確定備件比例以及備件數(shù)量，便于訂購(gòu)，便于查找，便于管理；備件定期抽樣檢測(cè)：比如高頻瓷備件、塔燈電池主要性能測(cè)試。

快速測(cè)算功能：通過(guò)一次參數(shù)和二次參數(shù)、公式以及規(guī)律，計(jì)算輸入籠形饋線特性阻抗、饋線設(shè)計(jì)饋線長(zhǎng)度、各個(gè)元件數(shù)量（比如支撐換、帶耳板支撐環(huán)、絕緣橫支撐、鉚釘）如圖3。

備件庫(kù)房環(huán)境管理（濕度、溫度）：由于大部分元件都是銅或鍍銅、鐵材料的，所以銅、 鐵元器件以及高頻瓷的在庫(kù)房?jī)?nèi)保存，為了防止銅氧化、鐵生銹以及高頻瓷絕緣度的降低，對(duì)庫(kù)房要求溫度、濕度、門窗的密閉、燈光等環(huán)境中，為了保證元器件的完好性，必須在庫(kù)房?jī)?nèi)分類特定環(huán)境保存，裝設(shè)溫、濕度器監(jiān)測(cè)儀控制自動(dòng)加熱除濕機(jī)。

3.2 天饋線檢修維護(hù)管理功能

天饋線維護(hù)工具管理：安全帽、安全帶、短路接地線、梯子、工作鞋、工作服、鋼絲繩、鋼絲繩套、吊斗、卷?yè)P(yáng)機(jī)、麻繩、滑車、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等以及便捷式新型工具的應(yīng)用等重點(diǎn)對(duì)安全用具的管理（比如試驗(yàn)、性能測(cè)試、保養(yǎng)等）到期系統(tǒng)自動(dòng)提醒。

天饋線系統(tǒng)的各部位維護(hù)周期、項(xiàng)目、要點(diǎn)根據(jù)實(shí)際情況和結(jié)合運(yùn)行圖，有選擇的行成一個(gè)檢修計(jì)劃，定期提示維護(hù)人員對(duì)天饋線系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

維護(hù)記錄（隱患排除、故障處理）通過(guò)統(tǒng)計(jì)故障的分類統(tǒng)計(jì)（時(shí)間、故障部位、處理方法、附圖），定期形成運(yùn)行報(bào)表；通過(guò)故障進(jìn)行故障分析和隱患點(diǎn)預(yù)測(cè)，為檢修工作提供可靠依據(jù)，發(fā)起建議性隱患部位臨時(shí)性檢修提醒（結(jié)合運(yùn)行圖）。endprint

檢修工作安排管理：結(jié)合實(shí)際運(yùn)行圖來(lái)自動(dòng)顯示檢修時(shí)段、根據(jù)任務(wù)建議使用哪類工作票、需要檢修備件以及輔助工具，危險(xiǎn)點(diǎn)提醒，以及安全措施。

3.3 天饋線系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)分析功能

為了能在惡劣天氣下，使天饋線系統(tǒng)最大限度正常運(yùn)行，對(duì)特殊天氣進(jìn)行時(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)：

在線拉力監(jiān)測(cè)（風(fēng)力、溫度、拉力）天氣對(duì)天饋線系統(tǒng)運(yùn)行以及維護(hù)都有很大影響，東北冬季時(shí)間較長(zhǎng)，平均都在零下20℃以下，長(zhǎng)年風(fēng)力較大是天饋線系統(tǒng)經(jīng)受巨大考驗(yàn)，特別是冬季饋線冷縮加之風(fēng)的影響，導(dǎo)致饋線各部位拉力增大，為正常運(yùn)行帶來(lái)隱患，不能提前發(fā)現(xiàn)及時(shí)排出，為了確保在安全范圍內(nèi)在重要連接點(diǎn)裝設(shè)溫度傳感器、拉力傳感器、風(fēng)力傳感器來(lái)分析計(jì)算可承受拉力、設(shè)置報(bào)警值，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提醒維護(hù)人員采取措施。

在線浮冰監(jiān)測(cè)：傳輸饋線覆冰是在東北初春或者冬季，降雪或者雨雪交加的天氣，當(dāng)氣溫下降時(shí)在播出時(shí)傳輸饋線、絕緣子等處附著水滴凝結(jié)成冰，即覆冰。因?yàn)槭軠囟取穸?、風(fēng)速、風(fēng)向等諸多因素共同影響的結(jié)果，所以采用準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)分析方法和實(shí)用的數(shù)學(xué)模型，對(duì)傳輸饋線覆冰狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)υ趷毫哟髿猸h(huán)境中運(yùn)行的饋線路由及絕緣磁棒等的覆冰（雪）情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，采用覆冰監(jiān)測(cè)手段，結(jié)合風(fēng)力、溫度設(shè)置報(bào)警值，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提醒維護(hù)人員采取措施。

在線視頻監(jiān)測(cè)：采用熱成像技術(shù)，對(duì)異常點(diǎn)、故障率高，故障點(diǎn)多，為了便于收集一手，通過(guò)視頻資料對(duì)故障點(diǎn)、現(xiàn)象、時(shí)間等記錄，后快速對(duì)故障簡(jiǎn)單分析等，形成事件應(yīng)對(duì)方法供處理故障參考。

天饋線系統(tǒng)整體分析；時(shí)時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)行天饋線系統(tǒng)和檢修的情況整體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，全面了解天饋線的情況如圖5。

平臺(tái)由傳感器傳輸和輸入變換成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，組成建立數(shù)據(jù)庫(kù)，各部分功能通過(guò)連接相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算分析，并為實(shí)際工作提高參考和依據(jù)，同時(shí)直觀的反應(yīng)到平臺(tái)，達(dá)到科學(xué)，動(dòng)態(tài)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的和管理的目的。

4 天饋線系統(tǒng)智能在線管理平臺(tái)的特點(diǎn)

數(shù)字化。運(yùn)用大數(shù)據(jù)來(lái)分析整個(gè)天饋線系統(tǒng)的管理、備件、故障點(diǎn)，有針對(duì)性的解決，一些實(shí)際問(wèn)題（備件量化管理、備件查詢、故障統(tǒng)計(jì)分析）。

智能化。多種方法交叉使用提高故障和隱患處理的準(zhǔn)確性，快速分析有選擇的做出判斷，以及為平時(shí)工作提供重點(diǎn)依據(jù)打下基礎(chǔ)。

標(biāo)準(zhǔn)化。規(guī)范天饋線系統(tǒng)各種管理，確保各項(xiàng)工作做到細(xì)致入微，提高工作效率。

在線化。時(shí)時(shí)對(duì)天饋線系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和監(jiān)看，確?？焖僮龀龇磻?yīng)，及時(shí)處理隱患。

5 結(jié)論

天饋線系統(tǒng)智能在線管理平臺(tái)為了加強(qiáng)天饋線系統(tǒng)安全運(yùn)行、維護(hù)、管理、在線監(jiān)測(cè)、故障分析等一體化、智能化、數(shù)字化方面發(fā)展，通過(guò)大數(shù)據(jù)定性、定量的分析、科學(xué)合理的制定維護(hù)方案以及維護(hù)安排。

為備件標(biāo)準(zhǔn)化管理和保存提供便利，為維護(hù)性工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，確保維護(hù)工具的安全起至關(guān)重要的作用。為天饋線系統(tǒng)數(shù)據(jù)化、智能化、在線化管理維護(hù)具有深遠(yuǎn)意義，更為安全播出建立全方位的保障體系。

參考文獻(xiàn)

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