中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)維護與管理方法

【摘要】隨著廣播電視技術的不斷發(fā)展，中波發(fā)射臺在信號傳輸中發(fā)揮著關鍵作用，而天饋線系統(tǒng)作為其核心組成部分，其穩(wěn)定性和可靠性直接關系到廣播信號的傳輸質(zhì)量和服務的連續(xù)性。在此背景下，本文首先介紹了天饋線系統(tǒng)的主要構(gòu)成，隨后詳細闡述了系統(tǒng)維護與管理的核心內(nèi)容，包括電氣性能檢測、調(diào)配室元件檢查、塔體及其附屬設施的日常維護、環(huán)境清潔與安全巡查等方面。此外，本文還強調(diào)了維護與管理過程中的安全要求，特別是加強維護人員的個人防護措施，旨在為提升中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的運行效率和安全性提供有益的參考。

【關鍵詞】中波發(fā)射臺；天饋線系統(tǒng)；維護與管理；安全播出

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.15.013

天饋線系統(tǒng)作為中波發(fā)射臺的核心組成部分，其性能的穩(wěn)定與否直接關系到廣播信號的傳輸質(zhì)量和廣播服務的可靠性。近年來，國家對于廣播電視行業(yè)的安全播出提出了更高要求，《廣播電視安全播出管理規(guī)定》中明確指出，廣播電視臺應當建立完善的技術維護和安全播出管理制度，確保廣播電視信號的穩(wěn)定傳輸。然而，由于天饋線系統(tǒng)長期暴露在復雜的自然環(huán)境中，加之系統(tǒng)運行過程中的各種不確定性因素，使得其維護與管理工作顯得尤為重要。在此背景下，中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的維護與管理工作不僅關乎技術層面的問題，更是一項涉及到政策法規(guī)遵循和社會責任擔當?shù)闹匾蝿?。因此，本文在對中波發(fā)射臺天饋系統(tǒng)主要構(gòu)成進行闡述的基礎上，結(jié)合工作經(jīng)驗重點闡述了中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)維護與管理的主要工作內(nèi)容，最后提出了幾點維護管理中的安全要求。

1. 中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的主要構(gòu)成

1.1 天線

天線是中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的重要組成部分，負責將發(fā)射機產(chǎn)生的射頻電能轉(zhuǎn)換為電磁波，并向自由空間輻射。中波天線通常采用垂直極化方式，原因在于垂直極化波沿地面?zhèn)鞑サ膿p耗較小，有利于增強地波場強[1]。根據(jù)發(fā)射功率和場地條件的不同，中波天線有桅桿式天線、自立式天線等多種類型。中波天線的性能參數(shù)包括天線的方向性系數(shù)、效率、增益系數(shù)、仰角和工作頻率范圍等，方向性系數(shù)表示天線在最大輻射方向上的能量集中程度；效率則反映了天線的輻射功率與饋送到天線的功率之比；增益系數(shù)是在給定方向和距離上，參考天線輸入功率與被研究天線輸入功率之比；仰角是指天線垂直方向圖上最大發(fā)射方向與地平線之間的夾角；工作頻率范圍則是指天線能有效工作的頻率區(qū)間。

1.2 饋線

饋線是連接發(fā)射機和天線的重要部分，負責將發(fā)射機產(chǎn)生的射頻信號高效、穩(wěn)定地傳送到天線。在中波發(fā)射臺中，常用的饋線類型包括同軸電纜和籠形饋線。同軸電纜由于其較高的傳輸效率和良好的屏蔽性能而被廣泛應用；而籠形饋線則因其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低在某些場合得到使用。饋線的主要參數(shù)包括特性阻抗、衰減常數(shù)和傳輸效率等。特性阻抗是饋線上任意一點的電壓與電流之比，對于同軸電纜來說，其特性阻抗通常為50Ω或75Ω。衰減常數(shù)反映信號在饋線中傳輸時的損耗情況，與饋線的材料、結(jié)構(gòu)和長度等因素有關。傳輸效率則是指饋線將發(fā)射機的功率有效地傳送到天線的比例。

1.3 地網(wǎng)

地網(wǎng)主要由埋設在地下的銅導線或銅帶組成，形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，作用是減少大地對電磁波的吸收和衰減，提高天線的輻射效率，能有效地將雷電流引入大地，保護天饋線系統(tǒng)和發(fā)射設備免受雷擊損害。地網(wǎng)的設計需根據(jù)發(fā)射頻率、土壤電阻率、地形地貌等因素進行綜合考慮。一般來說，地網(wǎng)的導線長度、直徑和埋設深度等都會影響到其性能，為了確保地網(wǎng)的有效性，應定期對其進行檢測和維護，包括檢查導線的連接情況、測量土壤電阻率以及清理周圍的雜物等。

1.4 調(diào)配網(wǎng)絡

調(diào)配網(wǎng)絡主要由電感、電容等元件組成，用于調(diào)整天饋線系統(tǒng)的阻抗匹配和信號傳輸質(zhì)量，作用是將發(fā)射機的輸出阻抗與天線的輸入阻抗進行匹配，確保信號能夠高效地傳輸?shù)教炀€并輻射出去。在實際應用中，通過合理選擇和配置電感、電容等元件，可以實現(xiàn)阻抗的匹配和信號的優(yōu)化傳輸。同時，調(diào)配網(wǎng)絡還具有一定的濾波功能，可以抑制諧波和雜散信號的干擾，提高信號的純凈度和傳輸質(zhì)量。

2. 中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)維護與管理的主要內(nèi)容

2.1 電氣性能與接地系統(tǒng)檢測

在中波發(fā)射臺的天饋線系統(tǒng)維護與管理中，電氣性能與接地系統(tǒng)的檢測不僅關系到廣播信號的傳輸效率，還直接影響到發(fā)射臺的安全運行。駐波比是衡量天線與饋線匹配程度的重要參數(shù)，反映信號在傳輸過程中的反射情況，為了確保信號的順暢傳輸，必須定期檢測天饋系統(tǒng)的駐波比[2]。根據(jù)行業(yè)規(guī)范，建議每季度進行一次駐波比的檢測，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的匹配問題。檢測時，應使用專業(yè)的駐波比測試儀，在發(fā)射機正常工作的情況下進行測試，并詳細記錄每次測試的結(jié)果，以便后續(xù)對比分析和故障預判。接地系統(tǒng)在中波發(fā)射臺中起著防雷擊、防靜電及保護設備安全等多重作用，因此對接地電阻的定期檢測是確保接地系統(tǒng)有效性的關鍵，尤其需要注意的是避雷裝置及調(diào)配網(wǎng)絡的接地電阻。由于雷電對發(fā)射臺設備危害極大，因此在夏季雷雨多發(fā)季節(jié)到來之前，應對避雷系統(tǒng)及地網(wǎng)進行全面檢測。在接地電阻的檢測中，避雷接地電阻應小于2Ω，是確保雷電電流能夠迅速泄入大地，避免對設備及人身造成傷害的重要標準[3]。同時，調(diào)配網(wǎng)絡的接地電阻也不應大于4Ω，保證調(diào)配網(wǎng)絡在雷電或靜電干擾下能夠穩(wěn)定工作。在檢測過程中，應使用接地電阻測試儀，并嚴格按照操作規(guī)程進行測試。測試數(shù)據(jù)應詳細記錄，并與歷史數(shù)據(jù)進行對比分析，以便及時發(fā)現(xiàn)接地系統(tǒng)的性能退化或故障。

2.2 調(diào)配室元件與連接檢查

調(diào)配室作為中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的核心部分，承擔著阻抗匹配、濾波、防雷及泄放雷電等重要功能，對調(diào)配室內(nèi)部元件及連接的細致檢查，是確保整個天饋線系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵環(huán)節(jié)。

應充分利用停機檢修的時間窗口，對調(diào)配室內(nèi)部進行深入細致的檢查。這一過程中，需要重點關注以下幾個方面：①檢查各元件之間的連接是否緊密牢靠，接觸是否良好。在長期的運行過程中，由于溫度變化、機械振動等因素的影響，連接處可能會出現(xiàn)松動或接觸不良的情況。為了準確判斷連接狀態(tài)，可以使用專業(yè)的接觸電阻測試儀進行測量，確保每一個連接點的接觸電阻都在規(guī)定的低阻值范圍內(nèi)，不超過0.01Ω。②對線圈、電容等元件進行詳細檢查。線圈、電容等元件在工作中承受著較高的電壓和電流，因此容易出現(xiàn)過熱或打火現(xiàn)象。檢查時，應仔細觀察元件表面是否有燒焦或打火的痕跡，同時利用紅外測溫儀檢測元件的工作溫度。如果發(fā)現(xiàn)元件溫度過高，或者有打火痕跡，應立即進行更換或維修。③保持調(diào)配室內(nèi)的清潔和干燥。潮濕和污垢不僅會影響元件的電氣性能，還可能引發(fā)短路或打火等故障，因此在檢查過程中應留意調(diào)配室內(nèi)是否有積水、塵?；蚱渌酃福坏┌l(fā)現(xiàn)應立即清理，并且要確保調(diào)配室內(nèi)的通風良好，降低元件的工作溫度，提高其使用壽命[4]。④留意調(diào)配室內(nèi)是否有小動物窩點。小動物如鼠、蛇、兔等可能會進入調(diào)配室，對元件和線路造成破壞，檢查過程中應細心觀察調(diào)配室的各個角落，一旦發(fā)現(xiàn)有小動物活動的跡象或窩點，應立即進行清理并采取防范措施。

在檢查時應做好詳細的記錄和分析工作，對于發(fā)現(xiàn)的每一個問題，都應記錄其位置、性質(zhì)以及嚴重程度，并制定相應的處理措施。同時，通過對歷次檢查數(shù)據(jù)的對比分析，可以掌握調(diào)配室元件的老化趨勢和性能變化規(guī)律，為后續(xù)的維護和管理提供有力支持。

2.3 日常維護塔體及其附屬設施

對塔體定期進行維護，建議每周對塔體及其附屬件進行一次全面檢查。檢查過程中，應重點觀察金屬件表面是否有脫漆、生銹現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)脫漆或生銹，應立即進行除銹和補漆處理，防銹蝕擴散影響塔體結(jié)構(gòu)強度。補漆時應選用與原漆相匹配的防銹漆，確保涂層的均勻性和附著力[5]。拉線絕緣子及塔座絕緣體部件在長期使用過程中，可能會因環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)老化、破損或裂紋等現(xiàn)象，因此在檢查過程中應仔細觀察其外觀是否完好，有無放電痕跡或擊穿現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)損壞，應立即更換新的絕緣子或絕緣體，確保系統(tǒng)的絕緣性能。地錨是固定塔體的關鍵部件，其穩(wěn)定性和緊固度直接影響到塔體的安全，在檢查過程中應確認地錨及其緊固件是否遭到破壞或松動，如有問題應及時進行緊固或更換，確保塔體的穩(wěn)定性。

除了上述常規(guī)檢查外，還應定期測量塔體的垂直度，塔體的垂直度是影響天線輻射效果的重要因素之一，如果塔體發(fā)生傾斜，將會導致天線的輻射方向發(fā)生變化，進而影響信號的覆蓋范圍和質(zhì)量[6]。因此，建議每季度使用專業(yè)的測量儀器對塔體的垂直度進行測量，并確保其在規(guī)定范圍之內(nèi)，一般來說塔體的垂直度偏差應控制在塔身高度的1/1000以內(nèi)。在維護過程中，維護人員應穿戴好安全防護裝備，避免在惡劣天氣條件下進行高空作業(yè)，確保人身安全。

2.4 做好環(huán)境清潔與安全巡查

由于中波發(fā)射臺通常位于開闊地帶，周圍自然環(huán)境復雜，草木生長旺盛。為了防止雜草、樹枝等自然生長物對饋線、塔體等造成潛在威脅，需要定期進行清理。建議每季度至少進行一次全面的環(huán)境清理工作，特別是在春夏季節(jié)，植物生長迅速，應增加清理頻次。清理時，應使用鐮刀、鋸子等專業(yè)工具，將饋線、塔基周圍的雜草、灌木、小樹等徹底清除，至少要保持天饋線系統(tǒng)周邊2 m范圍內(nèi)無雜物，注意不要損傷到饋線和塔體本身的防銹涂層，以免影響其使用壽命。

安全巡查是預防事故發(fā)生的重要措施，巡查工作應重點關注以下幾個方面：一是檢查電纜（饋線）的完好性，包括接頭是否牢固、有無破損、老化等現(xiàn)象[7]。接頭處是饋線系統(tǒng)中較為薄弱的環(huán)節(jié)，容易受到天氣、環(huán)境等因素的影響，因此要定期檢查接頭是否有發(fā)熱、松動，并測量其絕緣電阻，確保絕緣電阻值不低于規(guī)定的安全標準。二是要檢查饋線桿塔的穩(wěn)定性，看是否有傾斜、裂縫等異常情況，桿塔基礎是否牢固，螺栓是否松動等。三是查看饋線附近的樹木、建筑物等是否有妨礙或潛在的安全隱患。

由于中波發(fā)射臺多位于偏遠地區(qū)，有時會受到不法分子的破壞或盜竊，因此建議每天至少進行兩次巡查，早晚各一次，沿著饋線向發(fā)射天線方向進行，對發(fā)現(xiàn)的異常情況及時上報并處理。在農(nóng)民耕作收獲季節(jié)，應加大巡查力度，防止農(nóng)機具掛傷、撞壞饋線及其支架。在此期間，可以與當?shù)剞r(nóng)戶進行溝通，提醒他們注意饋線位置，避免發(fā)生意外，也可以在饋線沿線設置明顯的警示標志，減少人為因素造成的損壞。

3. 中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)維護與管理的安全要求

3.1 確保維護人員資質(zhì)符合要求

由于中波發(fā)射臺的天饋線系統(tǒng)維護往往涉及到高空作業(yè)，因此所有參與維護的人員必須持有有效的登高作業(yè)證。在發(fā)射臺入口處設置檢查點，對進入的人員進行資質(zhì)核查，確保只有具備相應資質(zhì)的人員才能進入高空作業(yè)區(qū)域，對于沒有登高作業(yè)證的人員，嚴禁其進行登塔作業(yè)和檢修工作。為了保障維護人員的安全，應規(guī)定進入發(fā)射場區(qū)必須3人以上搭伴同行，嚴禁單人進行檢修工作，保證在遇到緊急情況時相互照應，及時提供援助，降低事故風險，減少因個人操作失誤而引發(fā)的問題[8]。定期對維護人員進行專業(yè)技能培訓和安全知識教育，使其更加熟悉天饋線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和維護要點，增強維護人員的安全意識，提高其在作業(yè)過程中應對風險的能力。

3.2 保證檢修操作做好保護措施

任何對天饋線系統(tǒng)的檢查或檢修工作，都必須在確保發(fā)射機已經(jīng)安全停機的情況下進行。停機操作必須嚴格遵守操作規(guī)程，確保發(fā)射機完全斷電，避免殘余電壓或電流對檢修人員構(gòu)成威脅。在檢修區(qū)域的合適位置掛接保護地線，保護地線的連接必須牢固可靠，接地電阻應符合相關安全標準，確保檢修人員和設備的安全。檢修過程中應有專人負責與機房保持聯(lián)絡，在緊急情況下能及時溝通，聯(lián)絡人員應隨時掌握檢修進度和可能遇到的風險，確保在出現(xiàn)異常情況時能夠迅速做出反應。檢修人員必須穿戴絕緣手套、安全帽等符合安全標準的防護裝備，確保使用絕緣性能良好的工具進行作業(yè)。檢修現(xiàn)場應設置明顯的安全警示標志，防止非檢修人員誤入作業(yè)區(qū)域。

3.3 加強維護人員個人防護措施

維護人員在上塔檢查之前，確保身體和精神狀態(tài)良好，避免因身體不適而引發(fā)安全事故。同時，必須佩戴專業(yè)的安全帽和安全帶，防止高空墜落等意外情況的發(fā)生。安全帽的選擇應符合國家標準，能夠抵御一定強度的沖擊；安全帶則應具有足夠的強度和耐磨性，確保在緊急情況下能夠提供有效的保護。在雷雨天氣下，維護人員必須遠離天線，更不能上塔作業(yè)，以免遭受雷擊。即使在非雷雨天氣，也應密切關注天氣變化，確保在惡劣天氣來臨前及時撤離現(xiàn)場。播出時段是天線系統(tǒng)最為敏感和關鍵的時期，在此期間維護人員不得觸動天線系統(tǒng)，以免影響信號傳輸質(zhì)量。若必須進行維護工作，應選擇播出間隙或低峰時段進行，并確保操作迅速、準確，力求最大程度地減少對播出的影響。

4. 結(jié)束語

天饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是保障廣播電視信號高質(zhì)量傳輸?shù)年P鍵，而有效的維護與管理策略則是實現(xiàn)這一目標的基石。從電氣性能檢測到安全巡查的每一項工作，都需要工作人員細致入微、嚴謹認真地對待。隨著技術的不斷進步，中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的維護與管理將面臨更多挑戰(zhàn)，從業(yè)者需不斷創(chuàng)新和完善相關策略，以確保廣播電視信號的穩(wěn)定與安全傳輸。

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作者簡介：王威（1986—），男，河南洛陽人，工程師，研究方向：中波發(fā)射。