中波臺天饋系統(tǒng)的科學(xué)管理措施

【摘要】隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，中波臺天饋系統(tǒng)作為廣播電視信號傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，其穩(wěn)定性和高效性越來越受到關(guān)注。本文旨在探討中波臺天饋系統(tǒng)的科學(xué)管理措施，通過對現(xiàn)有管理模式的分析和優(yōu)化建議，提出一套適應(yīng)現(xiàn)代通信需求的管理策略。本文將重點討論如何通過建立健全管理制度與流程、加強設(shè)備維護與更新升級、推進管理信息化與智能化建設(shè)等手段，提升中波臺天饋系統(tǒng)的運行效率和可靠性，從而為未來通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】中波臺；天饋系統(tǒng)；科學(xué)管理措施；分析

中圖分類號：TN929" " " " " " " " " " " " " "文獻標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " " "DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.16.009

據(jù)統(tǒng)計，近年來全球無線通信市場規(guī)模持續(xù)擴大，其中中波頻段因其獨特的傳播優(yōu)勢，在廣播、電視及移動通信等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴大和技術(shù)的復(fù)雜化，中波臺天饋系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn)，為此需對中波臺天饋系統(tǒng)進行科學(xué)管理以預(yù)防和減少故障發(fā)生[1]。本文旨在探討中波臺天饋系統(tǒng)的科學(xué)管理措施以提高系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性，從而確保廣播電視節(jié)目的正常播出。

1. 中波臺天饋系統(tǒng)概述

中波臺天饋系統(tǒng)主要由發(fā)射天線、饋線、調(diào)制器、發(fā)射機等組成，負(fù)責(zé)將音頻或視頻信號轉(zhuǎn)換為電磁波并通過空氣傳播到用戶端。其主要任務(wù)在于通過電磁波的傳輸實現(xiàn)信號的有效發(fā)射，這一過程始于機房內(nèi)的饋線作為連接發(fā)射機與天線的關(guān)鍵橋梁承載著高頻能量的傳遞重任，且饋線、天線、匹配網(wǎng)絡(luò)以及地網(wǎng)等組件共同構(gòu)成完整的天饋系統(tǒng)，以保障信號發(fā)射的穩(wěn)定性和高效性[2]。在饋線作業(yè)時，元件性能的關(guān)鍵指標(biāo)包括高效的工作效率以及與其特性相匹配的阻抗值。特性阻抗在特定頻率范圍內(nèi)保持恒定，而按照這一特性阻抗，饋線可以被分類為四種不同的形式，其中75 Ω的阻抗模式因其廣泛的應(yīng)用而備受青睞。

而天線的職責(zé)是將發(fā)射器產(chǎn)生的高頻信號轉(zhuǎn)化為電磁波以促進電磁波的高效傳播。匹配網(wǎng)絡(luò)在饋線系統(tǒng)和天線之間通過實現(xiàn)阻抗完美對接確保信號傳輸達到最佳狀態(tài)，從而實現(xiàn)最大輸出效果。將匹配網(wǎng)絡(luò)安置于饋線與天線的中間地帶，可精確完成天線阻抗的轉(zhuǎn)換任務(wù)，造就與饋線特性阻抗完美契合的理想環(huán)境，從而有效提升整個傳輸系統(tǒng)的運行效率和品質(zhì)。地網(wǎng)設(shè)計旨在顯著減少電流傳輸過程中的損耗，在實施階段一般采用約120根2 mm直徑的導(dǎo)線，且其長度設(shè)為半個電磁波波長，以確保信號傳輸達到理想效果，進而充分滿足廣播行業(yè)對音質(zhì)和傳輸效率的嚴(yán)格要求[3]。雖然饋線的傳輸距離僅約200 m，但其所處的復(fù)雜環(huán)境給日常維護帶來了諸多困難。短波天線多安裝在40～120 m的高度，而中波天線則一般懸掛在120～230 m的高處。鑒于環(huán)境的多變性，極端天氣如狂風(fēng)、暴雨、嚴(yán)寒等對天饋系統(tǒng)構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此確保巡檢工作的持續(xù)進行對于維護系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要[4]。維護人員必須立即采取行動應(yīng)對系統(tǒng)中出現(xiàn)的任何故障并精心制定搶修方案，以保障天饋系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運作。

2. 中波臺天饋系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 設(shè)備老化與維護困難

隨著時間的推移，中波臺天饋系統(tǒng)逐漸進入了老化階段，這不僅僅是一種物理層面的磨損和損耗，更是技術(shù)更新?lián)Q代帶來的挑戰(zhàn)。許多早期安裝的設(shè)備已經(jīng)達到或者接近了它們的設(shè)計壽命，性能開始出現(xiàn)下滑且故障率也相應(yīng)增加。這些老舊設(shè)備往往缺乏現(xiàn)代化的維修和升級選項，使得維護工作變得異常困難。且由于長時間的使用和環(huán)境的侵蝕，某些關(guān)鍵部件可能會出現(xiàn)磨損或腐蝕導(dǎo)致信號傳輸質(zhì)量下降其覆蓋范圍縮小；同時老舊設(shè)備的能耗通常較高，會增加運營成本并與當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的理念背道而馳[5]。此外，由于這些設(shè)備往往采用過時的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代的維修人員很難找到合適的配件和工具來進行維修，即使能夠找到替代品，但由于兼容性問題，新舊設(shè)備之間的協(xié)同工作也可能出現(xiàn)問題；或是老舊設(shè)備的制造商可能已停止了對這些產(chǎn)品的支持，使得獲取技術(shù)支持和售后服務(wù)變得更加困難。

2.2 技術(shù)更新與升級壓力

隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)的中波臺天饋系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足日益增長的廣播電視傳輸需求。一方面，觀眾對于節(jié)目質(zhì)量和觀看體驗的要求越來越高，這就要求中波臺天饋系統(tǒng)必須具備更高的傳輸效率、更穩(wěn)定的信號質(zhì)量以及更豐富的節(jié)目內(nèi)容；另一方面，新技術(shù)的涌現(xiàn)也為中波臺天饋系統(tǒng)帶來了更多的可能性，如數(shù)字廣播、移動電視、互聯(lián)網(wǎng)電視等新興業(yè)務(wù)的發(fā)展，都需要中波臺天饋系統(tǒng)進行相應(yīng)的技術(shù)更新和升級以適應(yīng)市場需求[6]。然而，技術(shù)更新與升級并非易事。一是由于中波臺天饋系統(tǒng)涉及的技術(shù)門類眾多，包括信號發(fā)射、接收、處理及傳輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都需要進行針對性的技術(shù)更新和升級；二是由于新技術(shù)的研發(fā)和推廣需要投入大量的人力、物力和財力，但這些資源往往有限，如何合理分配和利用成為難題；三是技術(shù)更新與升級還需考慮到與現(xiàn)有設(shè)備的兼容性問題，要避免因為技術(shù)更新而導(dǎo)致設(shè)備報廢或無法正常工作的情況。

2.3 自然災(zāi)害與人為破壞

中波發(fā)射天線通常安裝在高塔上以確保信號覆蓋范圍最大化，然而這種高度也使得天線極易受到雷擊的威脅，盡管塔底設(shè)有絕緣子可減少雷電對設(shè)備的直接影響，但在雷擊瞬間仍可能產(chǎn)生過壓拉弧現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會在絕緣子之間形成電弧從而產(chǎn)生高溫，進而損壞底座絕緣子。一旦底座絕緣子受損，整個天饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定性將受到嚴(yán)重影響，甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。且雷電產(chǎn)生的強大電磁場可能會在天饋線系統(tǒng)中感應(yīng)出高電壓和電流，進而對設(shè)備造成損壞，這種損壞可能表現(xiàn)為設(shè)備短路、燒毀或性能下降等，嚴(yán)重影響天饋系統(tǒng)的正常運行。同時天饋線系統(tǒng)位于戶外，長期暴露在各種惡劣的自然環(huán)境中，極端天氣如大風(fēng)、暴雨等可能對鐵塔結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致螺絲松動、塔身傾斜等問題易影響天饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一旦絕緣子受損，天饋線系統(tǒng)將無法正常工作并無法完成信號傳輸任務(wù)。

3. 中波臺天饋系統(tǒng)的科學(xué)管理措施提出與實施

3.1 建立健全管理制度與流程

中波臺天饋系統(tǒng)的運維工作需遵循《GY/T 178-2001中、短波天饋線運行維護規(guī)程》以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠，該系統(tǒng)由發(fā)射機、傳輸饋線、調(diào)配亭、發(fā)射鐵塔及地網(wǎng)系統(tǒng)等核心部分組成，其共同構(gòu)成了中波發(fā)射的基礎(chǔ)，且供電、防雷、監(jiān)控及信號源系統(tǒng)需得到細(xì)致入微的維護與關(guān)注以確保中波發(fā)射的順暢進行[7]。維護這類系統(tǒng)的關(guān)鍵在于嚴(yán)密防護天線免受電磁場雷電的威脅，且因系統(tǒng)的維護工程頗為復(fù)雜，因此檢修維護流程包括日常檢查、周期性檢測以及應(yīng)對特殊情況的專項檢查。

為確保日常運作順暢，務(wù)必重視以下關(guān)鍵維護步驟。首要任務(wù)是精確抄錄發(fā)射機數(shù)據(jù)。抄表過程中，務(wù)必細(xì)致觀察反向功率和正向功率指標(biāo)，任何異常波動都可能預(yù)示著饋線系統(tǒng)潛在風(fēng)險。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，應(yīng)立即采取措施，以防止故障發(fā)生。工作人員應(yīng)定期使用專業(yè)的紅外測溫儀對發(fā)射機輸出位置的各個關(guān)鍵部件，如饋管接頭、連接軸開關(guān)以及電纜的外導(dǎo)體進行精確的溫度測量，一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常升高，須立即采取措施，因為這可能會導(dǎo)致接觸位置阻抗的增加，進而影響設(shè)備的正常運行。在白天，工作人員應(yīng)仔細(xì)檢查塔區(qū)的各個角落，確保拉線、饋線、跳線等設(shè)備均處于良好的工作狀態(tài)；而到了夜晚，他們則應(yīng)保持高度警覺，嚴(yán)密監(jiān)測任何可能的打火等異常情況[8]。工作人員為確保地網(wǎng)安全運行需對電網(wǎng)進行仔細(xì)檢查以確定地網(wǎng)是否完好無損，或定期對鐵塔進行維護檢修，檢查內(nèi)容涵蓋是否有異物（如風(fēng)箏、垃圾等）附著在鐵塔上。且為維護饋線的安全與穩(wěn)定，需定期清除饋線下方0.8 m以上的雜草和農(nóng)作物，確保無阻礙物影響?zhàn)伨€運行；對饋線兩側(cè)2 m范圍內(nèi)的樹木枝條進行精心修剪，防止樹枝觸碰饋線造成安全隱患；同時徹底清理饋線下方堆積的易燃雜物等，保持饋線周圍環(huán)境的整潔有序。若忽視這些初期跡象，它們很可能演變?yōu)楦蟮墓收?，因此定期的檢查與維護工作能有效遏制潛在的嚴(yán)重問題并確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.2 加強設(shè)備維護與更新升級

中波發(fā)射天線的維護計劃需遵循周、月、年的周期性檢查，同時對地面網(wǎng)絡(luò)、拉線系統(tǒng)及調(diào)配網(wǎng)絡(luò)等配套設(shè)施的保養(yǎng)與檢測同樣不容忽視。根據(jù)外部環(huán)境和氣候的變化，維修與保養(yǎng)的工作重點也隨之調(diào)整，如天線接頭及饋線管內(nèi)等關(guān)鍵部位在極端天氣條件下極易遭受進水和潮氣侵?jǐn)_，這種情況可能導(dǎo)致阻抗值異常，最嚴(yán)重的情況下甚至可能觸發(fā)短路故障。因此在雨水豐沛的季節(jié)需特別關(guān)注波比指標(biāo)，一旦波比指標(biāo)異常增大，很可能意味著天線接頭已經(jīng)開始滲水，且應(yīng)立即定位滲水點并更換受損的接頭確保防水密封工作到位以保障設(shè)備的正常運行。在例行檢測過程中，工作人員必須嚴(yán)格檢查防雷設(shè)施，并重點對避雷器和放電球進行細(xì)致地評估，確認(rèn)所有防雷設(shè)備均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一旦發(fā)現(xiàn)性能下降的部件應(yīng)立即更換以確保系統(tǒng)的完整性，且放電球的位置和間距也需仔細(xì)檢查并進行必要的維修，其必須確保鐵塔的接地電阻保持在4 Ω以上。因此定期的維護是科學(xué)管理天饋系統(tǒng)的關(guān)鍵，更是預(yù)防和解決問題的有效手段，從而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

以下是一些常見的故障及相應(yīng)的解決方案。

第一，接頭處發(fā)生火花是常見的問題，通常由異物堵塞、水汽碳化或風(fēng)力影響導(dǎo)致拉線松動或斷裂所致。一旦發(fā)現(xiàn)此類情況，應(yīng)立即將電源切斷以避免更大危險，并迅速安排技術(shù)人員進行現(xiàn)場檢修和更換損壞部件。

第二，絕緣子在發(fā)射塔基座的頻繁故障，主要源于長期磨損或制造缺陷，這些問題最終導(dǎo)致了其損壞。一旦遭遇大雨天氣，易引發(fā)短路甚至燒毀發(fā)射機，因此需迅速更換受損絕緣子，同時若發(fā)現(xiàn)拉線上絕緣子損壞也應(yīng)立即采取更換措施。

第三，拉線松弛或徹底斷裂現(xiàn)象。為保障鐵塔安全穩(wěn)固，必須重視拉線并及時更新。任何一條拉線的松弛或斷裂都可能在惡劣天氣條件下引發(fā)鐵塔倒塌，因此一旦發(fā)現(xiàn)拉線有松動跡象時，需立即進行調(diào)整并加固；并需定期對鐵塔的垂直度進行檢驗與矯正，以維護其最佳運行狀態(tài)。

第四，饋線損壞和網(wǎng)絡(luò)組件故障。通常情況下，當(dāng)發(fā)射機遭遇此類故障時，它會自動進入停機狀態(tài)。這是因為現(xiàn)代發(fā)射機普遍配備了智能保護系統(tǒng)，一旦探測到饋線或調(diào)配網(wǎng)絡(luò)受到損害，系統(tǒng)為防止進一步損害會立即啟動保護程序并停機。在此情況下，建議不要嘗試人工強制重啟發(fā)射機，而是應(yīng)利用專業(yè)檢測儀器對停機原因進行診斷。當(dāng)然，初步檢查時也可以通過肉眼觀察來判斷饋線是否有被壓迫或變形的痕跡，同時檢測L/C元件是否出現(xiàn)過熱損壞情況。如果檢測結(jié)果確認(rèn)存在這些問題，工作人員需要及時更換損壞的部件，然后再次進行儀器檢測，確保所有指標(biāo)都符合技術(shù)要求后，才能謹(jǐn)慎地重新啟動發(fā)射機。

第五，發(fā)射性能較低，效率亟待提高。提升發(fā)射效率的關(guān)鍵在于迅速修復(fù)斷裂的線路，因此工作人員需立即識別并修復(fù)受損區(qū)域確保地網(wǎng)完整無損，從而顯著減少能量損失并有效增強發(fā)射性能。

3.3 推進管理信息化與智能化建設(shè)

在信息化和智能化成為時代發(fā)展主題的背景下，應(yīng)積極響應(yīng)號召將先進的信息技術(shù)和智能化手段引入中波臺天饋系統(tǒng)的管理中，借助構(gòu)建的一體化管理信息平臺實現(xiàn)對系統(tǒng)各項關(guān)鍵數(shù)據(jù)的即時掌控、精準(zhǔn)分析及高效處理，從而顯著提升管理效能與決策的科學(xué)性?，F(xiàn)階段，中波發(fā)射臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)借助尖端計算機技術(shù)成功打破多項功能壁壘，大幅增強了設(shè)備的運行穩(wěn)定性和可靠性。經(jīng)過優(yōu)化升級，其自動化控制系統(tǒng)現(xiàn)已具備高度智能化的特性能夠自主檢測以處理各種情況，并自動將關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行歸檔保存從而為后續(xù)的深入分析和審計工作提供堅實的數(shù)據(jù)支持。該監(jiān)控系統(tǒng)以其標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式和智能化的處理能力，在中波發(fā)射機領(lǐng)域獲得了廣泛的贊譽和廣泛應(yīng)用。同時，該平臺成功融合了中波臺天饋系統(tǒng)的全方位運行數(shù)據(jù)、實時設(shè)備狀態(tài)以及歷史故障記錄等多元信息，并借助先進的大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進行深入挖掘和智能關(guān)聯(lián)分析，這為管理團隊提供了更為全面、精準(zhǔn)且有力的數(shù)據(jù)支撐，助力其提升決策效率和系統(tǒng)運維水平。且該系統(tǒng)內(nèi)置的智能預(yù)警功能大幅增強其防護能力，能有效保障廣播電視信號的順暢傳輸，為觀眾帶來高質(zhì)量的視聽體驗奠定堅實基礎(chǔ)。為此，可引入人工智能技術(shù)并通過機器學(xué)習(xí)和自然語言處理等手段實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的智能預(yù)測和故障預(yù)警，從而有效提升管理效能。

4. 結(jié)束語

隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，中波臺天饋系統(tǒng)作為無線信號傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，其科學(xué)管理的重要性日益凸顯。且經(jīng)過多年的實踐探索，其深刻認(rèn)識到只有通過科學(xué)的管理手段才能確保中波臺天饋系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行，并為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。展望未來，期待這些科學(xué)管理措施能夠得到更廣泛的應(yīng)用和推廣，為無線通信行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展貢獻力量。同時，呼吁相關(guān)部門和企業(yè)需加強合作，共同推動中波臺天饋系統(tǒng)管理水平的提升，為構(gòu)建更加高效、穩(wěn)定的無線通信網(wǎng)絡(luò)作出積極貢獻。

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