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(diǎn)討論如何通過建立健全管理制度與流程、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與更新升級、推進(jìn)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(yùn)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(jiān)實(shí)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(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " " "DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.16.009

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來全球無線通信市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，其中中波頻段因其獨(dú)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(kuò)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(jìn)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(yùn)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(jī)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(shí)現(xiàn)信號的有效發(fā)射，這一過程始于機(jī)房內(nèi)的饋線作為連接發(fā)射機(jī)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(shí)，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(jìn)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(shí)現(xiàn)阻抗完美對接確保信號傳輸達(dá)到最佳狀態(tài)，從而實(shí)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(gè)傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率和品質(zhì)。地網(wǎng)設(shè)計(jì)旨在顯著減少電流傳輸過程中的損耗，在實(shí)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(gè)電磁波波長，以確保信號傳輸達(dá)到理想效果，進(jìn)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(hù)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(jìn)行對于維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要[4]。維護(hù)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(yùn)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(hù)困難

隨著時(shí)間的推移，中波臺天饋系統(tǒng)逐漸進(jìn)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(dá)到或者接近了它們的設(shè)計(jì)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(xiàng)，使得維護(hù)工作變得異常困難。且由于長時(shí)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??；同時(shí)老舊設(shè)備的能耗通常較高，會增加運(yùn)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(yàn)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(jìn)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€(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)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(cái)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?yàn)榧夹g(shù)更新而導(dǎo)致設(shè)備報(bào)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(jìn)而損壞底座絕緣子。一旦底座絕緣子受損，整個(gè)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(qiáng)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(jìn)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(yùn)行。同時(shí)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(shí)施

3.1 建立健全管理制度與流程

中波臺天饋系統(tǒng)的運(yùn)維工作需遵循《GY/T 178-2001中、短波天饋線運(yùn)行維護(hù)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(jī)、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(hù)與關(guān)注以確保中波發(fā)射的順暢進(jìn)行[7]。維護(hù)這類系統(tǒng)的關(guān)鍵在于嚴(yán)密防護(hù)天線免受電磁場雷電的威脅，且因系統(tǒng)的維護(hù)工程頗為復(fù)雜，因此檢修維護(hù)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(xiàng)檢查。

為確保日常運(yùn)作順暢，務(wù)必重視以下關(guān)鍵維護(hù)步驟。首要任務(wù)是精確抄錄發(fā)射機(jī)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(xiǎn)。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(jī)輸出位置的各個(gè)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(jìn)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?yàn)檫@可能會導(dǎo)致接觸位置阻抗的增加，進(jìn)而影響設(shè)備的正常運(yùn)行。在白天，工作人員應(yīng)仔細(xì)檢查塔區(qū)的各個(gè)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(yùn)行需對電網(wǎng)進(jìn)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(jìn)行維護(hù)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(hù)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(yùn)行；對饋線兩側(cè)2 m范圍內(nèi)的樹木枝條進(jìn)行精心修剪，防止樹枝觸碰饋線造成安全隱患；同時(shí)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(hù)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(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與更新升級

中波發(fā)射天線的維護(hù)計(jì)劃需遵循周、月、年的周期性檢查，同時(shí)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(diǎn)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(jìn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)對避雷器和放電球進(jìn)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(jìn)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(hù)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(yùn)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(xiǎn)，并迅速安排技術(shù)人員進(jìn)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(jī)，因此需迅速更換受損絕緣子，同時(shí)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(shí)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(shí)，需立即進(jìn)行調(diào)整并加固；并需定期對鐵塔的垂直度進(jìn)行檢驗(yàn)與矯正，以維護(hù)其最佳運(yùn)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(jī)遭遇此類故障時(shí)，它會自動進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。這是因?yàn)楝F(xiàn)代發(fā)射機(jī)普遍配備了智能保護(hù)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(jìn)一步損害會立即啟動保護(hù)程序并停機(jī)。在此情況下，建議不要嘗試人工強(qiáng)制重啟發(fā)射機(jī)，而是應(yīng)利用專業(yè)檢測儀器對停機(jī)原因進(jìn)行診斷。當(dāng)然，初步檢查時(shí)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(shí)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(shí)更換損壞的部件，然后再次進(jìn)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(jī)。

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(qiáng)發(fā)射性能。

3.3 推進(jìn)管理信息化與智能化建設(shè)

在信息化和智能化成為時(shí)代發(fā)展主題的背景下，應(yīng)積極響應(yīng)號召將先進(jìn)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(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)各項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的即時(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)成功打破多項(xiàng)功能壁壘，大幅增強(qiáng)了設(shè)備的運(yùn)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(jìn)行歸檔保存從而為后續(xù)的深入分析和審計(jì)工作提供堅(jiān)實(shí)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(jī)領(lǐng)域獲得了廣泛的贊譽(yù)和廣泛應(yīng)用。同時(shí)，該平臺成功融合了中波臺天饋系統(tǒng)的全方位運(yùn)行數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)以及歷史故障記錄等多元信息，并借助先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和智能關(guān)聯(lián)分析，這為管理團(tuán)隊(duì)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(yùn)維水平。且該系統(tǒng)內(nèi)置的智能預(yù)警功能大幅增強(qiáng)其防護(hù)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(yàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為此，可引入人工智能技術(shù)并通過機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語言處理等手段實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)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(shí)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(yùn)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(xiàn)力量。同時(shí)，呼吁相關(guān)部門和企業(yè)需加強(qiáng)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(xiàn)。

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