中波广播发射机天馈系统维护标准与实施路径
李嘉
内蒙古自治区广播电视传输发射中心达茂863 台 内蒙古包头 014000
随着我国中波广播发射站服役年限的增长,天馈系统金属振子锈蚀、馈管密封失效等结构性损伤呈现多发态势,据行业统计数据显示,超过 15 年役龄的发射站中,因天馈系统故障导致的停播事故占比达37% 以上,这类故障往往经历长期积累过程,但在日常维护中却难以通过常规目视检查及时发现,现有维护规程主要参照二十世纪末制定的行业指导文件,其检测项目设置与当今设备运行工况存在明显代差。与此同时,新型传感器技术与大数据分析手段的成熟应用,为重构天馈系统维护体系提供了技术可行性,如何将传统经验型维护转化为数据驱动型维护,成为行业技术升级的重要突破口。
一、中波广播发射机天馈系统维护标准分析
(一)维护周期与频率要求
中波广播发射机天馈系统的维护周期设定需综合考虑设备材质特性、环境腐蚀速率及信号传输负荷等多维度因素,现行行业标准明确要求金属构件的防锈涂层检查以季度为周期执行,重点针对天线振子底座、馈线接头等易氧化部位进行氧化层厚度测量与附着强度测试,对于处于高湿度、高盐雾区域的站,则需将检测频率提升至每月一次,同时要求馈管密封性能检测在每年雷雨季节前必须完成,通过气压保持试验验证馈线系统的密闭性,塔桅结构稳定性检测方面,规范文件规定垂直度偏差不得超过设计值的千分之三,且需在风季前后各实施一次全塔三维形变扫描[1]。
(二)检测项目与参数标准
现行维护标准对天馈系统各组件设定了具体的量化检测阈值,天线单元驻波比检测要求工作频段内实测值不超过 1.5,若连续三次测量结果呈现 0.05 以上的波动增幅,则触发深度检测程序,地网系统接地电阻检测中,砂质土壤环境下的阻值上限设定为 4Ω ,黏土环境则放宽至 2Ω ,馈线传输损耗检测需同时记录常温与极端温度条件下的衰减量,标准规定在 -20% 至 60% 区间内每百米损耗波动不得超过标称值的 15% ,防雷装置检测包含接闪器尖端曲率半径测量与下引线通流能力测试,前者要求曲率半径误差控制在 ±5mm 范围内,后者需通过8/20μs 波形、20kA 冲击电流试验验证导通性能,对于含有电子调谐装置的天线系统,还额外规定了调谐电机扭矩输出值的年度校准要求,确保驱动机构在最大风荷载下仍能保持精准定位。
(三)设备状态评估分级
维护标准将天馈系统运行状态划分为三级分类体系,一级状态对应所有检测参数均优于标准值 90% 以上的理想工况,允许维持常规维护计划,二级状态指单个核心参数或两个以上非核心参数处于标准值80%-90% 区间的情况,此时需启动专项维护方案并在三个月内完成复检,三级状态则定义为关键参数低于标准值 80% 或出现结构性损伤征兆,例如馈管变形量超过直径的 1/200、天线振子出现肉眼可见的裂纹等。
二、中波广播发射机天馈系统维护与管理的优化策略
(一)智能化监测网络构建
基于物联网技术的实时监控体系搭建成为提升天馈系统维护效能的核心路径,通过在塔体关键节点部署振动传感器与温湿度复合探头,实现对天线结构应力变化的连续采集,配合馈线外层加装分布式光纤温度监测装置,能够捕捉传统手段难以发现的局部过热隐患,监测数据通过低功耗广域网络回传至中央处理平,利用边缘计算技术对海量数据进行初步清洗与特征提取,结合历史维护记录建立设备健康度预测模型,当系统识别出金属疲劳系数超过预设阈值或绝缘性能曲线出现异常波动时,自动生成分级预警信号,针对沿海高盐雾地区,可在监测网络中集成大气腐蚀速率计算模块,依据实时采集的氯离子浓度数据动态调整防腐蚀维护周期,这种数据驱动型监测模式有效突破
了传统定期巡检的时间盲区。
(二)维护流程标准化重构
建立模块化维护作业指导体系是提升运维规范性的关键举措,依据天馈系统组件特性将维护操作分解为天线单元、馈线网络、支撑结构三大功能模块,每个模块编制详细的作业流程图与风险控制清单,在塔体维护环节引入三维激光扫描辅助决策系统,通过对比历次扫描点云数据自动生成结构形变热力图,指导维护力量精准投向高风险区域,针对高空作业安全性要求,制定包含风速分级响应机制的多层级作业规范,明确三级风力条件下不同高度的作业禁区划分。
(三)全生命周期数据管理
构建覆盖设备服役周期的数字化档案系统是优化维护决策的基础支撑,从设备安装调试阶段开始建立包含材质证明、装配公差、初始参数在内的电子身份档案,在运行维护期持续录入检测数据、维修记录与环境参数,运用数据挖掘技术分析不同气候条件下设备性能衰减规律,形成具有地域适应性的维护周期动态调整算法,对于更换下来的故障部件实施失效分析并建立典型故障特征数据库,通过模式识别技术提前预判同类部件的剩余使用寿命,在档案管理维度引入区块链存证技术,确保维护记录的时间戳与操作内容不可篡改,同时开发移动端数据采集应用,支持现场维护人员即时调取历史数据对比分析,实现维护决策从经验判断向数据验证的转变[2]。
(四)人员技能持续提升机制
建立分层次、多维度的技术培训体系是保障维护策略落地的重要环节,针对不同岗位职能设计差异化培训课程,基础运维人员侧重设备结构认知与标准检测仪器的规范操作,技术管理人员强化数据分析能力与故障诊断思维训练,培训内容紧密对接最新行业标准与技术规范更新,采用虚拟现实技术模拟高空作业场景与设备内部结构拆解过程,提升培训的沉浸感与实操性,建立维护案例共享平,定期收集整理典型故障处理过程形成三维互动式教学资源,实施技术等级认证制度,将智能监测设备操作能力与数据分析技能纳入岗位资格考核体系,同时建立跨区域技术交流机制,组织气候特征相似地区的技术人员开展维护经验对比分析,促进最佳实践案例的快速复制与推广。
三、总结
综上所述,随着边缘计算与人工智能技术的深度渗透,天馈系统维护将向更精细化的预测性维护模式演进,如何实现多源监测数据的实时融合分析、构建跨区域设备健康状态评估模型,是下一阶段技术攻关的重点方向,环境适应型维护标准的动态调整机制仍需深化研究,特别是在全球气候变化加剧的背景下,极端天气对天馈系统的影响评估需纳入标准修订范畴,跨区域技术协同平的搭建与维护知识图谱的构建,有望突破地域经验壁垒,形成开放共享的行业技术生态,为广播传输系统的长效稳定运行提供持续性支撑。
参考文献:
[1] 王小明 . 中波广播发射机天馈系统安全维护探析 [J]. 西部广播电视 ,2024,45(07):216-219.
[2] 马 淑 莲 . 探 析 中 波 广 播 发 射 机 天 馈 系 统 [J]. 传 媒 论坛 ,2020,3(04):87.