廣播發射臺站天饋線系統智能在線管理平臺的設計

姚寶森

摘 要 本平臺使用天饋線系統組成的基礎性數據和維護積累的數據，建立發射臺天饋線系統智能在線管理平臺。用多種方法整合數據形成數據庫。運用數據快速的分析天饋線系統的運行維護、備件、故障隱患處理或搶修、在線監測等，為規范化管理，高效化、數據化、智能化。本平臺方便各級管理人員快速掌握天饋線系統的運行維護、備件管理、故障記錄、故障分析、預測故障、檢修安排、在線監測，提供便捷直觀的查詢、分析功能，滿足發射臺運行維護的分析需要，對發射臺天饋線系統的數據化運行維護和管理有重要的意義。

關鍵詞 智能；在線管理；數據

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）205-0075-03

廣播發射臺天饋系統的維護工作工作量大、面多、點廣、維護人員有限，日常巡視隱患故障排除和發生故障才處理比較被動，天饋線系統備件種類多、數量大，查找不方便，備件數量難把握、庫房管理難度大等，維護檢修計劃多，維護任務繁重，工作量變大，重點維護部位憑經驗，播音任務重，任務緊急，工作人員效率低、判斷失誤等情況等時有發生。

為了提高工作效率、故障判斷準確率，運用維護積累的數據來分析，提前給出合理化檢修維護意見，通過大數據分析，結合檢修維護周期等給出科學性的計劃以及維護方案為技術人員維護參考和提供依據。

1 工作的原理

根據天饋線設計原則結合設計圖紙以及設計說明中的發射機功率、頻率范圍等，通過饋線饋電的一次參數和二次參數。一次參數是指饋電線單位長度的分布電阻R、電感L、漏電電導G和電容；二次參數是指饋電線的特性阻抗W、衰減常數β和相移常數α、傳輸系數ν、輸入阻抗等，以及最大電壓、電位、電流、電場強、最大傳輸功率、不平衡系數及波斜角理論知識，考慮饋線應有的安全系數，以及結合工作實際考慮風速、風向、溫度、濕度、氣壓等數據計算饋線的承受的極限值，以及熱成像技術的應用結合軟件建立科學合理的動態模型計算覆冰厚度、桿塔風壓風負荷等，各種荷載計算公式如下（以短波國產500kW為例估算）。

依據理論，利用傳感器、光線傳輸等，通過解調器后上傳于應用服務器，存于數據庫。客服端通過輸入數據及其他，通過軟件來實現管理、在線監測等。

2 系統設計

天饋線系統智能在線管理平臺由基礎數據層、計算數據層、分析數據層和在線數據應用層四部分構成，基礎數據層是此數據運行最基本的信息，包括軟件平臺、操作系統等；計算數據層是本系統搭建的核心內容，融合天饋線設計理論與計算、備件管理以及庫房環境等；分析數據層是本系統搭建的目的，通過檢修維護、隱患處理和故障搶修記錄、分類、結合饋線理論知識分析等；在線數據應用層是本系統的搭建的天眼，通過饋線重要部位受天氣、拉力、風力等，監測確保饋線安全運行。圖1為天饋線系統智能在線管理平臺設備示意圖。

3 軟件設計

3.1 天饋線基礎數據管理以及備件管理功能

天饋線系統由饋線路由、發射幕、反射幕、鐵塔以及饋桿、拉線組合而成。每個系統由及饋線長度、饋桿、雙門、啞鈴、支撐、帶耳板支撐環、U型環（卸扣或卡環）、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、偏轉開關、跳籠、絕緣瓷棒（啞鈴）、蛋形絕緣子、連接鋼環、繩皮、騎馬式繩夾、旋轉式螺旋扣、鋼絞線、銅包鋼、饋電原理、塔高、塔燈等實際統計值準確的記錄詳細的數據為基礎，建立數據庫。

天饋線系統基礎信息統計，自動建立天饋線系統的整體三維立體模型，為了更好的了解天饋線系統各種參數，建立電子檔案如圖2。

備件管理：根據《廣播電視天線工藝技術手冊》的設計理論，測算各種天饋線系統各中備件總數量，依據根據實際運行情況、故障情況等，確定備件比例以及備件數量，便于訂購，便于查找，便于管理；備件定期抽樣檢測：比如高頻瓷備件、塔燈電池主要性能測試。

快速測算功能：通過一次參數和二次參數、公式以及規律，計算輸入籠形饋線特性阻抗、饋線設計饋線長度、各個元件數量（比如支撐換、帶耳板支撐環、絕緣橫支撐、鉚釘）如圖3。

備件庫房環境管理（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房內保存，為了防止銅氧化、鐵生銹以及高頻瓷絕緣度的降低，對庫房要求溫度、濕度、門窗的密閉、燈光等環境中，為了保證元器件的完好性，必須在庫房內分類特定環境保存，裝設溫、濕度器監測儀控制自動加熱除濕機。

3.2 天饋線檢修維護管理功能

天饋線維護工具管理：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、卷揚機、麻繩、滑車、水準儀、經緯儀等以及便捷式新型工具的應用等重點對安全用具的管理（比如試驗、性能測試、保養等）到期系統自動提醒。

天饋線系統的各部位維護周期、項目、要點根據實際情況和結合運行圖，有選擇的行成一個檢修計劃，定期提示維護人員對天饋線系統進行維護。

維護記錄（隱患排除、故障處理）通過統計故障的分類統計（時間、故障部位、處理方法、附圖），定期形成運行報表；通過故障進行故障分析和隱患點預測，為檢修工作提供可靠依據，發起建議性隱患部位臨時性檢修提醒（結合運行圖）。endprint

檢修工作安排管理：結合實際運行圖來自動顯示檢修時段、根據任務建議使用哪類工作票、需要檢修備件以及輔助工具，危險點提醒，以及安全措施。

3.3 天饋線系統在線監測分析功能

為了能在惡劣天氣下，使天饋線系統最大限度正常運行，對特殊天氣進行時時在線監測：

在線拉力監測（風力、溫度、拉力）天氣對天饋線系統運行以及維護都有很大影響，東北冬季時間較長，平均都在零下20℃以下，長年風力較大是天饋線系統經受巨大考驗，特別是冬季饋線冷縮加之風的影響，導致饋線各部位拉力增大，為正常運行帶來隱患，不能提前發現及時排出，為了確保在安全范圍內在重要連接點裝設溫度傳感器、拉力傳感器、風力傳感器來分析計算可承受拉力、設置報警值，通過監測系統提醒維護人員采取措施。

在線浮冰監測：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，當氣溫下降時在播出時傳輸饋線、絕緣子等處附著水滴凝結成冰，即覆冰。因為受溫度、濕度、風速、風向等諸多因素共同影響的結果，所以采用準確的監測分析方法和實用的數學模型，對傳輸饋線覆冰狀態進行實時監測，能夠對在惡劣大氣環境中運行的饋線路由及絕緣磁棒等的覆冰（雪）情況進行在線監測，采用覆冰監測手段，結合風力、溫度設置報警值，通過監測系統提醒維護人員采取措施。

在線視頻監測：采用熱成像技術，對異常點、故障率高，故障點多，為了便于收集一手，通過視頻資料對故障點、現象、時間等記錄，后快速對故障簡單分析等，形成事件應對方法供處理故障參考。

天饋線系統整體分析；時時通過數據對運行天饋線系統和檢修的情況整體進行動態分析，全面了解天饋線的情況如圖5。

平臺由傳感器傳輸和輸入變換成基礎數據，組成建立數據庫，各部分功能通過連接相應數據計算分析，并為實際工作提高參考和依據，同時直觀的反應到平臺，達到科學，動態時時監測的和管理的目的。

4 天饋線系統智能在線管理平臺的特點

數字化。運用大數據來分析整個天饋線系統的管理、備件、故障點，有針對性的解決，一些實際問題（備件量化管理、備件查詢、故障統計分析）。

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

標準化。規范天饋線系統各種管理，確保各項工作做到細致入微，提高工作效率。

在線化。時時對天饋線系統的監測和監看，確保快速做出反應，及時處理隱患。

5 結論

天饋線系統智能在線管理平臺為了加強天饋線系統安全運行、維護、管理、在線監測、故障分析等一體化、智能化、數字化方面發展，通過大數據定性、定量的分析、科學合理的制定維護方案以及維護安排。

為備件標準化管理和保存提供便利，為維護性工作打下堅實基礎，確保維護工具的安全起至關重要的作用。為天饋線系統數據化、智能化、在線化管理維護具有深遠意義，更為安全播出建立全方位的保障體系。

參考文獻

[1]陳國玳，高福群，薛發.天線和饋電線[M].北京：人民郵電出版社，1985.

[2]白磊.中短波天線電磁輻射分析[M].北京：華北電力大學，2012.endprint