中波發(fā)射塔工程建設(shè)主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)分析

河南省許昌中波轉(zhuǎn)播臺(tái) 辛 聞

一、中波發(fā)射塔工程的建設(shè)背景

我臺(tái)原用地網(wǎng)半徑為110米的中波發(fā)射塔，隨著城市框架的拉大，我臺(tái)所在地變成了中心地區(qū),不少地網(wǎng)由于周邊居民圈建房屋、種地等遭到損壞，并在2015年河道改造工程施工中受到嚴(yán)重破壞，直接導(dǎo)致發(fā)射塔發(fā)射質(zhì)量和覆蓋距離嚴(yán)重下降。隨即在市政府規(guī)劃的有限土地條件和時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)，在保障安全播出的前提下，采用先建后拆的方式遷建中波自立發(fā)射塔。

我臺(tái)中波發(fā)射塔工程是在非標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)地和非標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)時(shí)間的背景下進(jìn)行的，為此，我臺(tái)創(chuàng)新思維，積極創(chuàng)新科學(xué)管理模式和創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)水平，確保了在2個(gè)半月內(nèi)，在僅有4畝地的發(fā)射場(chǎng)區(qū)內(nèi)，保質(zhì)保量地完成了新建自立塔工程，經(jīng)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，其信號(hào)質(zhì)量和實(shí)際覆蓋效果均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

二、主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

（一）建塔工程中創(chuàng)新科學(xué)管理

我臺(tái)在建塔實(shí)踐中創(chuàng)新思維，用先進(jìn)的科學(xué)管理方法實(shí)現(xiàn)了科學(xué)管理創(chuàng)新，提高了工作效率，保證了工程質(zhì)量：

1、成立建塔領(lǐng)導(dǎo)工作小組。我臺(tái)成立了以臺(tái)站負(fù)責(zé)人為組長(zhǎng)，以各部門負(fù)責(zé)人或技術(shù)骨干為成員的建塔領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)建塔工程的決策計(jì)劃組織指揮、職工隊(duì)伍的管理、工程質(zhì)量的監(jiān)督、工程技術(shù)的應(yīng)用與職工的技術(shù)培訓(xùn)。明確五項(xiàng)保障分工：（1）工程立項(xiàng)的前期協(xié)調(diào)、計(jì)劃、措施制定與組織指揮；（2）工程質(zhì)量與安全監(jiān)理；（3）工程期間的安全播出；（4）工程相關(guān)的技術(shù)保障與培訓(xùn)；（5）職工隊(duì)伍的管理與教育。

在工程的全程組織指揮方面，臺(tái)負(fù)責(zé)人帶頭靠前指揮；在協(xié)調(diào)各相關(guān)單位方面，協(xié)調(diào)保障組積極與市政府、工程部、鐵塔建設(shè)施工方的溝通協(xié)調(diào)；在工程監(jiān)理方面，監(jiān)理安全保障組堅(jiān)持“管理一步不讓，質(zhì)量一抓到底”的原則，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求以及對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)理；在技術(shù)保障與技術(shù)培訓(xùn)方面，其保障組負(fù)責(zé)建塔及配套的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范并解決施工中遇到的各種技術(shù)問題，另外還負(fù)責(zé)在工程前期對(duì)職工進(jìn)行自立塔和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)；在工程期間的安全播出方面，安全播出保障組一是要保證發(fā)射質(zhì)量，二是做好天線區(qū)的安全巡檢工作。

各保障組堅(jiān)持每天召開一次工程碰頭會(huì)，通報(bào)工程進(jìn)度、工程遇到的問題、待解決的事項(xiàng)、部署相關(guān)工作等等，確保用科學(xué)方法，及時(shí)、準(zhǔn)確進(jìn)行工程的指導(dǎo)和決策。從而保證了在2個(gè)半月內(nèi)順利完成了2座76米中波發(fā)射塔建設(shè)工程。

2、突出重點(diǎn)，強(qiáng)抓重點(diǎn)工作管理。我們把建塔工程質(zhì)量和工程進(jìn)度作為重點(diǎn)工作來抓，在制定工程計(jì)劃、工程進(jìn)度以及實(shí)施步聚的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全天候跟蹤監(jiān)理，詳記工程日志，每日進(jìn)行梳理分析，適時(shí)調(diào)整工程流程，確保按計(jì)劃完成建塔工程。

3、組織職工積極參與工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。從選塔建址到具體的地網(wǎng)鋪設(shè)、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，饋線地埋等等，我們都組織職工進(jìn)行參與，也使每一個(gè)職工對(duì)自立塔的基本知識(shí)、技術(shù)要求、建設(shè)流程都有了深入的了解，有效地提升職工的技術(shù)能力。

4、挖掘職工的創(chuàng)新潛力。我臺(tái)積極調(diào)動(dòng)職工的主動(dòng)性和能動(dòng)性，鼓動(dòng)職工開創(chuàng)新思維，發(fā)揮每個(gè)職工的特長(zhǎng)，同時(shí)，大力弘揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，樹立爭(zhēng)優(yōu)創(chuàng)先思想，使全臺(tái)廣大職工緊密配合，使工程中出現(xiàn)的各種問題迎刃而解，工作效率大幅提高，大大縮短了建塔時(shí)間，從而也提升了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（二）建塔工程建設(shè)中的技術(shù)創(chuàng)新（按重要程度排序）

1、天調(diào)室的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

我臺(tái)設(shè)計(jì)提升三個(gè)塔基高度為3.8米（其中最下1米是混凝土填層），鐵塔塔底距離地面2.8米高，塔體預(yù)留基礎(chǔ)預(yù)埋件澆注塔基內(nèi)，塔基之間的距離為6米，把天調(diào)室建在三個(gè)塔基之間。這樣設(shè)計(jì)，一方面既科學(xué)利用了土地資源，又能縮短天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和鐵塔功率傳輸路徑，減低損耗，方便高效；另一方面出于安全考慮，鐵塔塔底距離地面2.8米，能有效加強(qiáng)安全防護(hù)，還避免了傳統(tǒng)防護(hù)網(wǎng)或者防護(hù)欄過高造成對(duì)電磁輻射的阻擋。

為了有效屏蔽高頻干擾，提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，屏蔽層采用厚度為0.3mm的紫銅皮在天調(diào)室內(nèi)六面敷設(shè)，并與鐵塔接地連接。

2、30米短地網(wǎng)及地井鋪設(shè)

按照正常地網(wǎng)的鋪設(shè)要求，地網(wǎng)長(zhǎng)度因該為0.3-0.5λ，按我臺(tái)頻率1098KHZ計(jì)算地網(wǎng)要大于100米，但是由于實(shí)際施工土地資源限制，所以我們?cè)O(shè)計(jì)鋪設(shè)了30米短地網(wǎng)。

地網(wǎng)鋪設(shè)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到天線的輻射功率和播出質(zhì)量，所以我們用厚度0.3mm，寬度200mm的銅帶將各個(gè)底座包裹的銅皮焊接牢固，以鐵塔基礎(chǔ)每個(gè)底座為圓心，每3度徑向鋪設(shè)一根直徑為3mm的銅線放射狀向外均勻鋪設(shè)30米，數(shù)量120根，埋設(shè)深度為0.3-0.5米。實(shí)際地網(wǎng)鋪埋由于與河道改造交叉施工，加上地表環(huán)境復(fù)雜，我們采用分組組織，分區(qū)域埋設(shè)，考慮到地形對(duì)天線的影響，在自立塔附近20米內(nèi)用淺方式埋設(shè)地網(wǎng)線，為了減少損耗，在每根地網(wǎng)線的終端與一根鍥入地下，長(zhǎng)度為0.7m的鋼筋可靠焊接在一起。

為了彌補(bǔ)地網(wǎng)短而引起的發(fā)射效果差，有效減少地面有限電導(dǎo)率而導(dǎo)致的損耗，我們?cè)谥胁òl(fā)射塔塔基東西兩側(cè)2-3m處共挖了8個(gè)地井，井深4m，在井底部牢固夯入2根直徑為0.05m，長(zhǎng)度為1.2米的銅棒，地井周圍用降阻劑包裹夯實(shí)。鐵塔基礎(chǔ)四周用鍍鋅扁鋼圍繞焊接作為接地匯集引線，與8個(gè)地井接地、天調(diào)室內(nèi)屏蔽以及地網(wǎng)全部焊接在一起，組成一個(gè)封閉的大接地網(wǎng)，使接地電阻進(jìn)步減小，經(jīng)過實(shí)際測(cè)量，接地電阻值在0.4Ω，符合良好接地的技術(shù)要求。

3、30米短地網(wǎng)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及調(diào)試

因?yàn)楣こ虨?0米短地網(wǎng)，所以在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上要盡量減少網(wǎng)絡(luò)上的無功功率，減少損耗，盡可能的把發(fā)射功率發(fā)射出去。所以我臺(tái)在廠家技術(shù)人員的幫助下設(shè)計(jì)、安裝了天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。

下面是天調(diào)網(wǎng)絡(luò)圖的設(shè)計(jì)思路：

我臺(tái)轉(zhuǎn)播四個(gè)頻率，根據(jù)工作需要及滿足雙頻最小頻率間隔，采用1098KHZ和1521KHZ，927KHZ和1287KHZ雙頻共塔的方式，因?yàn)樾陆▋蓚€(gè)自立塔離的較近，所以在設(shè)計(jì)1098KHZ和1521KHZ的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要把927KHZ和1287KHZ的干擾考慮進(jìn)去（天調(diào)網(wǎng)絡(luò)如圖所示），首先分析頻率1521KHZ網(wǎng)路，L4、L5、C3組成927KHZ阻塞網(wǎng)絡(luò)，是阻塞927KHZ頻率的，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)1521KHZ頻率阻抗很小，L6、L7、C4組成了1098KHZ阻塞網(wǎng)絡(luò)，對(duì)1098KHZ頻率是高阻抗，而對(duì)1521KHZ頻率阻抗很小，L9、L10、L8、C5組成T型匹配網(wǎng)絡(luò)。L1、C1并聯(lián)諧振組成對(duì)1521KHZ的阻塞網(wǎng)絡(luò)，L2、C2并聯(lián)諧振組成對(duì)1098KHZ的阻塞網(wǎng)絡(luò)，L1、C1、L2、C2、L3共同構(gòu)成串聯(lián)諧振，組成1287KHZ吸收網(wǎng)絡(luò)，這套網(wǎng)絡(luò)對(duì)1521KHZ損耗小，主要是阻塞網(wǎng)絡(luò)927KHZ，1098KHZ線圈和電容的取值，即達(dá)到了阻塞927KHZ、1098KHZ的目的，也做到了對(duì)1521KHZ低阻抗的效果，這樣降低了視在功率，阻塞網(wǎng)絡(luò)視在功率小，網(wǎng)絡(luò)與天線匹配后發(fā)射效果好，功率損耗小。以上為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一半，另外頻率1098KHZ網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)同理。截至目前天調(diào)網(wǎng)絡(luò)已運(yùn)行兩年多的時(shí)間，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定，機(jī)器駐波比穩(wěn)定正常。

4、饋線、電纜、光纖地埋

我臺(tái)原有饋線是高空架設(shè)，一方面清潩河景區(qū)內(nèi)樹木枝杈、周邊村莊大型車輛等因素對(duì)饋線有較大安全隱患，一方面維護(hù)巡查線路不便，加上饋線常年裸露，使用壽命有限，綜合以上原因，我們考慮將饋線、電纜線、監(jiān)控光纖線全部進(jìn)行地埋。

首先我們從方便下埋和方便維護(hù)兩方面設(shè)計(jì)地埋的路線，結(jié)合地表實(shí)際情況，把地埋管道放在河堤路西岸，隨后開挖槽路，在2.5米深處下預(yù)埋管道，里面預(yù)留鐵絲作為牽引線，在兩個(gè)天調(diào)室路測(cè)及過路大轉(zhuǎn)彎處共留有3處探查井，方便穿線及維護(hù)。

5、新塔的考慮選用及選址

在新塔選用上結(jié)合我臺(tái)實(shí)際建塔資金、塔體、地網(wǎng)占地面積及周邊環(huán)境、應(yīng)用播出效果、具體維護(hù)等幾個(gè)方面考慮，最終采用76米自立中波發(fā)射天線。該天線采用鍍鋅鋼制三角塔，無拉線，穩(wěn)固又易于維護(hù)，地網(wǎng)可根據(jù)實(shí)際環(huán)境和頻率匹配采用30米至50米，天饋線系統(tǒng)穩(wěn)定。

在選址的問題上，結(jié)合以后地埋饋線的路線，在保證安全防護(hù)距離的前提下，盡可能在規(guī)劃線路上和發(fā)射機(jī)房成一條直線，便于下線維護(hù)。

三、結(jié)束語(yǔ)

我臺(tái)在建設(shè)發(fā)射塔過程中的通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)，一方面使大大縮減了建塔時(shí)間，確保了在政府規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成建設(shè)；一方面大大節(jié)省了土地的資源成本，既保證了中波發(fā)射天線發(fā)射效果及收聽質(zhì)量，同時(shí)也兼顧廣播設(shè)施和發(fā)射場(chǎng)區(qū)的安全，具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。另外在項(xiàng)目建設(shè)中，我臺(tái)提升了科學(xué)管理水平，鍛煉了技術(shù)隊(duì)伍，提升了全臺(tái)科技創(chuàng)新能力，并完備了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及實(shí)測(cè)的技術(shù)數(shù)據(jù)，為今后此類建塔工程的推廣積累的豐富的經(jīng)驗(yàn)。

[1]張樹春 ,張漢東 ,喬凱.高山發(fā)射臺(tái)改造系列三:發(fā)射塔及天饋線設(shè)計(jì)方案[J],數(shù)字通信世界,2017,10.

[2]白智彪.中波發(fā)射臺(tái)搬遷建設(shè)及天線選用[J],數(shù)字傳媒研究 ,2017,8.