溫長生

（湖北廣播電視臺廣播發(fā)射臺，湖北 武漢 430000）

隨著城市化進(jìn)程的加快，中波發(fā)射臺的選址也出現(xiàn)了變化，為了能夠更好地進(jìn)行廣播信息的傳輸，由原來的城市邊遠(yuǎn)區(qū)域逐漸向城市中心區(qū)域轉(zhuǎn)移。然而，這樣的轉(zhuǎn)移也存在一定的局限性，主要是發(fā)射信號會被各種高樓建筑遮蔽，倘若天線地網(wǎng)出現(xiàn)連接故障，就會降低信息傳輸?shù)男Ч?。因此有必要尋求科學(xué)有效的天線地網(wǎng)維護(hù)方法，這對保證中波發(fā)射臺正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及促進(jìn)廣播媒體行業(yè)發(fā)展有著重要的意義。以下結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討了中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)的維護(hù)技術(shù)和管理方法。

1.中波發(fā)射臺及天線地網(wǎng)維護(hù)的意義

中波是一種特殊的無線電波，是基于地波和天波的作用下進(jìn)行信息傳播的一種波形，一般情況下這種波形的頻率赫茲大約在300k～3M之間。[1]但是由于地波比天波的場強(qiáng)強(qiáng)度較強(qiáng)一些，白天時天波難以實(shí)現(xiàn)電離層吸收與反射，所以現(xiàn)階段主要用中波發(fā)射臺這一媒介進(jìn)行廣播信息的發(fā)送，到了夜晚能夠有效結(jié)合天波與地波，進(jìn)行廣播媒介信息的傳遞，并實(shí)現(xiàn)信息的高效傳遞?？梢娭胁◤V播形式具有較良好的技術(shù)優(yōu)勢，另外，相比較于傳統(tǒng)普通傳播形式，中波廣播形式在信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性上也具有優(yōu)越性，因此目前廣泛應(yīng)用于廣播信息傳媒領(lǐng)域，且致力于這種廣播信息傳輸裝置的升級與改造，旨在進(jìn)一步促進(jìn)廣播媒體行業(yè)的發(fā)展。

通過上述可得知，中波發(fā)射臺屬于一種傳播媒介，是基于天波和地波的作用下進(jìn)行廣播信息的傳遞，因此內(nèi)部具有兩個非常重要的支撐系統(tǒng)，即天線和地網(wǎng)。從天線方面來看，其存在的形式主要是與地面垂直，并有多條單級子天線構(gòu)成，然后利用地網(wǎng)中的輻射電流，構(gòu)成信息傳遞的線路構(gòu)架。然而在實(shí)際的信息傳輸過程中，由于許多電流能量會流失，所以會導(dǎo)致廣播信息傳輸效率降低。另外，在天線地網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，還會受到許多外界條件的影響，從而導(dǎo)致運(yùn)行質(zhì)量降低。比如，隨著城市化進(jìn)程的加快，出現(xiàn)了許多高層建筑，很有可能會導(dǎo)致天線地網(wǎng)功能失常，進(jìn)而影響廣播信息的正常傳輸，甚至還會導(dǎo)致中波發(fā)射臺出現(xiàn)開機(jī)故障、雷擊等多種風(fēng)險事故。因此，當(dāng)前當(dāng)務(wù)之急就是要重視加強(qiáng)天線地網(wǎng)的維護(hù)，通過采取科學(xué)有效的維護(hù)措施，保證中波發(fā)射臺正常運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠正常進(jìn)行廣播信息的傳遞，并最大化降低傳輸系統(tǒng)的故障頻率，進(jìn)而促進(jìn)廣播媒體事業(yè)的發(fā)展。

2.當(dāng)前中波天線地網(wǎng)維護(hù)中主要存在的問題

2.1 影響因素較多

當(dāng)前在中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)運(yùn)行過程中，仍然會受到許多因素的影響，使得系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量降低[2]，其中自然因素與人為因素是影響天線地網(wǎng)維護(hù)品質(zhì)的主要因素。具體表現(xiàn)為：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，土地資源也被大面積的開發(fā)和利用，然而在建筑施工過程中，施工方由于不清楚地網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)造，使得地網(wǎng)線斷裂；或者道路兩邊地網(wǎng)系統(tǒng)暴露在空氣中，容易遭受到外部自然條件的破壞，如暴曬、雨水侵蝕等，長久以往，線路斷裂，不僅會影響天線地網(wǎng)的正常運(yùn)行，而且還容易帶來一些安全隱患；由于受到建筑物、水利工程等設(shè)施的影響，使得地網(wǎng)預(yù)埋出現(xiàn)線路扯壞或裸露的情況，如果故障位置垃圾長期堆積就會對發(fā)散電波造成損耗，同時會對設(shè)備造成破壞，進(jìn)而出現(xiàn)短路的情況。

2.2 維護(hù)效果不理想

中波天線地網(wǎng)維護(hù)效果不理想，主要由于維修人員的維修理念及維修形式存在許多問題。具體而言，在天線地網(wǎng)維護(hù)工作中，仍然停留在人工檢測方式上，這樣的檢測方式效率較低，所以難以達(dá)到理想的檢測維護(hù)效果。同時，在實(shí)際的檢測過程中，對檢測范圍和檢測周期的判定也存在偏差，比如針對一些隱蔽較深的安全隱患不能夠及時排除，使得中波發(fā)射臺存在較多隱患，后續(xù)運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)功能失靈的情況。另外，在檢測形式上，部分地區(qū)仍采用大范圍挖掘和更新的方式，對天線地網(wǎng)的維護(hù)缺乏針對性，缺乏明確的維護(hù)方向，且這樣的維護(hù)形式耗時較長，不利于提升天線地網(wǎng)維護(hù)的效率，進(jìn)而降低天線地網(wǎng)維護(hù)的效果。

2.3 自身損耗比較大

中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)中的天線，就是地面以上的天線，和地面垂直、連接，形成閉合回路?；阽R像原理下，大地具有導(dǎo)體作用，這就會導(dǎo)致天線產(chǎn)生損耗，而地網(wǎng)的作用就是降低天線的損耗。然而在實(shí)際運(yùn)用中，天線地網(wǎng)自身損耗比較大，主要表現(xiàn)為：①在地網(wǎng)周圍，存在建筑物、水利工程，很容易導(dǎo)致地網(wǎng)損壞、裸露，而且不易察覺，時間長了就會增加損耗。②受到物理、化學(xué)等因素的影響，地網(wǎng)發(fā)生腐蝕損壞，會造成電阻短路情況，也會增加損耗。③中波發(fā)射天線的信號傳輸范圍廣，但普通民眾不具備專業(yè)知識，在生活生產(chǎn)中可能導(dǎo)致電線纜意外損壞，甚至有不法分子偷盜電纜線。[2]

3.中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)的維護(hù)技術(shù)

3.1 合理設(shè)置地網(wǎng)類型

中波發(fā)射臺的地面損耗，主要部位是天線的底部，要想提高天線的輻射效率，最基礎(chǔ)、最有效的辦法安裝地網(wǎng)，并且合理設(shè)置地網(wǎng)類型。中波天線的地網(wǎng)，是以鐵塔底部的中心為圓心，材料多是使用直徑為2mm-3mm的銅導(dǎo)線或銅包鋼，由內(nèi)向外輻射狀敷設(shè)。結(jié)合工程實(shí)踐，數(shù)量在60～120根之間，長度約為鐵塔高度的30%～50%。而且，地網(wǎng)埋設(shè)深度越淺，效果越好，一般約為30cm～50cm之間。湖北廣播電視臺天線鐵塔為三基座塔構(gòu)建，高度為120米，在三塔中心位置設(shè)埋直徑為1米的銅板圓盤，以此為中心，60根60米長的銅線圍繞銅牌呈輻射狀向四周延伸，埋設(shè)深度為40cm，同時有3根30cm寬的銅排與天線鐵塔三基座相連，同時為了降低地網(wǎng)接地電阻值，開挖已深1米的地井與地網(wǎng)相連，至此完整的天線地網(wǎng)已形成。單塔如圖1所示。[3]

圖1 單塔天線地網(wǎng)鋪設(shè)示意圖

3.2 采用先進(jìn)探測技術(shù)

對天線地網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，目的是及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，避免出現(xiàn)嚴(yán)重故障。合理使用先進(jìn)的探測技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無損檢測、超前檢測，相比于傳統(tǒng)的人工檢測，不僅能提高效率和質(zhì)量，還能減輕人員工作量。以電纜綜合探測儀為例，用于電力電纜開路、短路、接地、低阻故障的測試，還可以測試電纜路徑、埋深，以及電纜識別等，建立電纜檔案以便日常維護(hù)管理，技術(shù)原理見圖2。該設(shè)備是由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、A字架、耦合前組成，特點(diǎn)有：①便攜輕巧，使用方便；②數(shù)字化設(shè)計，性能穩(wěn)定可靠；③大屏液晶界面，易學(xué)易會；④測量結(jié)果包括數(shù)字大小、光柵長短、聲音緩急三種方式；⑤具有背光功能，可在夜間使用。實(shí)務(wù)操作中，QTQ-02C電纜探測器的使用比較普遍，主要作用是探測地埋電纜、光纜以及金屬管路等因素，分析其埋深度，了解電纜芯線障礙的具體位置信息，為后續(xù)故障處理提供依據(jù)。電纜探測器的使用，能發(fā)現(xiàn)中波地網(wǎng)存在的網(wǎng)斷損點(diǎn)問題，對局部拔出、抽外、斷損等均可以有效監(jiān)測。

圖2 電纜綜合探測儀的工作原理圖

3.3 天線地網(wǎng)維護(hù)檢修

由于天線地網(wǎng)埋設(shè)不深，多數(shù)情況容易遭外界因素破壞，如果對其保護(hù)力度薄弱，則容易受到外界各種條件的影響，不僅會加快天線地網(wǎng)腐蝕及老化的速度，而且還會增加天線地網(wǎng)維護(hù)成本，進(jìn)而對中波發(fā)射臺廣播信息傳遞的穩(wěn)定性造成影響，所以需要維修人員重視天線地網(wǎng)的維護(hù)，加大天線地網(wǎng)的巡查、檢修力度，以此延長天線地網(wǎng)的使用壽命，進(jìn)而為廣播信息傳遞提供高品質(zhì)的天線網(wǎng)絡(luò)。為此，需要發(fā)射臺人員做好這幾個方面的工作：首先，機(jī)房人員要定期對天線地網(wǎng)進(jìn)行巡視、維護(hù)檢修，確保天線地網(wǎng)功能正常，否則在遇到雷電等惡劣天氣情況下，容易受到雨水、風(fēng)化侵害，進(jìn)而對天線地網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成影響，甚至影響發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行；其次，機(jī)房人員應(yīng)注重天線地網(wǎng)周圍的施工，確保施工期間全程監(jiān)督，尤其是要加強(qiáng)天線地網(wǎng)銅線檢查，包括天線地網(wǎng)銅線是否被挖斷，哪些地方的天線地網(wǎng)銅線暴露在外；最后，加大天線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)力度，需要明確不同地域和不同氣候情況下，天線地網(wǎng)的完整性阻抗也不同，一般在少雨地區(qū)，阻抗大一點(diǎn)，而在多雨且氣候濕潤度較高地區(qū)，阻抗小一點(diǎn)，需要對天線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的檢測，如接地電阻等，通常一年至少要測量一次，標(biāo)準(zhǔn)是4歐姆以下，湖北廣播電視臺發(fā)射臺每年測量的結(jié)果在1歐姆以下，0.5歐姆左右。如果地網(wǎng)電阻存在安全隱患，則需要及時進(jìn)行維護(hù)。[4]

當(dāng)然除此以外，與地網(wǎng)相連的天線鐵塔的垂直度也需要被關(guān)注，鐵塔的底座包括所有部件和環(huán)節(jié)都不能忽視，只有這些部位正常才能保障地網(wǎng)的安全與使用，才能徹底將中波發(fā)射臺中的安全隱患消除。

4.中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)高效維護(hù)的建議措施

4.1 轉(zhuǎn)變維護(hù)理念，提高天線地網(wǎng)維護(hù)科學(xué)性

在中波發(fā)射臺運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，天線地網(wǎng)系統(tǒng)起到非常重要的作用，可以說是中波信息發(fā)射的關(guān)鍵所在，并直接影響廣播信息發(fā)射的質(zhì)量，如果不能科學(xué)高效地進(jìn)行天線地網(wǎng)的維護(hù)，則會嚴(yán)重制約廣播信息的發(fā)送與傳遞，甚至帶來許多風(fēng)險。因此，維修部門首先要重視天線地網(wǎng)的維護(hù)工作，并嚴(yán)格按照國家相關(guān)的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，制定出高標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)執(zhí)行方案，以此有效指導(dǎo)天線地網(wǎng)維護(hù)工作的開展。同時，在編制天線地網(wǎng)維護(hù)方案的過程中，維修人員應(yīng)提前對天線地網(wǎng)的場地環(huán)境進(jìn)行全面的勘察與分析，以此保證編制的天線地網(wǎng)維護(hù)方案的科學(xué)性。另外，還需要對中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)破損的情況進(jìn)行全面地了解，應(yīng)加大探測力度，且需要根據(jù)不同的故障問題采取不同的探測方法，如電氣特性法探測、電力測量儀探測等[5]，通過合理的探測方式，及時掌握天線地網(wǎng)的故障性質(zhì)，并結(jié)合故障問題及原因進(jìn)行針對性的維修，保證天線地網(wǎng)維護(hù)工作的有效性，進(jìn)而保證天線地網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 加強(qiáng)巡視檢測，及時排除安全隱患

在中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)維護(hù)工作中，除了要轉(zhuǎn)變以往落后的維護(hù)理念及體制以外，還需要保證天線地網(wǎng)維護(hù)工作的靈活性，即要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維護(hù)方案的調(diào)整，并尤其是維護(hù)周期上，應(yīng)適當(dāng)延長天線地網(wǎng)的維護(hù)周期，以此增強(qiáng)天線地網(wǎng)的巡視檢查力度，包括中波發(fā)射臺內(nèi)部環(huán)境、場地等方面的維護(hù)檢查，避免由于檢查遺漏或不仔細(xì)而給地網(wǎng)帶來安全隱患。湖北廣播電視臺從2006年遷址建臺使用至今，影響天線地網(wǎng)的因素有以下幾個方面：一是下水管網(wǎng)改造施工時遭到挖機(jī)的破壞；二是為了解決雨水排放問題施工時遭到挖機(jī)的破壞；三是因道路路面破損導(dǎo)致銅線裸露；四是道路邊緣因沉降問題導(dǎo)致銅線斷損。因此重視施工帶來的天線地網(wǎng)破壞影響，才能及時處理天線地網(wǎng)隱患，從而保證有效的功率發(fā)射，提高播出質(zhì)量。通常斷損的地網(wǎng)銅線不多，只有一兩根的話就選擇星期二停播檢修時段將斷損部位重新加銅線焊接上即可，如果因施工時斷損多就會在降功率的情況下及時對斷損部位進(jìn)行銅線焊接。處理地網(wǎng)銅線斷損的同時，還需要考慮自然因素帶來的影響，比如季節(jié)的變化也會對天線地網(wǎng)造成不同程度的影響，避免天線受到外界溫度的影響而出現(xiàn)線路故障或天線長期暴露在空氣中受到雨水侵蝕損壞的問題，又或者對天線塔座與塔體連接等部位，通過使用黃油潤滑刷防銹漆，進(jìn)行有效的防護(hù)起到防銹作用，這些措施既降低天線整體腐蝕及老化的程度，也能夠延長天線地網(wǎng)的使用壽命。另外，定期請專業(yè)維修人員進(jìn)行塔體的檢修，檢修內(nèi)容包括塔體固定連接的螺絲，及時更換生銹的螺絲，用黃油潤滑漆對塔體進(jìn)行防銹處理，確保天線處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，也是為了防止地網(wǎng)發(fā)熱，有效利用地網(wǎng)，保障發(fā)射效率和發(fā)射效果。加強(qiáng)絕緣效果的檢查，包括螺絲帽、重點(diǎn)部件的防銹蝕處理，增強(qiáng)其絕緣效果，避免受到外界環(huán)境的干擾。加大天線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)力度，需要明確不同地域和不同氣候情況下，天線的大修周期也不同，一般在少雨地區(qū)，氣候較干擾，其大修周期應(yīng)控制在5～8年一次，而在多雨且氣候濕潤度較高地區(qū)，需要縮短大修周期，一般控制在3年一次。湖北廣播電視臺每3年就聘請專業(yè)天線塔體維修機(jī)構(gòu)對天線塔體進(jìn)行一次為期一個月的大修，在大修過程中，維修人員需從天線頂端開始檢測，及時對塔體進(jìn)行防銹處理，同時確認(rèn)緊固塔體連接件是否牢固，生銹部件進(jìn)行除銹刷漆處理，生銹嚴(yán)重的進(jìn)行更換等，總之就是在大修檢測時，需要對天線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的檢測與維修，小到每一個螺絲都要檢查到位，以消除隱患，從而保證播出效率和質(zhì)量。[6-7]

4.3 形成部門合力，提高天線地網(wǎng)監(jiān)察力度

對中波天線地網(wǎng)的維護(hù)工作，考慮其存在一定的復(fù)雜性，需要多個部門形成合力，以此提高中波天線地網(wǎng)的監(jiān)察力度。第一，相關(guān)人員需要提高自身的電網(wǎng)保護(hù)意識，及時針對電網(wǎng)破損情況進(jìn)行維護(hù)檢修。同時，施工部門應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行天線地網(wǎng)的構(gòu)建，也不得在天線地網(wǎng)附近進(jìn)行挖掘和施工作業(yè)。第二，當(dāng)?shù)卣畽C(jī)關(guān)部門應(yīng)做好統(tǒng)籌工作，促使多個部門聯(lián)合進(jìn)行中波發(fā)射臺的保護(hù)，避免中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)受到各方面因素的影響。第三，按照維護(hù)周期劃分，可分為周檢、月檢、年檢三種形式。其中檢查是對天線地網(wǎng)的關(guān)鍵部件、場地進(jìn)行全面、細(xì)致檢查，防止引起設(shè)備故障事故。維護(hù)是對天線地網(wǎng)各個組成部位進(jìn)行維修保養(yǎng)，要點(diǎn)是防腐、加固、更換元件等，以延長使用壽命。[8-9]

結(jié)語

綜上，中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)維護(hù)工作尤其重要且必要，為了保證中波發(fā)射站整體的穩(wěn)定性，確保發(fā)射出的信號有效傳輸，需要維修人員深入進(jìn)行問題的研究，并采取有效的維護(hù)手段進(jìn)行維護(hù)檢修。文章從合理設(shè)置地網(wǎng)類型、采用先進(jìn)探測技術(shù)、天線和電氣維護(hù)檢修等方面，闡述了天線地網(wǎng)的維護(hù)技術(shù)；只有轉(zhuǎn)變維護(hù)理念，加強(qiáng)巡視檢測，形成部門合力，才能提高檢修維護(hù)工作質(zhì)量，從而確保中波發(fā)射臺正常運(yùn)行。