天馈线系统性能检测

天馈线系统性能检测（精选7篇）

天馈线系统性能检测 篇1

天馈系统在整个移动通信网络中具有举足轻重的地位, 不管核心网、传输网、无线网等各个上游环节采用怎样先进的技术, 信号的收发最终还是要通过天馈系统来完成的, 天馈系统存在性能问题会严重影响网络质量和客户感知。因此, 如何节省时间及人力成本, 高效检测天馈系统性能, 挖掘隐性故障是当前面临的难题。

本文以天馈系统性能剖析为思维导向, 搭建天馈系统性能评估体系, 从多方位探索天馈系统性能在线检测的方法和手段。通过理论分析和实践验证, 总结出一套在线检测天馈系统性能的方法论, 包括天线覆盖性能、天馈互调干扰和天线故障等方面的分析方法。

一、天馈评估体系

要全面评价天馈系统的性能, 应该要考虑以下几个方面的因素:首先, 要参考国家标准《GB/T 9410-2008移动通信天线通用技术规范》中的相关要求。这主要是明确了天线的前后比、增益、波瓣图、驻波比、交调等相关技术参数的合理范围。其次, 需要考虑天馈系统的设计安装方案是否能保证无线电磁波的有效覆盖。这里包括复杂的天面环境、天馈系统的插损、系统间的隔离度、天线工参及支撑方案等因素。再者, 考虑到现网频繁的硬件调整和故障处理工作中, 容易人为错误导致射频配置存在问题, 这些问题主要是小区接反、鸳鸯线、连接不良、软硬件配置不一致等等。

根据上述考虑的维度, 将天馈系统的性能进行第一级分解;针对每个天馈系统性能的影响因素, 进行第二级分解;最后对每个影响因素的对网络的影响和表征现象进行第三级分解, 最终产生天馈系统性能评估体系。经过三级分解, 可以发现绝大部分的问题最终会表现为干扰问题和覆盖问题, 因此本文将在第2、3的章节中分别从干扰和覆盖2个方面研究天馈系统并提供相关的分析手段。

二、天线互调干扰问题分析

2.1互调特性说明

当两个或者两个以上射频信号输入到一个非线性元件中, 或者通过一个存在不连续性的传输介质时, 将因为这种非线性而产生一系列新的频率分量, 新产生信号的频率分量满足如下频率关系, 设输入的两个信号的频率为f1, f2 (绝对频率) :

新增信号的幅度取决于器件的非线性程度或者微波传输不连续性, 衡量的指标为三阶互调指标IM3。IM3定义:该指标定义为输入两个一定电平的等幅信号, 由于系统的非线性而产生的三阶互调产物与输入信号的差值。一般情况下器件三阶互调指标满足要求, 但当同小区中各个频点大于下表中列出的频率间隔时, 三阶互调将可能直接落在接收带内造成对基站接收机的影响。

互调产物干扰接收必须满足两个基本条件: (1) 互调产物落入接收带内。 (2) 互调产物必须达到一定的电平, 按照同频干扰和基站灵敏度-110d Bm要求, 天线端口互调产物的最大信号电平必须满足:-110d Bm-9d B (同频干扰抑制因子) +6d B (60m馈线损耗) =-113d Bm。

2.2远端定位互调干扰的方法

通过载频空闲时隙测试及干扰带指标的统计发现互调干扰。具体确定互调干扰的方法是:凌晨话务闲时, 首先通过维护台实时查看各信道的干扰带水平, 统计小区正常情况下的干扰带;然后全小区载频发射空闲burst, 统计干扰带有无明显上升 (比如由1上升到2) , 如有, 则判定存在互调干扰。为了准确的了解干扰的变化情况, 可在发射空闲Burst后提取干扰带话统, 通过对比发射空闲Burst前后小区的IOI来进行分析。

2.3经验总结

专项期间发现存在互调问题的小区较多, 经过分析, 主要有如下原因: (1) 华为基站机顶功率较大, 随着扩容的不断进行, 机顶功率会更大, 因此有可能会引起互调干扰。 (2) 现网很多设备都是替换原有爱立信设备, 可能在替换过程中馈线下跳线接头质量有问题, 或是连接有问题。 (3) 馈线、馈线上跳线及天线长期暴露在室外, 有可能出现馈线损坏, 接头氧化, 进水, 天线出现问题从而引起互调干扰。

在处理天线互调干扰问题时, 需注意: (1) 确定天馈部分某部件存在互调信号时不要急于更换此部件, 一般将连接端口松开并重新连接基本就可以排除故障, 故障无法排除时再更换部件。 (2) 换天线时, 上跳线一起更换, 上跳线暴露在室外, 比较容易出互调问题; (3) 换天线时, 注意检查馈线的接头, 有无氧化、松动、进水等问题, 如有问题, 需要重做接头; (4) 换天线时, 注意接头的连接, 需要对平, 上紧, 并用防水胶带密封。

三、天馈系统覆盖问题分析

3.1天线覆盖故障定位思路

天馈系统故障对小区覆盖的影响主要表现为信号输出存在异常, 为了评估这种情况, 需得到小区天线发射端的信号水平, 然后根据信号电平的高低来判断天馈系统是否存在故障。

根据无线信号在自由空间的损耗计算公式Lbs (d B) =32.45+20lgf (MHz) +20lgd (km) , 在距离1KM以内路径传输损耗可以忽略, 因此通过TA=0 (0~550米) MRR得到的平均RXLEV可以近似表征为天线口的RXLEV。

单一采用TA=0的MRR得到的平均RXLEV来定位天馈系统故障问题, 有以下两种情况会导致RXLEV的下降, 影响定位的准确性: (1) 小区覆盖近端 (TA=0范围内) 有建筑物阻挡; (2) 小区天线下倾设置不合理造成塔下黑。

通过参照正常MRR的平均RXLEV, 若TA=0 MRR的平均RXLEV较低, 而正常MRR的平均RXLEV正常, 便可对以上两种情况进行判断。

天线故障定位支撑MRR数据的收集:为了定位天馈系统故障引起的小区信号覆盖不足问题, 我们通过仅采集TA=0样点条件下的MRR数据及不设置条件正常MRR的数据, 结合两种MRR数据对天馈系统故障问题进行定位。

仅采集TA=0样点条件下的MRR数据, 定义方法如下:

3.2问题小区筛选方法

通过分别计算TA=0条件下及正常MRR的平均信号强度、RXLEV分布及上下行电平差, 对可能存在天馈系统故障小区进行筛选, 具体筛选方法如下: (1) TA=0条件下MRR测量报告数>1500; (2) 小区发射功率BSP-WRT>=39; (3) TA=0条件下MRR的下行平均RXLEV<-80d Bm; (4) 正常MRR的下行平均RXLEV<-80d Bm; (5) TA=0条件下MRR下行RXLEV<-80的比例>=80%; (6) TA=0条件下MRR上下行平均电平差<-15d B (上下行链路不平衡筛选条件)

MRR测量报告数过少, 对MRR各项指标的计算影响较大, 因此对测量报告数过少的小区进行过滤;

部分小区由于话务、干扰、覆盖控制等特殊应用, 发射功率设置过低, 因此对功率设置过低的小区进行过滤;通过对小区发射功率筛选的限制, 同时也可以过滤微蜂窝站点, 微蜂窝小区多数用于覆盖室内, 由于室内地理环境的特殊性, 以上定位方法不适用于室内分布小区。

在550米范围内, 小区的平均RXLEV小于-80d Bm, 同时有80%以上的信号电平低于-80d Bm, 则认为小区天馈系统存在故障的可能。

对于下行平均信号强度和上行平均信号强度之间的大于15dmb以上的小区, 我们认为这些小区存在上下行链路不平衡。

3.3功控补偿后的RXLEV计算方法

在MRR数据中RXLEV为功控后的RXLEV, 佛山全网小区均开启了上下行功率控制, 功控参数的设置对小区功率输出影响较大, 因此在定位故障RXLEV的计算中, 需要计算功控补偿后的真实的接收信号电平。

下行真实接收电平计算方法

对于下行真实接收电平的计算, 有以下两种方法: (1) 计算MRR中加权RXLEV和加权的功控值, 将加权后功控值补偿加权后的RXLEV, 得到小区级功控补偿后的RXLEV; (2) MRR的下行路损计算方法为:BSTXPWR-下行功控幅度-RXLEV, 因此可以计算MRR的加权下行路损, 用BSTXPWR-MRR加权下行路损便可以得到小区级功控补偿后的RXLEV。两种方法计算出来的功控补偿后的平均RXLEV差别不大, 方法2的计算方法较方法1的计算方法简便, 因此本次对于功控补偿后的RXLEV采用方法2的计算方法。

上行真实接收电平计算方法

MRR上行功控是以MS POWER的形式出现, 即MSPOWER=MSTXPWR-功控幅度, 代表实际发射功率。 (1) 计算小区级上行功控幅度加权值, 计算小区级加权RXLEV值, 功控补偿后的上行真实平均接收电平=RXLEV加权值+功控加权值。 (2) 计算小区级路损加权值, 功控补偿后的上行真实平均接收电平=MSTXPWR-路损加权值。两种方法计算出来的功控补偿后的平均RXLEV差别不大, 方法2的计算方法较方法1的计算方法简便, 因此本次对于功控补偿后的RXLEV采用方法2的计算方法。

3.4天馈系统覆盖故障定位方法小结

天馈系统故障定位方法主要依靠于MRR数据中计算的平均信号电平, 测量报告数量对最终计算的平均信号电平影响较大, 计算的结果并不能真实反应小区的实际的覆盖情况, 为了增加计算结果的可靠性, 建议连续采集多天的MRR数据, 利用汇总后的数据进行定位分析。

摘要：目前无线网络优化工作中有越来越多的工作流向天馈系统的排查, 急需能够在线检测天馈系统性能的方法和手段。本文首先以天馈系统性能剖析为思维导向, 搭建天馈系统性能评估体系, 从多方位探索寻找天馈系统性能在线检测的突破点, 然后通过理论分析总结出一套在线检测的方法论。

关键词：天馈,在线检测,无线覆盖,干扰,故障

参考文献

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[5]C.A.Balanis, “Antenna Theory Analysis and Design”, Second edition, John Wiley&Sons, Inc., 1997

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[7]林昌禄.天线工程手册.北京:电子工业出版社, 2002

[8]胡树豪.实用射频技术.北京:电子工业出版社, 2004

调频天馈线系统检测方法的探讨 篇2

天馈线是调频广播发射中最重要的部分, 可以实现高频调拨电流到电磁波力的转化, 对自由空气传播电磁波也具有非常大的作用。天馈线的质量和技术性能, 直接影响这调频广播覆盖质量和听众的收听效果。

对天馈线各项指标进行测试。双工器、天线振子单元、功分器、馈线等是天馈线的重要组成单元。进行测试的时候, 必须对电平天线四周覆盖区域进行分析, 给测试前后作业提供参考。

1 双工器指标测试

双工器可以将双频信号合成组合信号, 还可以在天馈线的作用下发射信号。随着研发水平和相关技术的快速发展, 双工器的种类越来越多。常见的主要有桥式、宽带型、星型等几种, 桥式双工器比较常见。

影响双工器调频信号覆盖质量的指标主要是隔离度、插入损耗和驻波比 (VWSR) 。经过实验发现, 必须将驻波比取值控制在1.2 以下;隔离度在30-50d B;插入损耗控制在0.2-0.8d B;进行测量的时候, 主要进行传输测量、反射测量、转换损坏测量、辅助输入测量、宽带功率测量、AM延迟测量、群延迟测量等。

1.1 驻波比测试

驻波比是表示设备连接的相对数值。可以将其表示为

其中Po表示测试系统端口的功率, Pr表示反射回来的功率。假如SWR数值为1, 则传输通道不会发生任何反射, 全部发射出去。如果SWR数值大于1, 就有一部分电波在传输中被阻挡回来。反射回来的电波会产生强大的电压, 对发射机造成严重的损害。

具体操作如下具体操作步骤如下:

第一, 启动“开始”键, 选择测试功能和测量通道;第二, 将长度适中的射频线连接在CETC41 和AV3619 的RF输出口, 同时对射频线进行校准;第三, 在双工器输入口的1 端口接入射频线;第四, 输入测量频率和带宽, 将带宽可选择测量的频率设置为0.1~0.2MHz;第五, 选择合适的比例并确定。进行测试的时候, 保证两个输出端口频率一致, 让选择频率和设计状况符合。将结果显示的数值和驻波比公式进行互换之后, 将公式转化为回损=-20lg (VSWR-1、VSWR+1) 。

1.2 隔离度测试

隔离度表示一个频率从1 端口进入到达另一个频率入端口信号减弱的程度 (如图1) 。首先, 将5k-10k的假负载连接到双工器输出口;射频电缆为一米;让矢量网络分析仪的输出端和输入端连接到双工器的端口位置, 形成封闭的环结构, 具体操作如图1所示。

第一, 按“开始”键, 选择测试功能和测量通道;第二, 对射频线进行校准;第三, 完成校正后, 将矢量网络分析仪连接到1 端口和输入端的1` 端口;第四, 将测量频率控制在100.8MHz, 带宽是87-108MHz;第五, 显示比例后, 按确定, 显示测量结果。根据显示结果发现, 1` 端口隔离度在52.18d B, 与设计要求相符。

1.3 插入损耗测试

插入损耗测试是在元件或者器件插入基础上。负载损耗发生变化的测试。此种测试将元件或者器件插入前在同负载受到的功率为分贝的单位。此项测试非常简单, 只要将矢量完了分析仪的输入端口连接到矢量分析仪器的输入端口, 此种测试关键是:第一, 必须在测试前校准测试线;频率的选择必须和实际情况一致。经过测试显示, 双工器2 端口为100.8MHz, 损耗符合使用要求。

2 馈线和天线测试

可以将馈线分为主馈线和分馈线。与分工器连接的是主馈线;与天线连接的是分馈线;进行日常维护的时候, 可以将二者同时测量, 测量主要内容为绝缘度、驻波比, 如果在测量过程中发现各项指标异常, 必须实施分段测量。进行天馈线测量的时候, 可以使用安立天馈线分析仪S331D进行测量。具体操作步骤如下。

开机并选择需要测试的功能, 然后将频率调整在规范范围内, 频率变化后重新进行校准, 然后提示“连接元器件Insta Cal”然后按enter进行测量。进行测量的时候, 还要注意以下几方面内容:第一, 测试天馈线回损和驻波比的时候, 必须选择合适的输入馈线电缆参数, 保证测量结果不会发生偏差;第二, 将测量频率控制在76-108MHz之间, 保证测量结果不存在客观性;第三, 如果频率在87MHz-107MHz之间, 就可以利用驻波比曲线体现天馈线的情况, 符合国家标准。如果其他频率的驻波比数值在1.5 以上。表示该频率是家电使用频率, 可以不进行考虑, 此种情况下, 天馈线系统处于稳定, 可以进行下一步检测;第五, 测量时间尽量在凌晨进行, 建设周围其他频率对测量结果产生的额干扰;第六, 如果发生驻波比或者绝缘失常, 表示将天线振子、水、雾等干扰较多。处理此种状况的时候, 可以间隔两年对天线振子进行密封性检查后, 再进行天线振子的日常使用。

3 结束语

天馈线对正常运行信号的覆盖具有很大影响。经过本文分析, 我们可以了解天馈线系统的日常运行状态, 同时, 在实际生活中, 必须对天馈线进行实时检测和分析, 使用先进方法对天馈线进行测试, 保证设备正常运行, 在实际检测工作中总结经验, 促进天馈线管理。

参考文献

[1]丘剑, 王希.调频天馈线系统检测方法的探讨[J].广播与电视技术, 2015 (06) .

[2]张佳, 骆骏.调频天馈系统检测方法的应用与比较[J].西部广播电视, 2014 (02) .

[3]彭晓风, 李振琦.电视、调频天馈线系统的维护与管理[J].科技信息, 2013 (12) .

天馈线系统的防水处理 篇3

关键词：天馈线系统,防水措施,发射机

天馈线系统主要是由主馈线、多个功率分器、分馈线和天线组成。发射机输出的能量,通过主馈线传输到功率分配器后,再由功率分配器将能量均匀分配到各发射天线,并有效地转换成电磁波能量,可以均匀地向周围辐射电磁波能量,也可以向特定方向的空域辐射电磁波能量。

在无线电广播电台中,发射天线处在整个发射设备的最末位置,一般都远离机房,远离人们的视线,往往不被人们重视,但它却起着十分重要的作用。因为有了发射天线,发射机输出的高频电流才能转换为向空间辐射的电磁波,远离电台的听众才能听到电台播出的节目。可以肯定地说,发射天线是广播电台不可缺少的重要设备。

能不能将发射机输出的功率有效地向空中辐射出去而不是像假负载那样转换为热能损耗掉。这完全取决于它有没有一个与之相适应的发射天线,取决于它的发射天线工作状态是否良好。如果它的天线坏了,这部发射机只能停播。

由于天馈线长期工作在环境条件较差的室外或高空,施工、维护工作都比较困难,出现了损坏或问题也不易及时发现,一般广播电台又没有备份天线。因此,保证天馈线系统正常和稳定的技术指标,对于安全优质播出十分重要。实践表明,雨水和潮气对天馈线系统的入侵是造成系统技术指标劣化、不稳定,乃至天馈线寿命缩短的主要原因之一。

1 天馈线系统进水途径

由于发射机主馈线与功率分配器之间的连接处,各功率分配器之间的连接处,功率分配器与分馈线之间的连接处,均采用电缆头连接。虽然内部都有防水密封胶圈,但是随着时间的推移,一方面由于风沙的作用使其长期摇晃摆动,致使连接处的间隙慢慢变大;另一方面,由于防水密封胶圈的老化变形,造成防水密封胶圈与其接触面减少。这种情况下很容易受到雨水和潮气的侵入,一般来说电缆连接头密封不好是进水的主要原因。

雨水残留在电缆内部,一方面破坏了电缆的介质特性,导致特性阻抗变化;另一方面,使导体生锈变黑、变绿、变霉,缩短了电缆的寿命。

2 天馈线系统防水措施

天馈线防水主要取决于两点,一是本身选用的密封材料制材;二是在密封工艺上。优质的密封材料,由于其抗老化性,韧性,耐温差性都较高。因此,就能比较好的适应恶劣的自然气候,包括,风吹,日晒,雨淋等,自然会大大减少天馈线系统受到环境因素侵害,从而影响发射机工作的概率;还有一点就是在密封的施法工艺上,细致、周密的施法工艺,对天馈线防水保护起着至关重要的作用。笔者通过在日常中的工作,对二带一漆防水保护法,谈一下自己的操作经验。

3 二带一漆法

经过长期的实践证明,电缆连接头是防水的重点部位。过去采取的多种防水措施效果不理想的原因是:选择的密封材料要么抗老化性能不高,密封材料寿命短;要么韧性差,气温高低变化时或电缆摆动时易发生龟裂、脆裂和剥落;要么虽然具有较好的耐高低温、耐老化性能,但粘合强度又达不到。如果选用聚氯乙烯塑料袋、白纱布带(俗称马莲带)、醇酸绝缘漆这3种材料(故取名二带一漆法)进行电缆头的防水处理,就能较好的达到耐老化、耐高温、耐潮、强度高、韧性好等要求。

4 防水密封处理方法

二带一漆法一般操作流程一般需要以下5个步骤。

(1)固定好电缆。(2)将电缆头、电缆座以及电缆头相连的约15cm长的一段电缆外护套擦拭清理干净,去除污物、灰尘等,使其表面干燥干净。(3)从电缆座根部开始到与电缆头向外延伸15cm长的一段电缆上,用聚氯乙烯塑料袋拉长50 9/6左右半搭式缠包3层以做基层。(4)用毛刷将醇酸绝缘漆涂于基层上,然后用马莲带在其上半搭式缠裹一层,接着再刷一层漆,然后再缠一层马莲带。这样一层漆一层布至少需要包5层。(5)统一在处理后的各电缆头部位均匀地再刷上一层漆,待其自然烘干后即告完成。

在处理过程中需要特别注意的是:聚氯乙烯带和马莲带的缠裹一定要采用半搭式且尽可能的抽紧;刷漆要均匀,漆量要以每层布带浸透为宜。防水处理的最佳时间是天气晴朗暖和,气候干燥的季节。

二带一漆法合理搭配利用了这三种材料各自的性能:醇酸绝缘漆有较高的耐油、耐电弧、耐老化性能,但韧性欠佳;马莲带的介入,使韧性和强度大大提高;聚氯乙烯带除了做基层,使金属电缆头和非金属的防水层间有一个良好的界面外,还能在气温高低变化时在金属材料和非金属材料间充当一个冷缩热胀的缓冲层。这样耐潮和耐高、低温的性能也得到了较好的保证。

5 结语

中、短波天馈线系统 篇4

关键词：天线共用器,天线选择器

1 前言

在中短波接收系统中, 由一幅天线接收的信号, 供多个不同接收机同时使用, 因此需要将天线信号进行无损耗的分配为多份, 并同时向不同终端设备输送的天馈线系统。天溃线系统的主要作用就是将天线接收的信号进行无失真的分配给终端接收设备, 并且终端设备能够根据需要, 以手动或自动的方式对不同类型天线信号进行选择。因此在整个接收中, 天馈线系统的作用是非常重要的。天馈线系统的性能好坏将直接影响到整个接收数据的准确性。

2 天溃线系统的组成及原理

天馈线系统目前使用较多的组成为:天线共用器、天线选择器、稳压电源、避雷器、控制器等部分组成, 有些个别系统中还包括一套天线交换矩阵。其组成框图为 (图1) :

首先天线接收信号并输送的天线共用器中, 通过天线共用器将一路天线信号无损耗的分成多路天线信号, 然后将多路信号分别输送给不同的天线选择器。而天线选择器则从不同的天线共用器中, 得到不同天线的信号。最终天线选择器将所有天线信号送到各接收机, 供接收机进行信号选择接收。天线共用器与天线选择器之间是通过两个矩阵的交而进行信号传送的。

3 中、短波天线共用器

中、短波天线共用器是一种低噪声、低失真的宽频带共用器。它串接在中、短波天线和一组接收机之间, 用来放大信号功率, 使信号通过一副天线无损耗的提供给多部接收机工作。当采用二重串接或三重串接时, 一副天线就能带多部接收机, 而系统的接收性能与单机工作性能基本一致。

天线共用器主要由滤波器、放大器、功率分配器和隔离网络组成。其工作原理为:天线将接收信号经避雷器和滤波器处理后, 输入到放大器中。放大器对天线接收信号进行预放大, 然后输入到功率分配系统中进行信号处理。一般来讲功率分配系统是由多个放大器及多个功分器组成;由一个一分多的功率分配器对信号进行分离, 然后在由多个一分多的功率分配器对信号继续进行二次分离, 这种最终就形成了一个进一路出多路的功率分配器。一般来讲信号经功率器分离后, 必须通过信号隔离网络进行隔离的。这样才可以保证信号间不会相互进行串扰。下面是天线共用器工作原理图 (图2) :

天线共用器工作时, 大体可分为两大部分:电源部分、信号处理部分。其中电源部分主要为图中的指示部分;信号处理部分主要为图中的防雷保护、宽带滤波器、大功率保护、放大器和功分器部分

4 天线选择器

天线选择器就是将不同天线共用器的输送来信号按需求输送给接收机。它是串接在不同天线和接收机之间, 通过终端的人工或自动控制, 使一部接收机可以无损耗的接收来自多副天线信号。天线选择器一般都具有关断比高、隔离度高、动态大、噪声低、开关速度快等优点。

天线选择器主要由多个高频继电器 (或二极管电子开关) 和控制系统组成。其工作原理为:多路来自不同共用器的天线信号, 分别连接在不同的高频继电器上。在控制电路的控制下系统按终端的需求打开高频继电器, 完成对天线信号的切换, 向终端输入所需天线的信号。

5 中短波天馈线系统的测试

天馈线系统安装完成后, 都应对其技术指标进行检测。一般来讲主要是对天线共用器和天线选择器进行技术指标测试。

测试环境的要求:环境温度25±10℃, 相对湿度50%～80%, 电源电压220±5%50Hz±2%

测试环境:工作场所应清洁, 不应有损害产品的气体、尘雾及强烈的日光照射。应有隔离工业干扰、火花干扰、天电干扰的措施, 有良好的接地措施。应避免明显的机械振动和冲击。

测量仪表条件:a) 测量仪表的性能和精度应满足所测指标的精度要求。b) 测量仪器、仪表应经计量检定合格并在检定合格周期内。

频率范围:工作频率范围:0.5-30MHz

测试方法:在0.5-30MHz频率范围内进行测试, 若测试结果满足技术指标要求, 说明该设备在此频率范围内工作正常。

天线共用器检测的项目有:二阶互调抑制、三阶互调抑制、信号的输入截点、输出路间隔离度、系统噪声系数、系统增益。天线选择器检测的项目有:插入损耗、开关通断比、路间隔离比、输出阻抗、输出驻波系数、噪声系数、开关速度等。

6 中短波天馈线系统的维护及保养

天线共用器需定期维护及保养, 日常维护需要检查面板上的指示灯是否正常、检查其输入电压和电流是否正常, 输出指标是否存在差异性。

天线选择器具有很高的可靠性, 部件、元器件损坏的情况很少, 平时主要的工作在于定期检查, 保证选择器的正常工作。如果遇到有损坏的情况, 一般先判断故障是在通电情况、连接电缆还是遥控接口, 逐步缩小故障的范围。检查中可根据平时的使用经验, 大致判断故障的部位、故障的情况, 如出现有明显烧坏的痕迹, 一定要先查清故障原因后才能加电, 以免扩大故障的范围。

结语

短波发射天馈线系统维护剖析 篇5

1短波天馈线系统的工作方式

涉及到短波信号传输运行, 天馈线系统由于其性能稳定、速率极高, 因此得到了广泛的运用。通常来讲, 短波天馈线系统的组成部分有如下几种:其一, 馈线部分。顾名思义, 它主要负责短波信号的发送和接受任务。其二, 天线部分。它具有转换短波信号的功能和作用。对于馈线假设, 普遍采用架空平衡线路的模式, 接线类型有二线、四线、六线及双笼线等。尤其涉及到较大功率的台站组织, 非常适用于双笼形线式馈线接线方法。最普遍的短波信号发射流程为:由馈线系统经发射器发起, 将信号传输至天线系统, 后者对信号进行加工、转换和处理后, 再发射给接受方 (用户) 。

2短波发射天馈线系统维保工作的意义所在

天馈系统运行的质量好坏直接决定了短波信号发送、接受的成败, 因此做好该系统的运营维保工作非常重要。然而, 由于工作环境的差异性, 天馈系统极易遭受各种现实因素的影响, 包括气候、风力和日光照射等。尤其对于安装在海边的天馈系统, 更易受到潮汐、海水的侵蚀和破坏, 各类元件出现磨损、变形的现象频发。这些问题的发生或多或少地将对天馈系统的运行过程造成障碍, 因此, 制定好科学的管理方式, 做好定期维保工作, 对于提高短波信号的传输效率和天馈系统的使用年限意义重大。

3短波发射天馈线系统的维护工作

3.1定期维护

天馈线系统的维护, 必须选取专业技能强的工作人员对其进行定期检查与维护。天馈线系统至少每个月要求检修人员上塔进行一次检查与维护, 其检查的主要方式是从主馈线方向进行检查, 检查内容主要是分馈线的固定点、连接点、变压器固定是否牢靠、各个固定点是否牢固和反射板及天线振子的结构固定情况。对于腐蚀情况较为严重的固定部件必须予以更换。与此同时, 还需要检查分馈线、变阻器和主馈管等核心材料的腐蚀、老化情况, 要避免电缆接头受力过大和电缆线的悬空高度过大的情况, 如果发现任何异常或问题, 必须尽快解决。必须保证天馈线系统的各个部件都处于良好的工作状态, 最为主要的核心设备为:功分器、连接发射机的馈线和硬馈管、主馈线、发射天线与分馈线等。

3.2定期开展充气工作

除了需要对天馈线系统进行定期定时的检查以外, 还需要对天馈线系统进行必要的日常检修。例如, 定期定时地对电缆进行充气。如此才能够真正保障电缆内部的温度, 将内部的空气及时凝结, 避免电缆内部出现积水。通过定时定期的充气工作, 还能够预防天馈线系统的内部因为受潮而降低电功率的现象, 从而保障天馈线系统能够高质量地完成工作。

3.3日常维修检查注意事项

(1) 系统日查。一般而言, 影响短波发射系统运行质量的因素很多, 其中最主要的两类就是自然条件和气候变化。因此, 对于天馈系统的工作人员来讲, 必须具有极强的责任心和耐心, 对系统的检查、维保工作要做好经常化、全面化和科学化。建立每日检查制度, 遵循规范的检查方式, 不留死角, 不存隐患。一旦发现故障要立即处置, 保证系统时刻处于高效、准确的运行状态之中。 (2) 系统周查。该检查的频次通常定为每周的周末, 也要建立检查制度, 指派专人负责专人监督, 系统检查的内容要做到有所侧重, 主要包括天线、馈线、支撑架、反射网等主要附件。 (3) 系统季查。季查对于天馈系统的维保工作尤其重要, 因此在上文已经强调, 气候变化对该系统的影响程度较为突出。 (4) 系统年检。系统的年检工作是提高系统使用寿命, 为后期进行技术改造和升级的保障条件。天馈系统的年检工作需由主要机构主要负责人亲自组织, 检查必须做到统一布置, 细致分工、逐级落实。尤其对于系统各组成元件, 检查要做到不留死角。在检查过程中, 要对被检查的部件运行状况进行记录, 认真分析故障的发生原因, 组织专业维保人员进行维修, 并对维保情况细致记载, 为今后工作提供理论基础。

4短波发射天馈线系统的管理

4.1优化铁塔量化工程的管理

因为天馈线系统的工作状态是露天的, 极易出现电路板短路、材料老化等各类问题, 继而影响到天馈线系统的工作情况, 影响广播电视的播放效果。对此, 管理人员就需要定期对铁塔进行量化供电工作。

4.2加强系统的安全维护管理

天馈线系统的管理工作属于高空、高危工作, 其任何进行维护或管理的工作人员都必须持证工作, 必须采用双人工作, 每次工作前的8个h不得饮酒, 要保持充足的精神, 在工作过程中, 不得有任何思想走神, 如果有任何异常情况都必须停止维护工作, 进而确保操作人员的人身安全。与此同时, 恶劣天气的情况不得工作。

4.3天馈线系统档案的管理

天馈线系统的内部部件、参数都比较多, 这些部件和参数的调试、设置都和设备的操作效果和运行情况有着密切的关系。

5短波发射天馈线系统故障的应对措施

5.1天线幕与下引线起火措施

对于短波发射系统, 最易受到火灾的侵害。最常见的类型就是天线幕或引线两部件发生起火现象。天线幕起火的原因主要是由于天线和下引线之间的固定不牢靠造成的。尤其是下引线和天线振子连接无效, 是火灾事故的最大隐患。因此, 在日常检查和维保过程中, 工作人员要特别重视对振子和下引线的检查情况。

5.2反射网与馈线起火措施

频率不相符是引发反射网起火的主要诱因。从根本上来讲, 短波天线通常采用宽频率的天线做介质, 而反射网的天线频次则较为固定, 两者一旦发生接触, 就极易引发反射网起火现象。一旦发生上述状况, 负责人员要及时发觉, 并立即更换新的反射网。其次, 馈线的起火现象也时有发生, 它的根本原因在于功率太小无法承载高负载运行, 点位超标, 电阻增大, 进而引起打火现象。

6结语

短波发射天馈线系统的维护和管理工作会直接影响到广播电视节目的播放效果。为了保障短波发射天馈线系统长期处于正常、稳定的工作状态, 必须使用专业技术强的维护、管理人员对其进行维护和管理, 定期和不定期地进行维修和检查, 在发现问题时即刻抢修, 保证短波发射天馈线系统长期处于正常的工作状态, 从而保证广播电视能够高质量地播出。

摘要：作为电视广播的枢纽中心天馈线系统具有不可替代的作用, 它的运行效果直接关系到电视广播用户的信号接收质量, 以及其覆盖区域的大小, 因此对于天馈线系统的维护和保养及其重要。该文就特别针对短波天馈线系统的运行进行了简要的概括和分析。

关键词：天馈线系统,短波发射,系统维护

参考文献

[1]李丽珍, 包红艳, 边志敏.天馈线系统故障检修与维护[J].科技传播, 2011 (7) :171-160.

[2]郑江.发射台天馈线系统维护管理实践[J].视听界:广播电视技术, 2014 (1) :80-82.

中波天馈线自动巡检系统研究 篇6

关键词：天馈线,自动巡检,异态,故障,报警

广播发射台中波天线的天线场区大多离机房较远，少则几百米，多则上千米。由于天馈线传输线路长,所以高频节点接头繁多，而且调配室调配元件也较多，其中真空电容、交换开关是故障多发隐患点。其中任何一个环节发生异常都会导致停播，而查找、确定故障点的时间较长，更换元器件困难，极易造成大停播。确保安全播出是电台的生命线，要求日常的维护工作以预防为主，提前发现异态及时解决，发生故障时能快速处理。天馈线系统长期在大功率、高电压下工作，即使是优良的器件也会出现不可预期的问题而导致事故，绝大部分事故的原因就是器件老化、接触不良产生的，其主要表现为：在故障发生前数小时出现吱火、温度升高等现象。因此，如果能准确的在事故之前得知天馈线系统各设备的温度分布和变化情况，也就掌控了天馈线线路、调配网络的运行状况，根据运行状态的变化，做到异态和故障的预知预判，并且能快速找到异态或故障点进行及时处理，也就能确保不间断高质量的安全播音。

1 天馈线自动巡检的必要性

目前，广播发射台天馈线的维护以人工巡检为主，天线组每天目检巡视方式次数有限，不能保障第一时间发现安全隐患，及时做好预防措施和应急处理。另外，人工巡检受人员的生理、心理素质、责任心、外部工作环境、工作经验、技能技术水平的影响较大，存在漏巡，缺陷漏发现的可能性。且对于设备内部的缺陷，通过简单的巡视是难以发现的，比如设备、线路特殊部位发热、绝缘不合格等缺陷。巡视人员巡视设备时需要站在离设备较近的地方，对巡视人员的人身安全也有一定的威胁，特别是在异常现象查看、恶劣天气特巡，事故原因查找时危险性更大。综上所述，天馈线系统的人工巡检存在及时性、可靠性差，花费人工较多，存在较大的巡视过程风险，巡视效率低下。而且天线场区的天线、调配室远离机房和办公区，防火、防盗、防破坏等隐患也是不容忽视的安全播出隐患。

红外热像诊断技术是对设备表面辐射的红外光像进行非接触、远距离热成像检测，不受电场干扰，因此具有直观、准确、灵敏度高、快速、安全、应用范围广等特点，能从根本上改变人工巡检运行设备的故障隐患诊断方式。红外热像仪结合计算机网络技术可以大大减少发射传输线路运行时的故障和人员在危险作业区作业的风险性，可大大减少人员检修的劳动力支持，提高巡检可靠性与有效性，对保障安全播出有重要意义。

2 系统分析

在中波天线场区，通过安装红外热像监视或视频红外双模式监控测温，配合中心计算机和监控图像处理软件系统，建立天馈线系统自动巡检管理平台，将天馈设备运行的状态信息、视频图像信息、测温信息进行整合和集成，实现天馈线系统巡检工作的可视化、智能化，从而达到及早发现问题、取代人工巡检的目的。实现线路和调配室现场设备远程可视化，能按照事先设定的巡视顺序，值班人员在监视中心可查看各摄像头自动旋转巡检的信息，具备自动和手动巡视功能，夜间巡视自动开启照明灯。可依次查看各监测点的图像和温度数据。利用视频和红外测温系统开展巡查，查看设备是否存在放电、发热现象，具备超标数据的自动报警功能。

2.1 系统设计分析

1）系统可靠性：选择硬件均为先进、成熟、可靠产品，且能在强电磁环境下稳定运行。

2）系统先进性：采用目前最先进的软硬件组合，使系统兼容性、升级、扩展更容易，并采取模块结构，维护简单化。

3）系统实时性：信号实时上传，真正做到实时性。

4）可扩容性：可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减前端设备等。

2.2 系统需求分析

1）自动预警：发现目标温度异常自动报警，提示人员具体位置状况信息，以便马上排除故障。

2）准确化：尽可能达到最高的精度要求和最好的成像效果。通过软件开发实现热成像良好的可视化应用界面，并保证测量结果数据可信。

3）高速化：系统组成应用现在先进的计算机控制技术集中控制，探测器系统与计算机系统之间传输信息的传输率要求高；保证自动化状态下，减少巡检时间，提高巡检效率。

4）数据保存和查询：对监测视频数据保存1个月，对报警数据前后时段视频永久保存，对温度监测数据永久保存。

5）自动报表：系统应具备定期报表（按预置行程），及发现过热故障的应急报表功能。

3 系统网络结构设计

针对天馈线线路较长并且在室外的特点，本方案采用多监控点接力的方式覆盖整条线路。前端监控点云台按预置位进行不间断扫描，红外、CCD传感器实时获取线路场景视频、温度信息，并回传至后端监控室。各监控点预设IP地址，后端监控软件通过IP地址区分监控区段、访问前端监控设备。

室外监控点采用双路视频监控，红外、CCD视频实时回传；在线测温，温度信息实时回传；按预置位不间断扫描；

室内监控点采用单路视频监控，红外视频实时回传；在线测温，温度信息实时回传；

室外线路根据实际长度布设若干个双视监控点位，覆盖所有馈线路由。每个调配室室内布设1～2个红外监控点位，覆盖所有调配室内原件。

3.1 图像采集前端

1）调配室红外热像监测：主调室设置2台固定方位的红外热像监测点，分调室分别设置1台固定方位的红外热像监测点，主要监测对象是真空电容、交换开关，电感线圈。

2）天馈线线路监测：天馈线路由监测，建设3个固定方位的红外热像加视频双枪监测点。主要监测对象是馈线线路和接点，及时发现线路上的过热点和吱火点。

3）天线区全场监测：1个点。在主调室和分调室之间室外设置一具有云台控制的红外热像加视频双枪监测点，视场能覆盖天线区全场。通过云台控制监视角度，实现对天线全场区域的视频加红外热像监视。摄像头可按照设定的次序和速率自动巡航。

3.2 光纤通信和网络

1）建立各节点设备到主机房的光纤网络连接线路。

2）建立各节点设备的光电转换（光端机或光纤收发器）和通信（网络交换机）等。

3.3 监控中心机房设备和软件

1）通过网络视频录像设备（NVR）进行监视图像的记录。

2）建立数据服务器作为数据存储，故障监测软件和工作业务的硬件平台。

3）完成后台图像自动识别和监测应用软件的开发。实现热成像良好的可视化应用界面和功能，并将监测数据及红外图像自动进行保存。

4 软件主要功能

系统软件功能从视频显示功能、自动巡线功能、巡线控制功能、红外测温与分析功能、图像储存回放功能、报警功能和安全管理功能7方面设计。

1）视频显示功能

(1)支持红外视频图像和可见光图像同屏实时监视，红外和可见光帧率不低于15帧/s。

(2)红外图像分辨率324×256，红外图像支持灰度和伪彩显示。

(3)支持原始红外温度热像图和可见光图像的传输。

(4)支持多画面预览，支持多路红外视频和多路可见光视频同屏显示；在一台工作站的显示器上能实时同时显示多路红外以及多路可见光图像，并且不改变图像的原始分辨率。同时，用户也可以通过对多台红外热像位与可见光摄像机的全分辨率图像进行实时显示、操作与温度数据分析。支持预览分组切换、手动切换。

2）自动巡检功能

(1)系统具备视频和红外自动巡视功能，在可设定的间隔时间内对全站的监控点进行图像巡检，参与轮检的对象可以任意设定，间隔时间可设置。

(2)实时图像自动复位，即可对的红外热像仪设定默认监控位置，正常状态下摄像机保持默认位置，在控制完成的可设定的时间段内恢复默认监控位置。

3）巡线控制功能

(1)红外镜头为定焦镜头。可以设置现场摄像机，包括设置预置位、预置设置部位名称、测温位置等。

(2)可见光镜头支持变焦控制，云台支持上、下、左、右移动及步长、速度控制，云台停止。

4）红外测温与分析功能

(1)测温精度由设备指标决定，全屏幕多点同时测温，可以自动全屏捕捉最高温与最低温。

(2)各类伪彩显示，并可将屏幕上任意温度区域以醒目颜色显示。

(3)根据对云台和红外热像仪的初始设置，系统自动控制红外热像仪，对监测目标进行拍摄，采集红外图像，并根据用户设定的阈值，进行初步的诊断分析。

(4)可对图像指定区域进行测温分析，对测温区温度超限可自动识别并报警。可以设置温度阈值，当设备温度异常时产生告警。

(5)可以根据设备对象的红外发射率和测温距离进行测温校正；（电容表面银质与线路的红外发射率不同）。

5）图像储存回放功能

(1)针对红外图像和可见光视频，可以进行存储，在需要的情况下，可以根据查询条件，回放视频录像。红外图像和可见光视频存储1个月，故障告警时图像永久保存。

(2)支持按通道号、录像类型、文件类型、起止时间等条件进行录像资料的检索和回放。

(3)支持录像文件回放，红外原始视频文件可以回放和全屏测温。

6）报警功能

(1)触发超温自动报警时，报警信号、内容等可在监控画面自动显示;

(2)报警类别是：画面变化报警、温度异常报警。报警可根据需要进行分级，报警信号、报警内容可在任何画面自动显示；当发生报警时，红外视频服务器能自动进行存盘录像，同时传送报警信息和相关图像。

(3)报警信息储存管理，实现报警联动录像，具备长延时录像和慢速回放功能。可以多种方式查询报警信息。

(4)报警信息可以区分该报警信息是否已被用户检查确认；如用户未确认，则在设定时间内重发报警。

(5)重发报警时间间隔可设定。设备检测温度报警阈值可设置。

7）安全管理功能

(1)系统保存自动生成的重要数据，包括用户信息、报警信息、操作记录、日志等。

(2)对自动生成的系统运行日志、运行曲线报告、超温报警报告，可查询及打印输出。

(3)系统具有较强的容错性，不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃。

5 结束语

利用红外加可视监控摄像头，采用严格的电磁防护技术措施，利用光纤传输，抗干扰效果好。应用红外非接触方式监测温度，不影响天馈线系统正常运行，又可保证监测系统设备安全，经软件进行图像对比、温度分析等数据处理后，能够及时发出异态告警，提醒值班、维护人员及时处理，提高了发射机安全播出的保障能力。

参考文献

[1]张学田.广播电视技术手册第六分册-发射技术[M].北京:国防工业出版社,2000.

[2]林昌禄.天线工程手册[M].北京:电子工业出版社,2002.

[3]朱宇.计算机网络硬件建设若干问题及其维护办法[J].计算机光盘软件与应用,2012(17).

中波天馈线自动巡检系统的设计 篇7

关键词：中波天馈线,自动巡检,红外热成像,故障诊断

501台中波天线为8塔强定向天线,天线场区离机房约1km,天馈线传输线路长,高频节点接头繁多,有1个主调室、4个分调室、4个反调室,调配元件多,其中真空电容、交换开关是故障多发隐患点。其中任何一个环节发生异常情况都能导致停播,而查找、确定故障点的时间很长,更换元器件困难,极易造成大停播。中波发射机均为固定频率,无法实现台际代播, 天线系统故障情况下,即使本台有备机,也无法实现代播。确保安全播出是电台的生命线,要求日常的维护工作预防为主, 发生故障时能快速恢复。天馈线系统长期在大功率、高电压下工作,即使是优良的器件也会出现不可预期的问题而导致事故,绝大部分事故的原因就是器件老化、失效产生的,其外观表现为:在故障出现之前数小时都比正常工作时发热多许多。而发射台天馈线传统的检查方式,主要靠人工巡检,及时性、可靠性差,花费人工较多,存在较大的巡视过程风险,巡视效率低下。中波天馈线自动巡检系统的设计,就是为了准确的在事故之前得知天馈线系统各设备的温度分布情况,掌控发射设备天线线路的运行状况,快速找到故障点,保障安全播出工作。

1中波天馈线自动巡检系统详细设计

1.1系统架构设计

天馈线系统故障与温度密切相关,因此利用红外热成像对天馈线系统的故障易发点进行实时检测,了解和掌握设备运行状态,能及早发现问题,并确定故障点,对保证安全播出具有重要意义。非接触红外线热像机可以从安全的距离测量一个元件、连接点和线路的表面温度,以实时图像表达出来,配合后台图像处理和识别技术,实现对线路设备的在线实时监测,天馈线设施发生事故前都有一个明显的共同特征,就是事故前的发热征兆,一旦发现发热温度超过其允许值,及时采取处理措施,就可避免烧坏、烧断等现象,提高保障安全播出能力。

中波天馈线自动巡检系统可分为三个部分,图像采集前端、光纤通信和网络、监控中心机房设备和软件。系统总体网络结构设计如图1所示,在中波天线场区,通过安装红外热像监视或视频红外双模式监控测温、配合中心计算机和监控图像处理软件系统,建立天馈线系统自动巡线管理平台,将天馈设备运行的状态信息、视频图像信息、测温信息进行整合和集成, 实现天馈线系统巡线工作的可视化、智能化,从而达到及早发现问题、取代人工巡检的目的。实现线路和调配室现场设备远程可视化,能按照事先设定的巡视顺序,值班人员在监视中心可查看各摄像头自动旋转巡检的信息,具备自动和手动巡视功能,夜间巡视自动开启照明灯。可依次查看各监测点的图像和温度数据。利用视频和红外测温系统开展巡查,查看设备是否存在放电、发热现象,具备超标数据的自动报警功能。

1.2图像采集前端设计

1) 调配室红外热像监测:主调室设置2台固定方位的红外热像监测点,4个分调室分别设置1台固定方位的红外热像监测点,主要监测对象是真空电容、交换开关,电感线圈。调配室红外前端配置如图2所示。

2) 天馈线线路监测:天馈线路由监测,建设3个固定方位的红外热像加视频双枪监测点。主要监测对象是馈线线路和接点,及时发现线路上的过热点和吱火点。门杆线路双枪监测前端配置如图3所示。

3)天线区全场监测:1个点。在主调室和分调室之间室外设置一具有云台控制的红外热像加视频双枪监测点,视场能覆盖天线区全场。通过云台控制监视角度,实现对天线全场区域的视频加红外热像监视。摄像头可按照设定的次序和速率自动巡航。

1.3光纤通信和网络设计

由于发射台特殊的电磁环境特点,特别是在天线调配室内,强电磁场致使常规的无线、有线系统不能抗拒信号干扰。 系统采用的探测器身需具备有效抵御抗电磁干扰准确测温,其次,需考虑采用光纤作为传输介质有效的避免信号干扰问题。 达到:从监控点到主机的实时网络数字图像传输,图像信号不受现场电磁场干扰,图像传送实时性、可靠性高。可视化界面, 操作控制一目了然。因此系统的通信和网络设计主要是建立各节点设备到主机房的光纤网络连接线路,在各节点安装光电转换(光端机或光纤收发器)和通信(网络交换机)设备。

1.4监控中心设计

监控中心机房系统由监测数据服务器、数据库、控制台、监视屏、视频录像和数据存储器、打印机、网络交换机,光纤收发器等组成,主要功能有采集所属电台发射台站的线路和设备监测数据、实现监控监测系统软件业务功能、提供监测报告和预警、告警信息。能设置监测任务(时间、点、区域、温度);执行监测任务(定时、定点、人工);控制监测器(调焦、校温、移动);监测报警(声、光、报告);监测记录(录像、报告、日志等);向监控服务器发送报警图像、数据、报告;监测数据验证和分析(趋势图,报警核实)。

1.5核心硬件技术指标及软件功能

1.5.1核心硬件技术指标

中波天馈线自动巡检系统的核心硬件包括红外测温热像仪、CCD摄像机和云台模块,采用高性能非制冷探测器,配合一体化设计的光学系统,运用IP技术,实现系统的网络接入。具有在线温度测量、目标温度测量、高温目标报警,可进行多预置位的定点巡航、多目标实时监控。其中:

1)热像仪:

光谱范围:7.5~13.5um;

探测器:324×256非制冷氧化钒;

视场: 13.3°×10.5° (配f35mm红外镜头); NETD: 60m K;

NETD: 不大于60m K;

测温范围:~;

2 ) CCD摄像机:

类型:低照度彩色黑白一体化摄像机;

变焦: 18倍光学变焦( f4.1mm ~ 73.8mm );

清晰度: 450线; 0.7lux

最低照度:0.7lux;

具备白平衡 / 宽动态 / 背光补偿;

3)云台:

速度:可变速,水平0.1 ~ 80º/s垂直0.1 ~ 40º/s ;

水平旋转范围: 0 ~ 360° ;

俯仰旋转范围:;

4 )输入输出接口:

输入:直流24V;

输出: RJ45 ;

5 )环境适应性:

工作温度: -20℃ ~ +55℃ ;

湿度: ≤95% ;

防护等级:IP66;

电磁兼容 性 :满足GJB151A- 1997中RE102、RS103、 CS114、CS115、CS116 、CE102、CS106项中对地面设备的要求。

1.5.2软件功能

系统软件功能从视频显示功能、自动巡线功能、红外测温与分析功能、图像储存回放功能、报警功能和安全管理功能6方面设计。

1)视频显示功能

1支持红外视频图像和可见光图像同屏实时监视,红外和可见光帧率不低于15帧/s。

2红外图像分辨率324×256。

3支持原始红外温度热像图和可见光图像的传输。

4红外图像支持灰度和伪彩显示。

5支持多画面预览,支持多路红外视频和多路可见光视频同屏显示;在一台工作站的显示器上能实时同时显示多路红外以及多路可见光图像,并且不改变图像的原始分辨率。同时,用户也可以通过对多台红外热像位与可见光摄像机的全分辨率图像进行实时显示、操作与温度数据分析。

6支持预览分组切换、手动切换

2)自动巡线功能

1系统具备视频和红外自动巡视功能,在可设定的间隔时间内对全站的监控点进行图像巡检,参与轮检的对象可以任意设定,间隔时间可设置;

2实时图像自动复位,即可对的红外热像仪设定默认监控位置,正常状态下摄像机保持默认位置,在控制完成的可设定的时间段内恢复默认监控位置。

3)巡线控制功能

1红外镜头为定焦镜头。

2可见光镜头支持变焦控制。

3云台支持上、下、左、右移动及步长、速度控制,云台停止。

4可以设置现场摄像机,包括设置预置位、预置设置部位名称、测温位置等。

4)红外测温与分析功能

1测温精度由设备指标决定。 2

2全屏幕多点同时测温。

3可以自动全屏捕捉最高温与最低温。

4各类伪彩显示,并可将屏幕上任意温度区域以醒目颜色显示。

5可以根据需要自动/手动调节亮度和对比度。

6根据对云台和红外热像仪的初始设置,系统自动控制红外热像仪,对监测目标进行拍摄,采集红外图像,并根据用户设定的阈值,进行初步的诊断分析。

7可对图像指定区域进行测温分析,对测温区温度超限可自动识别并报警。可以设置温度阈值,当设备温度异常时产生告警。

8可以根据设备对象的红外发射率和测温距离进行测温校正;(电容表面银质与线路的红外发射率不同)。

9为了更便于定位故障点,原始红外温度热像图应存储。

5)图像储存回放功能

1对于记录下来的所有数据的信息,都存储在数据库中。

2针对红外图像和可见光视频,可以进行存储,在需要的情况下,可以根据查询条件,回放视频录像。红外图像和可见光视频存储1个月,故障告警时图像永久保存。

3支持按通道号、录像类型、文件类型、起止时间等条件进行录像资料的检索和回放。

4支持录像文件回放,红外原始视频文件可以回放和全屏测温。

5支持回放时的暂停、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停等功能。

6)报警功能

1触发超温自动报警时,报警信号、内容等可在监控画面自动显示;

2报警类别是:画面变化报警、温度异常报警。报警可根据需要进行分级,报警信号、报警内容可在任何画面自动显示; 当发生报警时,红外视频服务器能自动进行存盘录像,同时传送报警信息和相关图像。 3

3报警信息储存管理,实现报警联动录像,具备长延时录像和慢速回放功能。可以多种方式查询报警信息。

4报警信息可以区分该报警信息是否已被用户检查确认; 如用户未确认,则在设定时间内重发报警。

5重发报警时间间隔可设定。

6设备检测温度报警阈值可设置。

7所有报警信息报告自动保存,所有报警信息均可查询, 有需要时可打印输出。

7)安全管理功能

1系统保存自动生成的重要数据,包括用户信息、报警信息、操作记录、日志等。

2对自动生成的系统运行日志、运行曲线报告、超温报警报告,可查询及打印输出。

3系统具有较强的容错性,不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃。

2结束语

为了实现自动巡检,远程、实时的监控是系统安全运作的必备条件。传统的视频监控功能实现又基本上是以环境监视、 安全防盗为主,不能够直接反映线路运行状况的温度及温度分布。红外热像诊断技术是对设备表面辐射的红外光像进行非接触、远距离热成像检测,不受电场干扰,因此具有直观、准确、 灵敏度高、快速、安全、应用范围广等特点,能从根本上改变人工巡检运行设备的故障隐患诊断方式。应用红外诊断技术可以大大减少发射传输线路运行时的故障和人员在危险作业区作业的风险性,可大大减少人员检修的劳动力支持,提高维护效率。红外热像仪结合计算机网络技术而成的在线监控系统能实现全自动实时状态监控,这对于提高巡线可靠性与有效性,降低停播率有重要意义。

参考文献

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[5]谢小艳,基于Terra Explorer三维地质环境信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,2012.

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