黃潤(rùn)升

國(guó)家廣播電視總局東南廣播電視維護(hù)中心 福建省 福州市 350001

1 引 言

廣播電視發(fā)射臺(tái)站主要由電力、節(jié)傳、發(fā)射等系統(tǒng)組成，而發(fā)射系統(tǒng)中的戶(hù)外天饋線(xiàn)設(shè)備是其中重要的組成部分，發(fā)射機(jī)輸出最終還要依托饋線(xiàn)及中短波發(fā)射塔實(shí)現(xiàn)最終的節(jié)目傳輸。由于發(fā)射臺(tái)站戶(hù)外天饋線(xiàn)路長(zhǎng)且受天氣、環(huán)境和氣候影響較大，因此，各發(fā)射臺(tái)站定期要對(duì)戶(hù)外天饋線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行一系列的精細(xì)化巡檢維護(hù)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、做好應(yīng)急搶修，這也成為了確保臺(tái)站安全播出工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。僅僅依靠現(xiàn)有的人工巡檢手段和常規(guī)測(cè)試并不能達(dá)到全面、高效、應(yīng)急的要求，也很難達(dá)到維護(hù)的即期效果，隨著我國(guó)科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)的不斷推進(jìn)，無(wú)人機(jī)技術(shù)在各行業(yè)都得到了飛速的應(yīng)用和發(fā)展，智能化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的需求推動(dòng)著無(wú)人機(jī)參與中短波發(fā)射臺(tái)站戶(hù)外天饋線(xiàn)巡檢成為一種趨勢(shì)。

2 臺(tái)站巡檢維護(hù)引進(jìn)無(wú)人機(jī)的技術(shù)背景

對(duì)于廣播電視發(fā)射臺(tái)站戶(hù)外天饋線(xiàn)路和設(shè)備進(jìn)行定期巡視檢查，及時(shí)了解并全面掌握天饋線(xiàn)路的相關(guān)運(yùn)行情況，以及發(fā)現(xiàn)天線(xiàn)區(qū)設(shè)備周邊和天線(xiàn)播出方位的環(huán)境變化情況，是各臺(tái)站繁重的日常工作。人工巡視檢查是一種傳統(tǒng)的巡檢模式，也是目前廣播電視天饋線(xiàn)路巡檢的主要方式。由于各發(fā)射臺(tái)站有的地處高原戈壁，有的地處丘陵山野，有的跨越小河溝渠，環(huán)境惡劣氣候多變，特別是大部分臺(tái)站天線(xiàn)區(qū)未全面征地圍擋，土地使用和資金問(wèn)題導(dǎo)致許多天線(xiàn)區(qū)沿線(xiàn)地段無(wú)專(zhuān)用巡檢搶修專(zhuān)用道路，傳統(tǒng)的巡檢方式工作條件艱苦、勞動(dòng)強(qiáng)度較大，使天饋線(xiàn)的使用過(guò)程中的問(wèn)題和運(yùn)行情況得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和反饋。

特別是對(duì)于中短波塔桅結(jié)構(gòu)進(jìn)行巡檢的任務(wù)中，由于部分中央直屬臺(tái)站還面臨播音時(shí)間長(zhǎng)，停機(jī)檢修時(shí)間短且多為夜間空隙等特殊性，也給各發(fā)射臺(tái)站及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理安全播出隱患及故障造成了巨大影響，急待通過(guò)技術(shù)手段加以解決。部分臺(tái)站地處沿海地區(qū)，空氣濕度大腐蝕性強(qiáng)，饋線(xiàn)爆皮問(wèn)題嚴(yán)重甚至有塔構(gòu)嚴(yán)重腐蝕的情況。

3 無(wú)人機(jī)在發(fā)射臺(tái)站中的運(yùn)用實(shí)例

高空巡檢：廣播電視發(fā)射臺(tái)站因地制宜地將人、機(jī)巡檢進(jìn)行充分融合。在氣象條件較好，能見(jiàn)度高，時(shí)間要求不緊的情況保持維護(hù)隊(duì)伍的工作狀態(tài)和業(yè)務(wù)技能，在觀測(cè)戶(hù)外設(shè)備和線(xiàn)路外觀情況時(shí)，無(wú)人機(jī)可以起到相當(dāng)關(guān)鍵的作用，通過(guò)高清錄像和懸停抓拍，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以清楚判斷重要部件節(jié)點(diǎn)是否受損，在對(duì)線(xiàn)路巡查過(guò)程中能準(zhǔn)確定位塔桅結(jié)構(gòu)、天線(xiàn)幕、饋線(xiàn)上的故障點(diǎn)，且視角更為廣泛，空中停留時(shí)間更長(zhǎng)、受氣候和時(shí)間影響較小，同時(shí)能避免視覺(jué)“盲點(diǎn)”，將技術(shù)人員從傳統(tǒng)的人工直視或望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)中解放出來(lái)。

故障排查：小型無(wú)人機(jī)攜帶方便，加裝吊艙設(shè)備能輕松實(shí)現(xiàn)拍攝成像清晰、分辨率高的目標(biāo)。且續(xù)航時(shí)間足夠?qū)崿F(xiàn)一般臺(tái)站的天線(xiàn)區(qū)域覆蓋，航拍的影像除實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸外，還可以回放分析，因此在及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)迅速回饋外，還能為技術(shù)人員分析研判準(zhǔn)備相應(yīng)搶修工具備件提供準(zhǔn)確支持。如在播出中戶(hù)外饋線(xiàn)出現(xiàn)異物搭線(xiàn)吱火、發(fā)射機(jī)保護(hù)，可立即派出無(wú)人機(jī)按規(guī)劃路徑進(jìn)行自主拍攝巡查提高搶修效率。

空中測(cè)溫：在臺(tái)站播出過(guò)程中，傳統(tǒng)的測(cè)溫模式多為點(diǎn)溫槍和肉眼的觀察，由于人員站位或點(diǎn)溫部位的確定不固定，數(shù)據(jù)與實(shí)際情況往往有較大的偏差。在無(wú)人機(jī)搭載熱成像相機(jī)進(jìn)可以檢測(cè)出肉眼發(fā)現(xiàn)不了的溫度變化，饋線(xiàn)接頭、絕緣子等有關(guān)部位的異常能輕松發(fā)現(xiàn)，故障部位更容易確定，使觀測(cè)的精準(zhǔn)水平得到大幅度提高，技術(shù)人員可依此及時(shí)搶修消除安全隱患。

災(zāi)后評(píng)估：由于部分臺(tái)站地處丘陵山地，戶(hù)外天饋線(xiàn)路在發(fā)生暴雨、冰災(zāi)、臺(tái)風(fēng)后第一時(shí)間無(wú)法確定損失情況，在確保人身安全的前提下，有必要對(duì)災(zāi)后的線(xiàn)路設(shè)備進(jìn)行巡查評(píng)估，確定恢復(fù)方案，傳統(tǒng)的人工巡查在可能發(fā)生的次生災(zāi)害時(shí)依然有較大的風(fēng)險(xiǎn)，而且在近年來(lái)的災(zāi)害后多起道路被堵、橋梁受損導(dǎo)至技術(shù)人員無(wú)法外出的情況時(shí)有發(fā)生，因此無(wú)人機(jī)則能發(fā)揮不可替代的作用，無(wú)限制地巡航飛行，讓技術(shù)人員在屋內(nèi)就可以清晰外部風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估受損情況，制定恢復(fù)方案。

場(chǎng)型測(cè)量：針對(duì)廣播電視臺(tái)站天線(xiàn)發(fā)射場(chǎng)型指標(biāo)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化要求越來(lái)越高，無(wú)人機(jī)搭載場(chǎng)強(qiáng)探頭的天線(xiàn)場(chǎng)型測(cè)量系統(tǒng)也已研發(fā)生產(chǎn)，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載三軸的全立向電場(chǎng)探頭，在抑制電機(jī)干擾的前提下實(shí)現(xiàn)測(cè)試無(wú)死角，對(duì)天線(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)的水平、垂直方向的天線(xiàn)方向可以實(shí)現(xiàn)吻合式測(cè)量。

4 無(wú)人機(jī)在運(yùn)用中突顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)巡檢作為一種利用自然光源加裝高清攝像頭或夜間加裝紅外熱成像儀器等各類(lèi)設(shè)備對(duì)廣播電視臺(tái)站戶(hù)外線(xiàn)路進(jìn)行巡視檢查的全新巡檢技術(shù)，具有快捷高效、不受高度和地域影響 、巡視質(zhì)量高、安全系數(shù)高等諸多優(yōu)點(diǎn)。2018年以來(lái)通過(guò)測(cè)試，運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)缺陷排查、饋線(xiàn)爆皮點(diǎn)識(shí)別、塔構(gòu)銹蝕情況準(zhǔn)確率達(dá)100%。戶(hù)外天饋線(xiàn)的整體的巡檢效率和質(zhì)量得到了顯著提高，不但降低了天線(xiàn)工程師的勞動(dòng)強(qiáng)度，還同時(shí)降低了高空作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，提升了各發(fā)射臺(tái)站的天饋線(xiàn)的運(yùn)行維護(hù)能力。目前，中直廣播發(fā)射臺(tái)站已廣泛采購(gòu)或計(jì)劃采購(gòu)無(wú)人機(jī)，投入戶(hù)外天饋線(xiàn)路巡檢，在G20 峰會(huì)、金磚會(huì)議、黨的十九大和建國(guó)70 周年等重要保障期間無(wú)人機(jī)已經(jīng)發(fā)揮了十分突出積極的作用。因此，無(wú)人機(jī)加入對(duì)臺(tái)站天饋線(xiàn)路的巡檢對(duì)電臺(tái)智能化發(fā)展的十分積極的促進(jìn)作用，將成為臺(tái)站運(yùn)行維護(hù)不可或缺的重要技術(shù)手段。

5 無(wú)人機(jī)運(yùn)用的機(jī)型選擇建議

商業(yè)無(wú)人機(jī)目前多選用中小型無(wú)人機(jī)，中型無(wú)人機(jī)指空機(jī)質(zhì)量為小于116KG 但大于7KG 的單旋翼帶尾漿式無(wú)人直升機(jī)，可用于中等距離左右的多任務(wù)式精細(xì)化巡檢；而小型無(wú)人機(jī)指空機(jī)質(zhì)量小于等于7KG 的電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)，可用于短距離半徑的多方位精細(xì)化巡檢。

據(jù)調(diào)查和試驗(yàn)效果分析，從性?xún)r(jià)比看目前采用的多為小型無(wú)人機(jī)，且作用較好。建議采用機(jī)型如：大疆經(jīng)緯M200 搭載Z30 高分辨相機(jī)，可以在30 分鐘內(nèi)對(duì)直徑3500 米的天線(xiàn)區(qū)范圍進(jìn)行一次精細(xì)化巡檢，可在10 分鐘內(nèi)對(duì)高度200 米左右的中波發(fā)射塔進(jìn)行一次精細(xì)化巡檢，可在20 分鐘內(nèi)對(duì)1 幅短波發(fā)射塔和反射幕進(jìn)行360 度全覆蓋的精細(xì)化巡檢。

廣播電視發(fā)射臺(tái)站由于電磁干擾頻率干擾等原因會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)產(chǎn)生影響，無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)為姿態(tài)模式或失控，對(duì)臺(tái)站安全播出會(huì)產(chǎn)生威脅。因此建議選取如大疆D-PTK 技術(shù)經(jīng)緯M210 型無(wú)人機(jī)。

當(dāng)然，所有無(wú)人機(jī)的采購(gòu)使用都必須根據(jù)國(guó)家法律法規(guī)和空中管理的相關(guān)政策進(jìn)行，并由專(zhuān)人管理。同時(shí)在提升操作人員的技能培訓(xùn)水平上下功夫，合法合規(guī)開(kāi)展無(wú)人同的巡檢工作。