2016

Aktives System zur frühzeitigen Detektion von Fehlern in Antennensystemen wird vorgestellt

SPINNER Antenna Monitoring System (AMS)

Rundfunknetzbetreiber sind auf ihre Systeme angewiesen, um ihre Sendungen einwandfrei an die Empfänger liefern zu können. Doch obwohl die Infrastruktur robust ist, ist sie nicht ausfallfrei. Die Kabel- und Dipolisolierung kann aufgrund langfristiger UV-Belastung Risse bekommen. Speisekabel können durch starken Wind, Eisbruch oder Korrosion beschädigt werden. Versehentliche Überlastungen mit Hochfrequenz-Leistung oder Blitzeinschläge sind ebenfalls möglich.

Auf lange Sicht gesehen können diese Probleme dazu führen, dass ein Standort wegen zerstörter HF-Komponenten oder sogar wegen eines Brandes nicht auf Sendung gehen kann und somit das Rundfunksystem vollständig deaktiviert ist.

Wie können nun solche Schäden vermieden werden?

SPINNER hat hierfür ein aktives Früherkennungssystem – das Antenna Monitoring System (AMS) – entwickelt. Dieses identifiziert mögliche Probleme an Kabeln, Verteilern und Antennen frühzeitig und lokalisiert diese genau, bevor größere Schäden auftreten.

So funktioniert die Fehlererkennung des SPINNER Antenna Monitoring Systems

Anfang 2020 Jahres stellten wir unsere neue Funktion “Distance-to-Fault” vor. Es handelt sich um eine Lösung, die den Fehler mittels passiver Ortung lokalisiert und so eine rasche Reparatur ermöglicht. Die Kunden zeigten großes Interesse daran, und infolgedessen ergaben sich viele Fragen.

  • Wie funktioniert unser passives Distance-to-Fault-Verfahren genau?
  • Welche Arten von Fehlern können erkannt werden?
  • Kann man bereits eine geringe Beeinträchtigung des Systems erkennen oder nur dann, wenn ein erheblicher Fehler auftritt?

Wenn Sie über Methoden zur Lokalisierung eines Fehlers nachdenken, kommt Ihnen vermutlich auch TDR (Time-Domain Reflectometry) sofort in den Sinn. Dieses funktioniert ähnlich wie ein Radar, sendet aktiv ein Signal aus und horcht auf dessen Reflexion, um die Entfernung zu berechnen. Ein externes Signal möchte ein Stationsverantwortlicher jedoch nicht unbedingt in seine Leitung einspeisen. Es fügt Rauschen hinzu, kann eine potenzielle Störung für andere Dienste darstellen und im schlimmsten Fall sogar die zulässigen Spektrum-Emissionen verletzen, die von Land zu Land unterschiedlich sind.

Die SPINNER-Lösung für die Erkennung der Störungsentfernung:

Intelligente VSWR-Überwachung

SPINNER wollte eine innovative Lösung, und diese Lösung sollte „passiv“ sein. Unser Ingenieurteam kam auf die brillante Idee, mit einem ähnlichen Prinzip wie ein Radar zu arbeiten, aber das eigene Sendesignal zu verwenden, anstatt ein neues einzuspeisen. Anhand der reflektierten Wellen wird die Entfernung berechnet. Mit diesem Ansatz können wir das VSWR an jedem einzelnen Punkt der Antennenleitung überwachen.

Um zu wissen, wann und wo ein Fehler auftritt, vergleichen wir das aktuelle VSWR des Systems mit einer aufgezeichneten Referenzmessung während des normalen Betriebs. Jedes Ereignis, das eine Verschlechterung des VSWR im System verursacht, wird als potenzieller Fehler behandelt. Sogar eine Verschlechterung von bis zu -45 dB kann erkannt werden. Das bedeutet, dass Fehler, die das System nicht sofort beschädigen, vorhergesagt und behandelt werden können, bevor sie zu schweren Ausfällen führen.

Die aufgezeichnete Referenzmessung erfolgt per Mausklick in unserer GUI und erfordert keine Hardware-Kalibrierung.

Zusätzliche Merkmale:

Überwachung von Lichtbögen und Wassereintritt

Die VSWR-Überwachung ist nur eine von mehreren Fehlererkennungsmethoden, die vom AMS verwendet werden. Das AMS arbeitet auch mit zwei weiteren Messmethoden: Überwachung des Wassereintritts (Isolation) und Lichtbogenüberwachung. Die letztere erweist sich als äußerst wichtig, da sie angepasste Lichtbögen erkennen kann. Dabei handelt es sich um Lichtbögen, die das VSWR nicht wesentlich verschlechtern. Sie sind extrem gefährlich, weil sie mit der herkömmlichen kontinuierlichen VSWR-Überwachung nicht erkannt werden können, was bedeutet, dass sie fortbestehen und das umgebende Material weiter erhitzen würden.

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