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摘要:在2006年以前,角钢塔的市场占有率高达80%左右,但近几年尤其是自铁塔公司成立以来,单管塔的建设逐渐占据主导;可以预期的是随着通信市场及基础设施建设的稳步发展,单管塔将是使用较为广泛的一种塔型;现有单管塔的设计使用寿命标准为50年,在单管塔投入使用后的漫长时间里,塔身维护和天线改造将成为主要的工作量,而单管塔平台可升降式技术将大大提高维护效率及安全性。
关键词:平台升降;单管塔;可升降式灯杆;弹簧馈线
1、可升降式杆塔构造在各领域的应用
1.1 市政升降式高杆灯
升降式高杆灯设手动和电动两种升降控制方式,使灯盘可以安全可靠地降到离地面2.5米处,方便维护工作。手动遥控装置引出线的长度为10米,操作人员在5米处遥控灯盘的升降,可确保操作人员的人身安全。升降式高杆灯配备一段备用电缆,当灯盘降至最低位置时,该电缆一端插入电气控制系统的插座内,另一端插入灯盘上的接线盒内,如此就能对灯盘直接供电,检修灯具。
1.2 升降式交通信号灯
升降式交通信号灯与升降式高杆灯的技术原理较为类似;其主要构件包括升降杆及升降机构,升降机构包含电机和传动部件,传动部件由电机带动,升降杆由传动部件带动。
1.3通信杆塔可升降式平台
截至2016年,全国将该技术工艺应用于通信技术的案例屈指可数,根据目前试点案例分析,在使用一套升降设备的基础上,仅能够支持一层平台的升降;如何在一套升降设备的基础上仅通过增加滑轮、钢丝绳索等次要配件上达到可同时升降多层平台的工艺效果,是目前较难克服的技术要领。
2、杆塔升降式平台技术优势
目前通信基站通常用的单管塔结构型式主要有内爬梯式和外爬梯式,通信塔上操作人员和维护人员上下均通过塔内或塔外设置的爬梯进行。当采用内爬梯结构,为了保证人体操作空间,塔体需要做成较大的尺寸,内部构件较多,制造成本高,工艺复杂;采用外爬梯结构时,外爬梯需沿塔体布置,整体外观难看,设计计算时其荷载也较大,造成一定的浪费。因此,采用升降式平台技术,具有一定的优势。
2.1 维护方便、安全性能高
维护和操作人员通过升降平台电动上下,极大的降低维护人员高空作业的次数,提升基站维护工作的安全性,同时平台上设有三个方向的自动伸缩平衡装置和防坠装置,可以保证平台升降过程保持水平,有效保护人员安全。
2.2 美观、防盗
升降盘通过升降系统来实现,塔体不设置爬梯爬钉,不仅有效地解决了普通外爬塔的外观缺陷,还能有效地防止无关人员上塔,保证基站设施的安全,防止塔身贵重设备被盗窃。
2.3 提升塔身承载力
杆塔在采用“升降式平台”工艺后,对于外爬式杆塔可取消爬梯,从而一定程度上减少风荷载受力面积;对于内爬式,则无需预留上人空间,可相应的减少塔身管径,减少风荷载受力面积;另,在预警特大风灾来临之前,可将杆塔平台将至塔底,以降低塔身风振系数,确保塔身及基站的安全,提升杆塔抗风能力。
3、杆塔平台升降系统组成及工作原理
3.1 动力系统
平台升降式杆塔工艺动力系统主要由电动机、卷扬机及电器控制面板组成;电动机负责提供动力,将电能转为机械能;卷扬机则负责牵引,将力传导至传动部分;电器控制面板则类似操作界面,为维护人员干涉平台升降的主要操作截面,可控制动力源、平台升降速度及升降方向等。
3.2 传动系统
该系统由主钢丝绳、副钢丝绳、蜗轮蜗杆减速器、安全联轴器及滑轮等部件组成;蜗轮蜗杆减速器的自锁能力强,传动性能紧凑、传动比大;为减小蜗轮蜗杆的变速比,减小上升扭矩,需增加一组动滑轮,使得平台的升降速度小于0.2米/秒。
3.3 安全系统
升降系统需增设套管(俗称分绳器),避免由于主钢丝的拉伸而造成副钢丝的缠绕,牵引钢丝均需采用高强度耐腐蚀6*19型不旋转镀锌钢丝绳,升降滑轮亦需经过镀锌处理。
将原有的缆线升级为弹簧线缆,从而使得线缆具有伸缩性能;平台在升降过程中,为使平台升降不偏离方向导致事故,需在平台下方与杆塔接触部位设置机械式导向滑轮组,滑轮组呈120度分布杆塔表面,保证平台在升降过程中不产生摆动;为保证平台在到达极限位置时自动停车,平台上升及下降运动需装设可靠的限位开关,并设有超行程保护。
4、推广平台升降式杆塔的阻力
目前为止,塔身构造物可升降技术已应用到各个工业及基建领域,通信领域一直未大规模采用究其原因有以下几点:
4.1 标准规范瓶颈
目前杆塔构造可升降式工艺已应用于很多领域,而通信领域,则完全没有涉及;无论是国家出台的《高耸结构设计规范》亦或是《移动通信系统设计规范》都没有任何段落提及该部分工艺技术。
4.2 专业生产单位瓶颈
全国其余地区只有较少的厂家掌握该项工艺,而涉及通信领域的则更少。
4.3 整体造价偏高
通信杆塔在采用可升降式平台工艺后,可去除爬梯的设置,甚至可以稍微减少塔身的管径,减小塔身基础的设计尺寸;但相比升降式平台工艺新增的一套系统的造价,整体造价依然有一定幅度的提升。
一套可升降系统造价约2.6万元,扣除减少爬梯的制作及基础尺寸略微的减少,造价亦在2万元以上,相对于该塔形,整体造价上浮约25%。虽然整体建设成本偏高,但是该技术带来的维护及安全管理成本则有了一定的优化。
5、升降式平台工艺应用前景
5.1 运营商支持
现代市场的竞争,说到底就是技术创新的竞争,先进的技术产品永远不缺乏市场;现阶段铁塔公司通信塔上的设备天线,仍为运营商自己派工去增设天线;升降式平台工艺使得运营商在增设天线时效率大大提高,无危险性,必然受到欢迎,此为第一;天线系统的维护及后期的改造升级将因为该工艺进行的更加顺利,更加频繁的对塔身及天线进行维护,提高基站后期使用质量,此为第二。
5.2 市场机遇
到目前为止,通信杆塔平台升降工艺在整个通信市场几乎处于真空状态,前期需要投入一些研发成本及试点成本,一旦克服技术难点研发成功,在其他竞争對手摸透该种技术的时间段里,垄断的技术及市场优势和及早建立的品牌效应,所带来的利润将远远超过前期投入的研发成本;更何况中国铁塔公司本身便具备的良好口碑及品牌影响力,更将超越第三方竞争对手。
参考文献:
[1]自动升降型亮灯通信一体化塔
[2]升降式高杆灯工作原理
[3]升降式路灯及其升降方法
[4]移动式道路交通信号灯的显示部自动升降装置
关键词:平台升降;单管塔;可升降式灯杆;弹簧馈线
1、可升降式杆塔构造在各领域的应用
1.1 市政升降式高杆灯
升降式高杆灯设手动和电动两种升降控制方式,使灯盘可以安全可靠地降到离地面2.5米处,方便维护工作。手动遥控装置引出线的长度为10米,操作人员在5米处遥控灯盘的升降,可确保操作人员的人身安全。升降式高杆灯配备一段备用电缆,当灯盘降至最低位置时,该电缆一端插入电气控制系统的插座内,另一端插入灯盘上的接线盒内,如此就能对灯盘直接供电,检修灯具。
1.2 升降式交通信号灯
升降式交通信号灯与升降式高杆灯的技术原理较为类似;其主要构件包括升降杆及升降机构,升降机构包含电机和传动部件,传动部件由电机带动,升降杆由传动部件带动。
1.3通信杆塔可升降式平台
截至2016年,全国将该技术工艺应用于通信技术的案例屈指可数,根据目前试点案例分析,在使用一套升降设备的基础上,仅能够支持一层平台的升降;如何在一套升降设备的基础上仅通过增加滑轮、钢丝绳索等次要配件上达到可同时升降多层平台的工艺效果,是目前较难克服的技术要领。
2、杆塔升降式平台技术优势
目前通信基站通常用的单管塔结构型式主要有内爬梯式和外爬梯式,通信塔上操作人员和维护人员上下均通过塔内或塔外设置的爬梯进行。当采用内爬梯结构,为了保证人体操作空间,塔体需要做成较大的尺寸,内部构件较多,制造成本高,工艺复杂;采用外爬梯结构时,外爬梯需沿塔体布置,整体外观难看,设计计算时其荷载也较大,造成一定的浪费。因此,采用升降式平台技术,具有一定的优势。
2.1 维护方便、安全性能高
维护和操作人员通过升降平台电动上下,极大的降低维护人员高空作业的次数,提升基站维护工作的安全性,同时平台上设有三个方向的自动伸缩平衡装置和防坠装置,可以保证平台升降过程保持水平,有效保护人员安全。
2.2 美观、防盗
升降盘通过升降系统来实现,塔体不设置爬梯爬钉,不仅有效地解决了普通外爬塔的外观缺陷,还能有效地防止无关人员上塔,保证基站设施的安全,防止塔身贵重设备被盗窃。
2.3 提升塔身承载力
杆塔在采用“升降式平台”工艺后,对于外爬式杆塔可取消爬梯,从而一定程度上减少风荷载受力面积;对于内爬式,则无需预留上人空间,可相应的减少塔身管径,减少风荷载受力面积;另,在预警特大风灾来临之前,可将杆塔平台将至塔底,以降低塔身风振系数,确保塔身及基站的安全,提升杆塔抗风能力。
3、杆塔平台升降系统组成及工作原理
3.1 动力系统
平台升降式杆塔工艺动力系统主要由电动机、卷扬机及电器控制面板组成;电动机负责提供动力,将电能转为机械能;卷扬机则负责牵引,将力传导至传动部分;电器控制面板则类似操作界面,为维护人员干涉平台升降的主要操作截面,可控制动力源、平台升降速度及升降方向等。
3.2 传动系统
该系统由主钢丝绳、副钢丝绳、蜗轮蜗杆减速器、安全联轴器及滑轮等部件组成;蜗轮蜗杆减速器的自锁能力强,传动性能紧凑、传动比大;为减小蜗轮蜗杆的变速比,减小上升扭矩,需增加一组动滑轮,使得平台的升降速度小于0.2米/秒。
3.3 安全系统
升降系统需增设套管(俗称分绳器),避免由于主钢丝的拉伸而造成副钢丝的缠绕,牵引钢丝均需采用高强度耐腐蚀6*19型不旋转镀锌钢丝绳,升降滑轮亦需经过镀锌处理。
将原有的缆线升级为弹簧线缆,从而使得线缆具有伸缩性能;平台在升降过程中,为使平台升降不偏离方向导致事故,需在平台下方与杆塔接触部位设置机械式导向滑轮组,滑轮组呈120度分布杆塔表面,保证平台在升降过程中不产生摆动;为保证平台在到达极限位置时自动停车,平台上升及下降运动需装设可靠的限位开关,并设有超行程保护。
4、推广平台升降式杆塔的阻力
目前为止,塔身构造物可升降技术已应用到各个工业及基建领域,通信领域一直未大规模采用究其原因有以下几点:
4.1 标准规范瓶颈
目前杆塔构造可升降式工艺已应用于很多领域,而通信领域,则完全没有涉及;无论是国家出台的《高耸结构设计规范》亦或是《移动通信系统设计规范》都没有任何段落提及该部分工艺技术。
4.2 专业生产单位瓶颈
全国其余地区只有较少的厂家掌握该项工艺,而涉及通信领域的则更少。
4.3 整体造价偏高
通信杆塔在采用可升降式平台工艺后,可去除爬梯的设置,甚至可以稍微减少塔身的管径,减小塔身基础的设计尺寸;但相比升降式平台工艺新增的一套系统的造价,整体造价依然有一定幅度的提升。
一套可升降系统造价约2.6万元,扣除减少爬梯的制作及基础尺寸略微的减少,造价亦在2万元以上,相对于该塔形,整体造价上浮约25%。虽然整体建设成本偏高,但是该技术带来的维护及安全管理成本则有了一定的优化。
5、升降式平台工艺应用前景
5.1 运营商支持
现代市场的竞争,说到底就是技术创新的竞争,先进的技术产品永远不缺乏市场;现阶段铁塔公司通信塔上的设备天线,仍为运营商自己派工去增设天线;升降式平台工艺使得运营商在增设天线时效率大大提高,无危险性,必然受到欢迎,此为第一;天线系统的维护及后期的改造升级将因为该工艺进行的更加顺利,更加频繁的对塔身及天线进行维护,提高基站后期使用质量,此为第二。
5.2 市场机遇
到目前为止,通信杆塔平台升降工艺在整个通信市场几乎处于真空状态,前期需要投入一些研发成本及试点成本,一旦克服技术难点研发成功,在其他竞争對手摸透该种技术的时间段里,垄断的技术及市场优势和及早建立的品牌效应,所带来的利润将远远超过前期投入的研发成本;更何况中国铁塔公司本身便具备的良好口碑及品牌影响力,更将超越第三方竞争对手。
参考文献:
[1]自动升降型亮灯通信一体化塔
[2]升降式高杆灯工作原理
[3]升降式路灯及其升降方法
[4]移动式道路交通信号灯的显示部自动升降装置