Inspektion von Mobilfunkmasten: Masten und Antennen prüfen, ohne das Signal abzuschalten

Zu den Telekommunikationsbauwerken gehören freistehende Gittermasten, Stahlrohrmasten (Monopole), abgespannte Masten und Dachmasten. Neben Rost und Schrauben an der Struktur tragen sie eine Vielzahl von Antennen, Funkgeräten, Kabeln und Halterungen – und mit jeder neuen Netzgeneration wird Ausrüstung hinzugefügt oder ersetzt.

Funkmasten werden traditionell von spezialisierten Mastkletterern geprüft. Mit dem Fernglas vom Boden aus sieht man weder hinter die Antennen noch in die Halterungen. Bei Arbeiten direkt neben Antennen werden die Sender unter Umständen abgeschaltet, damit die Kletterer keiner starken HF-Strahlung ausgesetzt sind – was den Dienst in der Umgebung für diese Zeit beeinträchtigt.

Der Kern des Problems sind Anzahl und Gefahr. Ein einzelner großer Netzbetreiber betreibt eine sehr große Zahl von Standorten. In den Vereinigten Staaten hat die Mastarbeit wegen ihrer tödlichen Abstürze besondere Aufmerksamkeit der Arbeitsschutzbehörde (OSHA) auf sich gezogen, die für 2013 13 mastbezogene Todesfälle zählte. In Japan dauert allein die Anreise zu Relaisstationen auf Berggipfeln und zu Masten auf Inseln einen ganzen Tag. Und mit dem Infrastruktur-Sharing sind Masteigentümer und Ausrüstungseigentümer zunehmend verschiedene Unternehmen.

Funkmasten gehörten zu den ersten Orten, an denen sich die Drohnenprüfung verbreitete. Masten sind kompakt und regelmäßig, sodass ein kurzer Flug alles erfassen kann.

Die größte Veränderung ist, den ganzen Mast zu haben, ohne ihn zu besteigen. Mit einem 3D-Modell können Ingenieure die Antennenausrichtung messen, freie Montagepositionen finden und den nächsten Einsatz am Schreibtisch planen. Kletterer steigen nur noch zum Reparieren oder Installieren hinauf.

Wie Radius, Geschwindigkeit und Kurs zusammenhängen, wenn Sie einen Mast in festem Abstand umkreisen, können Sie in einem interaktiven Labor zu Orbit-Radius und Geschwindigkeit (Airffic Aerial) erkunden.

Rund um einen Mobilfunkmast haben Sie es mit Funkenergie, Stahl und Wind zu tun. Masten stehen für die Sichtverbindung auf hohem, offenem Gelände und fangen daher den vollen Wind ab.

• Starke EM-Felder: HF ist direkt vor den Antennen am stärksten. Legen Sie vorab fest, was das Fluggerät bei Verbindungsverlust tut (Rückkehr oder Schweben). Starke EM-Felder
• Magnetische Störung: Stahlmasten und Rohrmasten bringen Kompasse durcheinander. Starten Sie abseits der Struktur. Magnetische Störung
• Höhe: An Relaisstandorten im Gebirge kommt zur Masthöhe die Geländehöhe hinzu. Achten Sie auf Höhenbegrenzungen und auf Positionen, an denen Sie das Fluggerät aus den Augen verlieren. Höhe
• Wind & Turbulenz: Kämme und Dächer sind windig, mit Wirbeln um den Mast. Halten Sie Spielraum, damit eine Bö in Richtung Antennen keinen Kontakt bedeutet. Wind & Turbulenz
• Dächer & Städte: Unter einem Dachmast liegen Straßen und Menschen. Wählen Sie Routen, bei denen ein Absturz keine Unbeteiligten trifft. Stadtgebiete

Daten von Mobilfunkmasten dienen zwei Zwecken: dem baulichen Zustand und den Ausrüstungsunterlagen. Rost und fehlende Schrauben gehen an die Instandhaltung; Antennenpositionen, Ausrichtungen und Ausrüstungslisten fließen in Lastberechnungen und die Planung des nächsten Einsatzes.

In Japan gelten Stahlmasten ab einer bestimmten Höhe nach dem Building Standards Act als Bauwerke (kōsakubutsu) und unterliegen Genehmigungs- und Tragwerksanforderungen. Telekommunikationsausrüstung fällt unter die technischen Normen des Telecommunications Business Act, Sendeanlagen unter den Radio Act. Die Belastung von Menschen richtet sich nach Japans Richtlinien zum Schutz vor Funkstrahlung, die Arbeiten in Antennennähe prägen. Hohe Masten brauchen nach dem Civil Aeronautics Act unter Umständen Luftfahrthindernisfeuer oder eine Tageskennzeichnung.

Für Drohnen ist ein Flug nahe an einem Mast in der Regel ein besonderer Flug innerhalb von 30 m zu fremdem Eigentum, der eine Erlaubnis oder Zustimmung erfordert. Je nach Funksystem für den Videodownlink kann eine Funklizenz oder eine Betreiberqualifikation nötig sein; prüfen Sie also, wie das Fluggerät kommuniziert. In den USA ist TIA-222 die Tragwerksnorm für antennentragende Bauwerke, FCC-Regeln decken die HF-Exposition ab, und FAA-Leitlinien regeln Hinderniskennzeichnung und -befeuerung. Vergleichen Sie Flugregeln in den Vorschriften weltweit.

• Schraubenvorspannung: Eine sich lockernde Schraube ist auf Fotos unsichtbar. Prüfen und Nachziehen ist Menschenarbeit.
• Im Inneren von Rohrmasten und unter den Ankern: Innenkorrosion von Rohrmasten und Ankerkorrosion unter der Erde sind von außen nicht zu sehen.
• Wasser in Steckverbindern: Von außen oft unsichtbar; elektrische Prüfung ist nötig.
• Die Funkleistung selbst: Die Antennenausrichtung lässt sich messen, aber ob die Abdeckung stimmt, braucht eine eigene HF-Messung (drohnengestützte HF-Messung wird ebenfalls erprobt).
• Installation und Reparatur: Arbeiten an Antennen und Funkgeräten brauchen weiterhin Kletterer.
• Bewertung und Verantwortung: Ob Ausrüstung hinzugefügt werden kann und der Mast stark genug ist, entscheidet ein Tragwerksplaner.

Was folgt, ist die Projektion der Redaktion. Jeder Mobilfunkmast in der Stadt hat ein aktuelles 3D-Modell. Pläne für neue Antennen beginnen am Bildschirm, mit Prüfung von Lasten und Montagepositionen, und nach Abschluss der Arbeit fliegt eine Drohne dieselbe Route, um zu bestätigen, dass alles dem Plan entspricht.

Nach einem Sturm fliegen Drohnen die Relaisstationen in den Bergen der Reihe nach an und finden verschobene Antennen und herabgefallene Teile. Kletterer steigen hinauf und wissen bereits, wo zu reparieren ist und welche Teile sie mitbringen müssen. Die Arbeit oben hat ihre gefährlichen Stunden des Suchens verloren; nur die kurze Zeit der Reparatur bleibt.