發(fā)射機遠程監(jiān)控通信故障的一種改進方法

姜法林

（黑龍江人民廣播電臺804臺，黑龍江 牡丹江 157001）

1 安播指揮中心系統(tǒng)簡介

黑龍江人民廣播電臺804臺是省直屬高山臺。2007年6月省臺統(tǒng)一安裝遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對臺站的10 kW調頻廣播發(fā)射機、10 kW電視發(fā)射機等進行統(tǒng)一監(jiān)控，傳送發(fā)射機的6個模擬量技術參數(shù)。黑龍江省廣播電視局安播指揮中心實施全省監(jiān)控，系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理框圖

系統(tǒng)建設初期，在不到2個月的時間內，PDM采集器即出現(xiàn)監(jiān)控無輸出現(xiàn)象，導致遠程通信終斷，遠程監(jiān)控系統(tǒng)無法正常工作。后經廠家更換元件維修后，故障排除。但一段時間之后，同樣故障再次發(fā)生，說明存在其他隱患。

經過臺里技術人員反復研究、試驗，最終找到了引發(fā)故障的根本原因，并采取了對應的解決措施。系統(tǒng)修復后，再沒有出現(xiàn)類似問題。

2 故障排查過程

監(jiān)控系統(tǒng)臺站監(jiān)控部分的原理為：PDM采集器通過模擬量診斷板采集發(fā)射機數(shù)據(jù)，同時與計算機通信，計算機對臺站數(shù)據(jù)處理后發(fā)回省中心。PDM采集器通信部分內部原理圖如圖2所示。其中MAX3486為接口驅動芯片。

故障檢查步驟有：

1）檢查PDM后面板RS-485的插座。2腳、3腳無數(shù)據(jù)量輸出，判斷可能是硬件驅動器MAX3486芯片故障。

2）檢查PDM內MAX3486芯片，3腳、4腳供電電壓3.3 V正常，6腳、7腳數(shù)據(jù)輸出無直流工作電壓，用數(shù)字表測量得到0 V，而正常輸出電壓為0.5～2.5 V。

3）進一步檢查診斷板輸入信號，1腳有信號，確認MAX3486芯片損壞。

3 故障機理分析

PDM板RS-485輸出9針插座，2腳為輸出信號正端，3腳為信號輸出負端，5腳為接地端。

RS-485輸出通信電纜距離大約30 m，因感應電荷積聚，對未采用任何保護措施的RS-485通信芯片很容易造成損壞，所以更換芯片不能解決根本問題。

芯片易損的外部原因主要有：

1）夏季高山臺雷雨天氣多，直擊雷、感應雷頻繁發(fā)生造成地電位反擊，雷電高壓脈沖殘壓會通過電力線、信號線傳到發(fā)射機通信接口上，在通過RS-485接口2腳、3腳串入到MAX3486驅動器芯片上。芯片供電電壓為3.3 V，如果電壓超過12.5 V，MAX3486芯片會因過電壓沖擊遭受損壞。

2）發(fā)射機在工作狀態(tài)，檢修維護工作人員在熱插拔通信接口時，因沖擊也會造成驅動器芯片損壞。

3）進入秋季天氣干燥，人體與其他纖維摩擦，產生靜電，帶電粒子通過人身體接觸摸到RS-485通信接口上，也會造成驅動器芯片損壞。

據(jù)調查統(tǒng)計，804臺、佳木斯市臺、雞西雞冠山無線轉播臺、密山無線發(fā)射臺、伊春廣播電視轉播臺、東寧通溝嶺廣播電視轉播臺等單位2007年至2010年都出現(xiàn)過調頻電視發(fā)射機硬件驅動器損壞現(xiàn)象，造成遠程監(jiān)控終斷，無法傳輸。

如果生產廠家對驅動器芯片輸出電路沒加過電壓保護措施，則驅動器芯片很容易損壞，而從本系統(tǒng)圖可看出，芯片外圍缺乏必要的保護電路。

通過以上對MAX3486芯片損壞現(xiàn)象分析，改進方法首先應做好發(fā)射機和監(jiān)控系統(tǒng)保護接地，實現(xiàn)等電位接地和機房鋪設均壓環(huán)，發(fā)射機、監(jiān)控系統(tǒng)共用一個地，不要與發(fā)射塔共用一個地，防止過電壓沖擊造成電子元件損壞，接地電阻應小于1 Ω。

4 故障處理

經過技術研討和論證，對MAX3486芯片存在過電壓保護缺欠進行了技術改進，采用5 V瞬保和外加自恢復保險絲的方法來解決因過電壓造成的MAX3486芯片損壞故障。采用上述處理后，通信接口再未出現(xiàn)損壞，3年來一直工作正常。

具體改進方法如圖3所示。

1）DB9接口2腳為通信正端，3腳為通信負端，5腳為地GND。用100 mA保險絲串接在2腳和3腳的連線上。

2）用5 V瞬保的一端接在地上，另一端接在保險絲的一頭，2腳和3腳同樣處理。

3）安裝完畢后，把通信連線接好。

4）增加上述電路的作用是，通過通信線路的電流超過100 mA時自動斷開，并能在電流釋放后自動恢復。

自恢復保險絲是由高科技聚合樹脂及納米導電晶體經特殊工藝加工制成，正常情況下，納米導電晶體隨樹脂基鏈接形成鏈狀導電通路，保險絲正常工作；當電路發(fā)生短路或者過載時，流經保險絲的大電流使其集溫升高，當達到居里溫度時，其態(tài)密度迅速減小，相變增大，內部的導電鏈路呈雪崩態(tài)變或斷裂，保險絲呈階躍式遷到高阻態(tài)，電流被迅速夾斷，從而對電路進行快速，準確地限制和保護。5 V瞬保的作用是把超過5 V的電壓引到GND地線上釋放，通過上述技術改造對發(fā)射機內部通信芯片起到良好的保護作用。

與常規(guī)的光電隔離措施相比，上述處理的優(yōu)點是：抗干擾能力強，對外界環(huán)境要求低，與芯片基本無關，通用性強。

5 總結

本文論述的調頻發(fā)射機驅動器損壞造成遠程監(jiān)控中斷傳輸技術的改進方法，在調頻發(fā)射機、電視發(fā)射機技術的改進中同樣適用。全國基層臺站上千座，因地理環(huán)境不同，每年都存在著因過電壓引起的全固態(tài)廣播電視發(fā)射機電子元器件損壞現(xiàn)象，為了達到廣電總局規(guī)定的滿功率、滿時間、滿調制技術要求，可以借鑒本文的改進方法，減少停播事故現(xiàn)象發(fā)生，保證廣播電視安全優(yōu)質播出。