M2W發射機監測系統及維護方法研究

孫寧

（國家新聞出版廣電總局五五四臺，河南　滎陽　450100）

M2W發射機監測系統及維護方法研究

孫寧

（國家新聞出版廣電總局五五四臺，河南滎陽450100）

本文介紹了M2W發射機監測系統的組成部分，并從發射機的周期性維護角度闡述了M2W發射機監測系統的維護方法與注意事項。

監測；維護

1　M2W發射機監測系統

與其他發射機相同的，M2W發射機監測系統對發射機關鍵運行參數進行監控，如果監測到運行參數超出規定的范圍，則認定發射機運行狀態異常，發出相應指令控制發射機進行射頻封鎖、降功率、關機等動作，對發射機實施保護。總的來說，M2W發射機監測系統分為基本監測、快速監測兩部分。如圖 1。

圖1　M2W發射機監測系統框圖

2　基本監測

M2W發射機是瑞士產全固態發射機，其控制系統僅僅由幾塊控制板卡及幾個繼電器組成。M2W發射機實現了對全機運行參數的數字化，數字化處理后的運行參數由位于IUC（中央控制單元）中的“發射機運行狀態管理程序”進行相應處理。換句話說，發射機監控系統中的基本監測主要是利用軟件實現的。為了達到保護發射機的目的，M2W發射機監測系統共對多達數十個發射機運行參數進行監測，主要分為兩類：開關量和模擬量。

2.1開關量的監測

監測系統中對開關量輸入監測系統的信號主要用來監測發射機運行過程中重要開關、繼電器、交流接觸器吸合、關斷的。如表1，介紹了M2W100發射機監測系統中的開關量，及其代表的監測對象。

表1　M2W發射機基本監測系統開關量

2.2模擬量的監測

發射機監測系統通過對發射機運行中諸如：電壓、電流、功率等一些主要運行參數的取樣、量化來對發射機狀態進行監測。

3　快速監測

快速監測是發射機保護控制的重要部分，用于關鍵參數的、高可靠程度的發射機保護控制任務，全部由硬件實現，與要求速度較慢的基本管理保持相對獨立，以滿足這些保護過程要求的極快的反應速度。

所有直接影響射頻放大模塊的參數，比如射頻電壓、射頻電流、阻抗、反射系數，應用快速傳感器測量，其中一些參數與載頻信號直接比較，這樣，發射機故障時，可以在一個射頻周期內關斷射頻放大模塊，以盡可能短的時間保護功率晶體管。保護門限值從基本管理下載，用戶可通過發射機管理在一定范圍內對保護門限進行調整。

故障之后，基本管理對快速管理實施硬件復位，并試圖重啟發射機或試探性恢復輸出功率。

4　M2W發射機監控系統的維護方法

在監測系統中，無論是基本監測還是快速監測，無論是反映發射機運行參數的開關量還是模擬量，這些參數的準確與否、閾值電壓的變動，都直接決定了對發射機本身的保護是否到位、完善。因此，我們在對發射機維護中，要特別注意對監控系統的維護。

在日常維護中，基本監測是用軟件實現的。其中，用于基本監測的“門限值”已于發射機出廠時設置完成，在周期性維護中，只需按照“裝機手冊”定期校對相應參數值即可；對基本監測部分的維護主要是利用軟件校準，使其監測值與實際值相同，以確保其能真實反映發射機運行狀態。快速檢測是硬件實現的，校準的是保護門限，使其能夠按照發射機設計的預期進行保護。

4.1基本監測部分的維護

4.1.1開關量

上文提到，作為開關量監測的大多是開關、繼電器、交流接觸器。因此，在日常維護中，我們要特別注意這些開關、接觸器的接點吸合、斷開情況。一般情況下，我們都可以通過測量這些開關、接觸器接點阻值來了解M2W監測系統對此類開關量的監測取樣情況。

4.1.2模擬量

對于參與基本監測的模擬量來說，這個使用軟件修正顯示值，使其與實際值相同的過程叫定標。下面詳細介紹對模擬測量值定標的方法及注意事項。

注意事項

發射機工作于額定功率，無調制。

定標操作應在發射機預熱至少15分鐘之后進行。

各項定標通過隱屏操作。

VDD定標

連接電壓表（真有效值測量方式）到VDD母線，關好機箱門。

注意M2W07板的測量電纜盡量遠離功率合成器。

以電壓表實測值為準。

Scalemin值設置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于電壓表實際測量值。

加調制，檢查VDD顯示值與測量值。

IDD定標

鉗形電流表測量整流器之后的（+）端電流。對于100KW發射機，安裝有兩個電流互感器，分別測量兩個VDD母線的電流，發射機測量顯示值為兩個互感器測量值之和，因此需用兩個鉗形電流表。如果兩個鉗形電流表測量值差別較大，應仔細檢查接線是否有誤。

以鉗形電流表實際測量值為準。

Scalemin值設置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于鉗形電流表實際測量值。

加調制，檢查IDD顯示值與測量值。

PFWD定標

待發射機到達額定輸出功率后進行定標。

以測試負載射頻功率表實測值為準。

Scalemin值設置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于實際測量值。

加調制，檢查顯示值與測量值。

PREV定標

通過觸摸屏，發射機輸出功率將為最低值，記錄測試負載射頻功率計讀數。

交換M2W11板上入射、反射功率測量電纜的位置。（可能需要修改有關參數的保護限）。

以測試負載射頻功率表讀數為準。

Scalemin值設置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于測試負載射頻功率表讀數。

加調制，檢查顯示值與測量值。

恢復M2W11板入射、反射功率測量電纜的位置。

VCTRL定標

用電壓表測量M2W16板的電源電源（X2端子：A1、B1、C1：+5V；A32，B32，C32：GND）。

以電壓表讀數為準。

Scalemin值設置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于電壓表讀數。

加調制，檢查顯示值與測量值。

TAIR定標

溫度計測量探頭貼近M2W07，測量機箱內空氣溫度。

以實際測量為準。

Scalemin值設置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于實際測量值。注意：Scalemax-Scalemin=253。

加調制，檢查顯示值與測量值。

PHICB定標

功率合成器相位角測量范圍為0～360°，顯示值不僅僅是測得相位角，還附加一個與頻率有關的常數，該常數由發射機的控制系統定義。為保證定標精確，應注意以下幾點：

Scalemax-Scalemin=360。

Min值必須高于Max值。

Max可能的設置范圍：-285°～15°；Min可能的設置范圍：-75°～135°。

B.修改Scalemax、Scalemin值，使顯示值為45°。

C.如果顯示值不能調整為45°，M2W11板上的端子從JP44移到JP45。該項必須在測試報告中注明。

4.2快速監測部分的維護

在對M2W發射機周期性檢修中，對快速監測部分的維護是為了校驗發射機對突發性、異常態的快速反應是否能夠按照預定程序執行。快速管理的監測量主要包括VDD、PREV、ICOMB等。

FSV VDD（FSVmin）

該實驗目的是驗證電源故障時發射機的關機保護功能。

開機，不加調制。

在開機狀態關閉總電源開關Q1。

用戶觸摸屏應顯示Main Fault，M2W11板上的VDD發光二極管點亮。

重新閉合總電源開關Q1，發射機應自動重新啟動，用戶觸摸屏不應再有新的故障信息顯示。射頻放大模塊允許有故障指示，單重新啟動后應恢復正常。

注意！上步實驗過程（E）應操作兩次，總電源關斷時間分別為2秒、10秒。

FSV VDD（FSVmax）

E.用隱屏設置FSVmax為200（對應實際電壓270V）。

F.開機，不加調制。

G.發射機不應啟動，不應有功率輸出（以示波器監視射頻輸出信號）。

H.隱屏應顯示數次Trip，M2W11板上的VDD發光二極管點亮。

I.通過隱屏恢復FSVmax參數為正常值。

FSV PREV（FSVmax）

M2W11板上的VREV、VFWD兩個信號輸入電纜交換。

開機，不加調制。

發射機應能夠啟動，但很快產生Trip，輸出射頻信號能夠在示波器上觀察到（Trip時發生間斷）。

用戶觸摸屏應顯示數次Trip，M2W11板上的PREV發光二極管點亮。

恢復M2W11板上的VERV、VFWD兩個信號輸入電纜。

FSV PHICB（FSVmax）

通過隱屏設置FSVmax為135或更低（對應實際電壓為270V）。

開機，不加調制。

發射機啟動，產生Trip，不應有功率輸出。（以示波器監測射頻輸出信號）

觸摸屏應顯示數次Trip，M2W11板上的ICOMB發光二極管點亮。

通過隱屏恢復FSVmax參數為正常值。

［1］鄭俊英.M2W發射機維護和技術改造［J］.中國科技投資，2013（11）：26-28.

［2］杜思山.M2W中波發射機自動化系統設計與實現［J］.信息通信，2013（2）：33-36.

［3］吳廷昊.M2W中波廣播發射機調制原理分析［J］.西部廣播電視，2005（3）：58-61.

孫寧（1984.7-），男，機房副主任，研究方向：電子信息工程

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1003-5168（2015）-12-0011-2