基于DF100A發射機自動化系統應對發射機故障的策略

楊勇

摘要：本文通過借助自動化系統來判斷、分析、處理發射機故障，總結出了一整套利用自動化處理發射機故障時的方法，極大提高了維護人員處理故障的能力，減少了停播時間，確保了安全播出。

關鍵詞：DF100A自動化；發射機；自動控制方式；判斷故障；應對策略

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0121-02

DF100A 100kW 短波發射機自動化系統可實現自動開關機、自動倒頻、自動調諧等操作功能。系統采集及控制速度快、穩定性高。但是由于該發射機本身播音時間長、設備元器件老化、經常出現故障，直接影響安全播音。作者由于長期在一線進行發射機維護工作，通過多年的實際經驗發現，在處理發射機自身故障時，參考自動化系統能達到事半功倍的效果，為日常處理故障提供了思路，希望對同行有所幫助。

1 自動化系統的組成與功能

DF100A自動化系統系統包括硬件和軟件兩部分，硬件部分主要包括：工控機及各種板卡，其中PCL813模/數轉換卡，負責采集發射機 32 路模擬信號；PCX-3008數/模轉換卡，負責控制 8路馬達；ISO-P32C32數字輸入輸出卡，用來實現隔離和輸入輸出各路發射機的數字量開關信號；RS485串口轉換卡，負責完成頻率、模塊等狀態監測；其他一些外圍板卡主要負責自動狀態下的控制和調諧功能。軟件部分由于結構簡單只要做好備份即可。

DF100A自動化系統 根據發射機各開關量通過接口轉換板實時監測并上傳；八路馬達位置通過信號調理板送回到工控機作為調諧時實際依據；所有實時狀態均由自動化下位機每秒上傳，當有故障或或異態時，會提醒值班員第一時間去處理。DF100A自動化系統通過一個豆開關完成自動、手動的來回切換，操作靈活，便于故障判斷。該系統有風、水、孤光、溫度、音周封鎖、故障監測等功能，數據實時傳送，便于值班人員及時發現問題。當自動化系統有問題時，值班人員可以搬手動工作，減少了停播保證了安全播出。

2 自動、手動系統控制方式及故障判斷

2.1 自動/手動頻率控制方式

自動和手動本質區別是：自動化可以自動倒頻、自動調諧，減少了手動時由于人為原因引起的停播，確保了安全播出。在此我們重點討論自動和手動狀態下的不同點，確保發射機在出現故障時能快速處理。

在自動狀態時，自動化系統按運行圖進行倒頻操作如圖1所示，工控機通過745串口卡RS485接口控制頻率預制板，使頻率合成器輸出載波頻率，最后輸入到發射機1A9作為激勵信號；判斷故障時，只要頻率預制板顯示AU，表明自動控制信號送到了頻率預制板；然后察看頻率是否正常，如果不正常說明發射機自動到745B串口卡、頻率預制板、頻率合成器通路有問題，逐一檢查即可排除；如果正常說明發射機自動到1A9輸入激勵信號正常，此時發射機如果仍有問題，只能說明發射機自動化系統是好的，檢查發射機本身故障即可。

手動狀態時發射機通路如圖1所示，通過頻道鍵觸發使遙控接口板輸出地信號，控制頻率預制板使頻率合成器輸出激勵信號，最后通過1A9、寬放進行放大。從上圖中可以看出，手動狀態時發射機增加了遙控接口板，自動時沒有使用這一板卡，當我們在處理故障時出現自動能倒頻，手動不能倒頻時，即可快速判斷此卡有問題，此時手動不能工作，可利用自動化開機播音，等關機后處理即可。

2.2 自動/手動調諧控制方式

自動調諧控制通路如圖2所示，自動時馬達隨動電位器接地，馬達實際位置通過馬達緩沖板送到A/D轉換卡，最后送入工控機，此時電腦顯示的是當前值；工控機根據電腦保存的理論值與實際A/D值比較只要其差值不為0就一直轉動，調諧到位后差值為0，馬達停止轉動完成調諧。

手動調諧過程是靠調整調諧電位器與隨動電位器中心點的電位差，來控制馬達轉動的，是一種模擬控制方式。由于發射機手動時，是兩個電位器比較；自動時是工控機的理論AD值和地比較；通過對比發現，自動調諧時機器甩開了調諧電位器，（發射機共有50個調諧電位器）；所以當出現電位器故障或允許調諧指示燈不滅時，我們首先判斷是調諧電位器故障還是隨動電位器故障，如果是隨動電位器故障，倒備機更換；如果是調諧電位器故障，此時只要將豆開關搬到自動即可正常播音（甩開調諧電位器工作）。在處理故障時我們可以相互切換來快速排除故障。

3 自動化系統判斷故障方法

3.1 倒頻調諧過程判斷分析法

短波發射機由于倒頻次數比較多，出現故障的幾率比較大，所以我們重點討論一下調諧過程中可能出現的問題，在調諧過程中最容易出現問題的有調諧電位器、遙控接口板和控制頻道鍵的繼電器（6A2）。下面我們詳細講解利用DF100A自動化判斷解決問題的方法。

3.1.1 調諧電位器故障判斷法

調諧電位器故障時會出現允許調諧指示燈不滅，這時要快速打開一機箱察馬達電源板是否正常，一般情況下馬達電源板缺少±15V中的一種，我們將自動化8塊馬達板全部拔掉，一塊一塊插并觀察馬達電源板±15V指示燈，當插上某一塊時+15V或-15V指示滅，說明這塊馬達有問題，全機共有8塊馬達板分別為：末前調諧、高末調諧、高末負載、諧波、平轉、前棒、后棒、頂棒。假如當末前調諧馬達出現問題時，我們只要將隨動電位器馬達插頭拔掉觀察電源板指示是否正常，如果正常說明隨動電位器壞；如果不正常則調諧電位器壞；調諧電位器壞時，只要將豆開關搬到自動，（即甩開調諧電位器）便可正常工作。利用自動化系統可不處理故障，快速恢復播音，省時省力還減少了停播。

3.1.2 控制頻道鍵繼電器故障判斷法

頻道鍵繼電器故障一般出現在檢修后或開機時，手動倒頻頻率合成器頻率不變，一單元后面頻率預制板頻率也不變，此故障我機房曾多次出現，有時幾小時也處理不了，此故障應排查從頻道鍵觸發經過遙控接口板、頻率預制板，6A2、頻率合成器以及相關射頻連接線，由于器件多我們要逐一排查，最后筆者經過多年經驗發現；當我們使用1頻道時，后面控制頻道鍵繼電器鎖死在另一頻道鍵，不管切任意頻道它都不變，由于此時沒有備份繼電器，又要正常播出，此時最快辦法就是搬自動工作，甩開6A2及頻道鍵繼電器，便可恢復播出。等關機后處理。另外，此故障中遙控接口板出現問題時，也可用自動化甩開其正常工作。

3.2 自動化弧光取樣分析法

DF100A自動化在發射機重點部位安裝了四路弧光取樣分別是：高末負載、槽路、諧波濾波器、平衡轉換器。主要目的是在處理發射機故障時這些部位都攜帶有高壓，不易于觀察；當這些部位出現異常或打火時，就會通過弧光取樣板送到自動化發出報警信息，我們便可利用此信息精確定位，快速處理。

弧光取樣板必須調試準確，防止發生誤報，當出現故障時，自動化會提示某一路有弧光。在實際工作中我們總結出以下經驗：當負載打火輕微時，會提示負載小箱發現有弧光，當負載打火嚴重時，會伴有反射功率、高末陰流過荷；當槽路打火時，會提示三單元槽路有弧光，并伴有高末陰流過荷；諧波、平轉出現問題時會伴有發射功率過荷；我們發現當這些部位最初出現異常時，自動化會監測到有弧光，我們只要及時發現并處理，就不會發生后面的嚴重過荷、甚至燒壞元器件事故。只要我們足夠重視就可減少了停播，防止了故障擴大化，保證安全播出。

3.3 自動化報警數據分析法

發射機本身有異常時并不報警，它只能通過過荷保護電路保護發射機掉高壓，重加高壓一般一加就掉或是燒毀元器件，直接影響安全播音。短波發射機中由于經常倒頻，需要調諧找到正調諧點，發射機中使用了大量真空電容，真空電容使用一段時間后會出現漏氣、真空度不足、耐壓降低，故障初期特別不好判斷，就算是卸下來打壓也無異常，只有上機加調幅沖擊偶爾才會有過荷現象。這時可以查詢自動化系統，在機器出現異常時的報警記錄，我們可以調用自動化每秒記錄表值的日志，通過日志分析此時表值是否有變化，再加上實際經驗便可輕松找到故障點。筆者通過總結發現調諧、負載電容出現故障的幾率極高，因為發射機要正調諧，（末前陰流最小，高末柵流最大）還要調整負載使輸出功率最大，所以每次調諧這四個電容都要頻繁使用。

對于高末調諧電容故障初期表現為：屛流大，簾柵流小，屬于失諧狀態，時間稍長會使調諧電容產生高壓，導致電容變色、打火，檢查發現其溫度很高，我們便可判斷是調諧電容有故障；對于高末負載電容故障，故障初期表現為：屛流小，簾柵流大，屬于阻抗失配，會造成發射機不穩定，出現寄生震蕩，威脅安全播出。實際值班中調諧負載基本正常，表值無明顯變化，所以很難發現其有問題，只有嚴重時，產生過荷打火故障時才能發現，所以利用分析自動化表值數據和報警記錄可以在最初期發現問題，可以做到防患于未然。

4 自動化創新經驗

在日常值班中，自動化系統經常會報警或提示某一錯誤，此時我們可利用其報警記錄與抄表日志進行比對、仔細分析就會發現異態。作者通過自己多年的維護經驗，發現真空電容故障一直是發射機的軟肋，直接影響安全播出，為此我們提出在大型真空電容上加裝溫度感應貼片或傳感器，只要自動化報警，我們處理時便可以觀察溫度感應貼片是否溫度過高，如果溫度過高，則肯定這一路有問題，通過它就能夠提前發現故障、提前排除故障，防止由于誤報、錯報誤導維護人員，給故障處理和代播贏得時間。

此外，我們可以在原自動化上位機加裝數據分析軟件，直接分析每部發射機每分鐘表值情況和自動化本身報警記錄，直接定位故障位置點，把機器故障全部錄入發射機進行輔助比對，就能真正的實現自動判斷故障，減少判斷故障處理的時間。

5 結語

利用自動化系統可以在發射機出現問題時甩開故障點，又可以幫助我們輔助定位，只要在平時工作中多總結，多觀察、積極探索故障規律和維護方法，不但可以減少發射機的故障率，而且提高了維護人員處理故障的時間，確保了發射機運行的穩定性和可靠性，可以使設備處于最佳狀態，保證圓滿完成安全播音任務。