電子通信設備自動化維修設計

陳康佳

（山西大同大學 機電工程學院，山西 大同 037000）

1 電子通信設備出現的故障

電子設備的故障多種多樣，但本質上可以分為軟件類故障和硬件類故障兩種。其中，硬件故障主要來自對設備單元模塊結構的破壞，這種破壞既包括外界因素的破壞，如受到環境和氣候的影響，也包括人為因素造成的破壞。故障是由簡單模塊中的單個組件引起，UT-EPON故障沒有影響整個系統的運行，而是由一個或者多個故障形成局部故障。這雖然對整個系統影響不大，也不會牽連到其他組件，但是可能會導致另一個故障的產生，如熔斷器和其他部件。

分析故障的原因能夠更好地解決電子通信設備的維修。其中，利用自動監控控制的特點能夠實現自動報警，對維護電子通信設備的設計、故障的及時發現和處理具有十分重要的作用，能夠有效縮短維修時間。自動維修設計可以促進故障診斷，提供更多的邏輯應用和檢測測試點，方便故障排除。此外，可以對設備質量進行快速測試，從而方便自動調整，促進維修檢查[2]。

2 電子信息設備自動化維修設計

2.1 電子信息設備自動故障檢測技術

目前，電子通信設備的自動化程度越來越高，一些設備發生故障時，人們很難準確、快速地找出故障區域進行維修和搶修，大大增加了維修難度。此外，由于設備的復雜性，如果損壞較大，維修難度也很大。所以，電子信息設備自動故障檢測技術應運而生，能夠監測設備中所有參數。這些參數可用于對故障組件的準確定位，從而可以快速找到故障發生的位置。具體地，一旦組件發生故障，可以定位發生故障的位置，從而及時維護設備，減少維修困難，縮短維修時間，減少人力資源浪費。該技術利用傳感器、比較器、報警等實現自動驗證功能[1]。

2.2 電子通信設備空間設計

“無障礙”是指電子通信設備的安裝必須有足夠的維修保養和足夠的空間或通道，以便進行更佳的維修和無障礙設計。在可靠性方面，不要節省空間和成本，因為如果設備發生故障，即使找到故障部件的位置，由于維修空間不足也會增加維修難度，延長維修時間。通過使用先進的快速裝配結構，使得設備的結構更易于設計、拆卸和裝配。例如，組合導軌，維護時易于拆卸和安裝，能夠降低維護難度，縮短故障排除時間[3]。

2.3 電子通信設備模塊式設計

模塊化設計是一種現代設計方法，具有不同的性能和規格。電子通信設備采用模塊化設計，按照電路塊的功能進行模塊化設計，能夠達到獨立設計的目的。通信設備各模塊之間可以相互連接、影響和干擾，每個模塊盡可能保持其功能的獨立性，以便進行設備故障參數的采集，但是也會增加維護難度。此外，目前許多電子通信設備和模塊能夠互換。根據連接結構的設計特點，可以及時更換故障模塊。因此，電子通信設備的模塊化設計具有廣闊的發展前景。

2.4 電子通信設備標準化設計

對于電子通信設備，通過采用標準化的設計，實現將電子通信設備的零器件的類型限制在一個很小的范圍內，在電子通信設備發生故障時，從而能夠有效地減少維修困難和維修成本。此外，隨著科學技術的發展，專用集成電路和通用大規模集成電路的不斷發展，成為超大規模集成電路發展和進步的基礎。

3 電子通信設備自動化診斷系統

3.1 電子通信設備自動化模塊的構建

電子通信設備自動化模塊包括中頻處理模塊、低通模塊、音頻處理模塊、頻率合成器模塊、射頻功率放大模塊、控制模塊以及調諧模塊等，如圖1所示。

圖1 模塊化組成原理

自動化電子通信設備工作原理為：在發送信函時，通過音頻信號處理將來自Mic的語音信號添加到音頻信號處理模件中。信號經過選通、放大等處理后，將信號進一步模塊處理，并將信號頻移放大至射頻放大器模塊[3]。任務輸出功率由低通濾波器模塊濾波后發送到天線。接收時，接收信號經過頻率轉換和解調后，將處理模塊發送到音頻處理模塊中降低頻率[3]。

3.2 電子通信設備自動診斷模塊的構建

自動化電子通信設備自診斷系統主要檢測設備運行模塊。因此，要設計電子通信設備自動檢測電路，其中掌握影響電子通信設備的信號特性和各模塊的關鍵點，以便有效檢測電子通信設備的故障。

音頻模塊接收的音頻傳輸和輸出幅度，能夠直接影響設備的效率，應在兩條輸出線路上進行檢測；整個設備保持穩定的輸出頻率，因此需要定期檢測模塊設置中的頻率鎖；整機功率的無失真輸出由模塊中的射頻功率放大器決定，應安裝在模塊功率檢測電路中；中頻處理模塊是決定通信設備性能的關鍵，中頻放大器的輸出端設置了場強和幅度檢測電路；電源模塊輸出電壓直接決定每個模塊是否能夠正常工作，因此電壓檢測應設置在模塊的輸出端；控制模塊構成了設備的神經網絡，CPU性能差的程序實現會影響各種控制信號輸出的正確性，程序在執行循環中可設置程序解阻塞標志，如果檢測電路輸出時發出報警信號，則說明程序運行不平滑。因此，首先要運行控制模塊的自動檢測程序，只有控制模塊正常運行，才能保障各模塊的輸出功能[4]。

3.3 電子信息設備自動檢測流程

接收電路中，在自測試狀態下，在音頻電平上設計1 kHz的單聲頻信號代替Mic信號。模塊作為測試信號，能夠在工作頻率范圍內調制并移動到通信設備，對信號進行選擇性接收、信號處理和頻移，通過模塊分辨率進行調整并恢復到1 kHz音頻信號，再由音頻處理模塊輸出。當模塊發生故障時，檢測電路將輸出較高的電平，從而驅動動態報警電路，并將故障信息通過相應的轉換電路通知控制模塊進行處理。

在自檢狀態下，信號發送電路的自檢過程首先要將發射器置于發射狀態，在1 kHz下進行自檢。音頻信號由傳輸信道調制，能夠放大功率并移動頻率，通過低通模塊濾波后由天線發送出去。如果只有一個跟蹤模塊發生故障，則檢測電路將輸出高級驅動報警電路，并通過相應的轉換電路通知故障信息，利用控制模塊進行處理。正常狀態下，電路能夠在各模塊間進行控制接收和發送。因此，在自檢裝置設計時，首先要設計自檢控制，如果該模塊在自檢時出現故障，則報警電路被單低頻信號驅動，繼而對其所檢測的電路輸出進行報警，反之可正常接收，發送信道的檢測。

4 結 論

綜上所述，隨著科學技術的不斷進步和發展，依據電子設備自動維護的幾種設計方法和設計理論，使電子通信設備的自動化程度不斷變化，從而減少電子通信設備的維護難度。此外，提出電子通信設備的自動維修性檢測流程、模塊構建、空間設計理念和模塊式設計理念，希望能夠引起更多研究人員的關注，對電子通信設備自動化維修進行設計。