基于DF100A发射机自动化系统应对发射机故障的策略

总结出了一整套利用自动化处理发射机故障时的方法，极大提高了维护人员处理故障的能力，减少了停播时间，确保了安全播出。

關键词：DF100A自动化；发射机；自动控制方式；判断故障；应对策略

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）03-0121-02

DF100A 100kW 短波发射机自动化系统可实现自动开关机、自动倒频、自动调谐等操作功能。系统采集及控制速度快、稳定性高。但是由于该发射机本身播音时间长、设备元器件老化、经常出现故障，直接影响安全播音。作者由于长期在一线进行发射机维护工作，通过多年的实际经验发现，在处理发射机自身故障时，参考自动化系统能达到事半功倍的效果，为日常处理故障提供了思路，希望对同行有所帮助。

1 自动化系统的组成与功能

DF100A自动化系统系统包括硬件和软件两部分，硬件部分主要包括：工控机及各种板卡，其中PCL813模/数转换卡，负责采集发射机 32 路模拟信号；PCX-3008数/模转换卡，负责控制 8路马达；ISO-P32C32数字输入输出卡，用来实现隔离和输入输出各路发射机的数字量开关信号；RS485串口转换卡，负责完成频率、模块等状态监测；其他一些外围板卡主要负责自动状态下的控制和调谐功能。软件部分由于结构简单只要做好备份即可。

DF100A自动化系统 根据发射机各开关量通过接口转换板实时监测并上传；八路马达位置通过信号调理板送回到工控机作为调谐时实际依据；所有实时状态均由自动化下位机每秒上传，当有故障或或异态时，会提醒值班员第一时间去处理。DF100A自动化系统通过一个豆开关完成自动、手动的来回切换，操作灵活，便于故障判断。该系统有风、水、孤光、温度、音周封锁、故障监测等功能，数据实时传送，便于值班人员及时发现问题。当自动化系统有问题时，值班人员可以搬手动工作，减少了停播保证了安全播出。

2 自动、手动系统控制方式及故障判断

2.1 自动/手动频率控制方式

自动和手动本质区别是：自动化可以自动倒频、自动调谐，减少了手动时由于人为原因引起的停播，确保了安全播出。在此我们重点讨论自动和手动状态下的不同点，确保发射机在出现故障时能快速处理。

在自动状态时，自动化系统按运行图进行倒频操作如图1所示，工控机通过745串口卡RS485接口控制频率预制板，使频率合成器输出载波频率，最后输入到发射机1A9作为激励信号；判断故障时，只要频率预制板显示AU，表明自动控制信号送到了频率预制板；然后察看频率是否正常，如果不正常说明发射机自动到745B串口卡、频率预制板、频率合成器通路有问题，逐一检查即可排除；如果正常说明发射机自动到1A9输入激励信号正常，此时发射机如果仍有问题，只能说明发射机自动化系统是好的，检查发射机本身故障即可。

手动状态时发射机通路如图1所示，通过频道键触发使遥控接口板输出地信号，控制频率预制板使频率合成器输出激励信号，最后通过1A9、宽放进行放大。从上图中可以看出，手动状态时发射机增加了遥控接口板，自动时没有使用这一板卡，当我们在处理故障时出现自动能倒频，手动不能倒频时，即可快速判断此卡有问题，此时手动不能工作，可利用自动化开机播音，等关机后处理即可。

2.2 自动/手动调谐控制方式

自动调谐控制通路如图2所示，自动时马达随动电位器接地，马达实际位置通过马达缓冲板送到A/D转换卡，最后送入工控机，此时电脑显示的是当前值；工控机根据电脑保存的理论值与实际A/D值比较只要其差值不为0就一直转动，调谐到位后差值为0，马达停止转动完成调谐。

手动调谐过程是靠调整调谐电位器与随动电位器中心点的电位差，来控制马达转动的，是一种模拟控制方式。由于发射机手动时，是两个电位器比较；自动时是工控机的理论AD值和地比较；通过对比发现，自动调谐时机器甩开了调谐电位器，（发射机共有50个调谐电位器）；所以当出现电位器故障或允许调谐指示灯不灭时，我们首先判断是调谐电位器故障还是随动电位器故障，如果是随动电位器故障，倒备机更换；如果是调谐电位器故障，此时只要将豆开关搬到自动即可正常播音（甩开调谐电位器工作）。在处理故障时我们可以相互切换来快速排除故障。

3 自动化系统判断故障方法

3.1 倒频调谐过程判断分析法

短波发射机由于倒频次数比较多，出现故障的几率比较大，所以我们重点讨论一下调谐过程中可能出现的问题，在调谐过程中最容易出现问题的有调谐电位器、遥控接口板和控制频道键的继电器（6A2）。下面我们详细讲解利用DF100A自动化判断解决问题的方法。

3.1.1 调谐电位器故障判断法

调谐电位器故障时会出现允许调谐指示灯不灭，这时要快速打开一机箱察马达电源板是否正常，一般情况下马达电源板缺少±15V中的一种，我们将自动化8块马达板全部拔掉，一块一块插并观察马达电源板±15V指示灯，当插上某一块时+15V或-15V指示灭，说明这块马达有问题，全机共有8块马达板分别为：末前调谐、高末调谐、高末负载、谐波、平转、前棒、后棒、顶棒。假如当末前调谐马达出现问题时，我们只要将随动电位器马达插头拔掉观察电源板指示是否正常，如果正常说明随动电位器坏；如果不正常则调谐电位器坏；调谐电位器坏时，只要将豆开关搬到自动，（即甩开调谐电位器）便可正常工作。利用自动化系统可不处理故障，快速恢复播音，省时省力还减少了停播。

3.1.2 控制频道键继电器故障判断法

频道键继电器故障一般出现在检修后或开机时，手动倒频频率合成器频率不变，一单元后面频率预制板频率也不变，此故障我机房曾多次出现，有时几小时也处理不了，此故障应排查从频道键触发经过遥控接口板、频率预制板，6A2、频率合成器以及相关射频连接线，由于器件多我们要逐一排查，最后笔者经过多年经验发现；当我们使用1频道时，后面控制频道键继电器锁死在另一频道键，不管切任意频道它都不变，由于此时没有备份继电器，又要正常播出，此时最快办法就是搬自动工作，甩开6A2及频道键继电器，便可恢复播出。等关机后处理。另外，此故障中遥控接口板出现问题时，也可用自动化甩开其正常工作。

3.2 自动化弧光取样分析法

DF100A自动化在发射机重点部位安装了四路弧光取样分别是：高末负载、槽路、谐波滤波器、平衡转换器。主要目的是在处理发射机故障时这些部位都携带有高压，不易于观察；当这些部位出现异常或打火时，就会通过弧光取样板送到自动化发出报警信息，我们便可利用此信息精确定位，快速处理。

弧光取样板必须调试准确，防止发生误报，当出现故障时，自动化会提示某一路有弧光。在实际工作中我们总结出以下经验：当负载打火轻微时，会提示负载小箱发现有弧光，当负载打火严重时，会伴有反射功率、高末阴流过荷；当槽路打火时，会提示三单元槽路有弧光，并伴有高末阴流过荷；谐波、平转出现问题时会伴有发射功率过荷；我们发现当这些部位最初出现异常时，自动化会监测到有弧光，我们只要及时发现并处理，就不会发生后面的严重过荷、甚至烧坏元器件事故。只要我们足够重视就可减少了停播，防止了故障扩大化，保证安全播出。

3.3 自動化报警数据分析法

发射机本身有异常时并不报警，它只能通过过荷保护电路保护发射机掉高压，重加高压一般一加就掉或是烧毁元器件，直接影响安全播音。短波发射机中由于经常倒频，需要调谐找到正调谐点，发射机中使用了大量真空电容，真空电容使用一段时间后会出现漏气、真空度不足、耐压降低，故障初期特别不好判断，就算是卸下来打压也无异常，只有上机加调幅冲击偶尔才会有过荷现象。这时可以查询自动化系统，在机器出现异常时的报警记录，我们可以调用自动化每秒记录表值的日志，通过日志分析此时表值是否有变化，再加上实际经验便可轻松找到故障点。笔者通过总结发现调谐、负载电容出现故障的几率极高，因为发射机要正调谐，（末前阴流最小，高末栅流最大）还要调整负载使输出功率最大，所以每次调谐这四个电容都要频繁使用。

对于高末调谐电容故障初期表现为：屛流大，帘栅流小，属于失谐状态，时间稍长会使调谐电容产生高压，导致电容变色、打火，检查发现其温度很高，我们便可判断是调谐电容有故障；对于高末负载电容故障，故障初期表现为：屛流小，帘栅流大，属于阻抗失配，会造成发射机不稳定，出现寄生震荡，威胁安全播出。实际值班中调谐负载基本正常，表值无明显变化，所以很难发现其有问题，只有严重时，产生过荷打火故障时才能发现，所以利用分析自动化表值数据和报警记录可以在最初期发现问题，可以做到防患于未然。

4 自动化创新经验

在日常值班中，自动化系统经常会报警或提示某一错误，此时我们可利用其报警记录与抄表日志进行比对、仔细分析就会发现异态。作者通过自己多年的维护经验，发现真空电容故障一直是发射机的软肋，直接影响安全播出，为此我们提出在大型真空电容上加装温度感应贴片或传感器，只要自动化报警，我们处理时便可以观察温度感应贴片是否温度过高，如果温度过高，则肯定这一路有问题，通过它就能够提前发现故障、提前排除故障，防止由于误报、错报误导维护人员，给故障处理和代播赢得时间。

此外，我们可以在原自动化上位机加装数据分析软件，直接分析每部发射机每分钟表值情况和自动化本身报警记录，直接定位故障位置点，把机器故障全部录入发射机进行辅助比对，就能真正的实现自动判断故障，减少判断故障处理的时间。

5 结语

利用自动化系统可以在发射机出现问题时甩开故障点，又可以帮助我们辅助定位，只要在平时工作中多总结，多观察、积极探索故障规律和维护方法，不但可以减少发射机的故障率，而且提高了维护人员处理故障的时间，确保了发射机运行的稳定性和可靠性，可以使设备处于最佳状态，保证圆满完成安全播音任务。

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