鄒坤英

【摘 要】本文根據(jù)作者長(zhǎng)期維護(hù)發(fā)射機(jī)主控系統(tǒng)設(shè)備的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)中央控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行了深刻分析，詳細(xì)的介紹了處理故障的方法和思路，并且對(duì)設(shè)備的日常維護(hù)進(jìn)行了探究，為廣播技術(shù)人員處理類似問(wèn)題提供了一定的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】主控系統(tǒng)；故障分析；維護(hù)

0 前言

發(fā)射臺(tái)（站）的中央控制系統(tǒng)是控制臺(tái)站發(fā)射機(jī)操作的核心控制系統(tǒng)，整個(gè)主控系統(tǒng)采用“集中管理，集中控制”的設(shè)計(jì)理念，將整個(gè)臺(tái)站的發(fā)射機(jī)、天線及各項(xiàng)配套設(shè)施構(gòu)成一個(gè)整體。其中任一設(shè)備出現(xiàn)故障或維護(hù)不周都會(huì)影響電臺(tái)的安全播出。隨著硬件和軟件的不斷發(fā)展，中央控制系統(tǒng)設(shè)備的功能和性能也在不斷完善和提高，作為一名維護(hù)主控系統(tǒng)設(shè)備的工作者，必須能及時(shí)準(zhǔn)確的判斷和處理設(shè)備故障，減少停播事故，保證電臺(tái)安全播出。本文針對(duì)中央控系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)的故障現(xiàn)象進(jìn)行較全面的深刻的剖析，提出在實(shí)際工作中的解決方法，并對(duì)設(shè)備的日常維護(hù)進(jìn)行了探究。

1 中央控制系統(tǒng)的組成

中央控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱中控系統(tǒng)）主要通過(guò)中央控制室主控計(jì)算機(jī)，管理和監(jiān)控全臺(tái)與播出有關(guān)的技術(shù)設(shè)備運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)主要包括數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)，發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，天線矩陣控制系統(tǒng)，電力監(jiān)視系統(tǒng)以及大屏幕系統(tǒng)和與設(shè)備配套的子系統(tǒng)等組成。

1.1 數(shù)字音頻矩陣

中央控制系統(tǒng)采用AD6464-110型64×64AES/EBU數(shù)字音頻矩陣，用于完成發(fā)射機(jī)節(jié)目通路的選擇。數(shù)字音頻矩陣采用平衡輸入/輸出、以及電平變換，是應(yīng)用在數(shù)字廣播領(lǐng)域的高音質(zhì)系統(tǒng)。該設(shè)備可以通過(guò)RS-232接口允許用戶遠(yuǎn)程控制音頻矩陣。矩陣面板的切換按鈕可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與本地控制模式倒換，在音頻矩陣發(fā)生故障時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)短接數(shù)字音頻的輸入和輸出達(dá)到音頻輸出的目的。

1.2 發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)由中央控制室兩臺(tái)主機(jī)上安裝的BCS系統(tǒng)軟件控制。這兩臺(tái)主機(jī)互為熱備份，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)通訊軟件DBCENTE（SCADA程序在控制系統(tǒng)中指DBCenter程序）同步數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)具備強(qiáng)大的多任務(wù)，多用戶處理能力。在系統(tǒng)中有看門狗程序，隨時(shí)監(jiān)控程序運(yùn)行，系統(tǒng)重新啟動(dòng)后，控制程序會(huì)按照順序啟動(dòng)各種進(jìn)程實(shí)現(xiàn)控制。

1.3 天線控制系統(tǒng)

天線控制系統(tǒng)用于滿足發(fā)射機(jī)對(duì)天線通路的選擇，完成播出節(jié)目對(duì)頻段、偏向角及服務(wù)區(qū)各項(xiàng)參數(shù)的匹配。BCS控制系統(tǒng)將天線控制系統(tǒng)（ACS）細(xì)分為獨(dú)立的控制單元，每一個(gè)控制單元（通常與一個(gè)機(jī)房或一組發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)）為一套獨(dú)立的天線控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)BCS組織架構(gòu)整合，可在BCS控制界面上完成對(duì)若干個(gè)分散的ACS的集中控制。

1.4 電力監(jiān)視系統(tǒng)

電力監(jiān)視系統(tǒng)包括對(duì)變電站兩路10KV進(jìn)線，12部發(fā)射機(jī)高壓盤、低壓盤及中控室配電柜三大部分電流電壓的整體監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)為確保發(fā)射臺(tái)站電力環(huán)節(jié)的可靠性、穩(wěn)定性，提供了有力的技術(shù)保障。

1.5 大屏幕顯示系統(tǒng)

該子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將每一部發(fā)射機(jī)各項(xiàng)表值和重要的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。并最終將各項(xiàng)數(shù)據(jù)以圖形界面的形式分屏顯示到中控機(jī)房電視墻上，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到了秒級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2 典型故障處理分析及維護(hù)方法

2.1 中央控制系統(tǒng)故障處理原則

（1）迅速倒換至備份中央控制系統(tǒng)播出，盡可能減少停、劣播時(shí)間。（2）故障的處理與判斷按照“先內(nèi)后外”的原則，對(duì)故障進(jìn)行全面觀察，認(rèn)真分析，準(zhǔn)確判斷，盡快處理。（3）處理完畢后，經(jīng)試機(jī)正常后倒回正常位置。

2.2 BCS主備機(jī)切換故障分析及維護(hù)

2.2.1 故障現(xiàn)象

BCS主用控制系統(tǒng)故障時(shí)無(wú)法自動(dòng)啟用備用控制系統(tǒng)。主用控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，BCS系統(tǒng)軟件界面上對(duì)應(yīng)的所有發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)均不能實(shí)時(shí)更新，系統(tǒng)不能正確按照運(yùn)行圖遠(yuǎn)程控制發(fā)射機(jī)倒頻，換天線及加高壓操作。

2.2.2 故障設(shè)備原理分析

中央控制系統(tǒng)的BCS控制在設(shè)計(jì)上是按照一主一備配置的在線式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。主備計(jì)算機(jī)通過(guò)PLC完成控制權(quán)的切換。正常運(yùn)行時(shí)主用計(jì)算機(jī)取得控制權(quán)，一方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程控制；另一方面，主機(jī)每隔1秒鐘向PLC發(fā)送“心跳”信號(hào)，從而繼續(xù)保持控制權(quán)。當(dāng)主機(jī)控制系統(tǒng)故障時(shí)其停止發(fā)送“心跳”信號(hào)，PLC連續(xù)5次未接收到此信號(hào)時(shí)，立即將整個(gè)控制系統(tǒng)的控制權(quán)自動(dòng)切換到備用計(jì)算機(jī)，備用計(jì)算機(jī)取得控制權(quán)后能夠向主機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制系統(tǒng)的全部控制功能。

2.2.3 處理方法

在正常播音時(shí)若出現(xiàn)此故障，應(yīng)迅速使用手動(dòng)模式將主控系統(tǒng)切換到備機(jī)運(yùn)行，確保設(shè)備正常運(yùn)行。事后可由主備機(jī)切換原理的分析判斷出，當(dāng)主機(jī)故障時(shí)未能自動(dòng)切換至備機(jī)的問(wèn)題必定出在PLC的控制權(quán)切換環(huán)節(jié)。因此可在無(wú)播音任務(wù)的時(shí)段中針對(duì)PLC設(shè)備處理故障。步驟如下：

1）可使用PLC鑰匙將其復(fù)位重啟，看能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。

2）若重啟后可自動(dòng)切換，說(shuō)明PLC曾發(fā)生過(guò)死機(jī)故障，需在檢修日志中做好記錄，在后期工作中注意觀察。

3）若是重啟PLC后該故障依舊，說(shuō)明PLC控制模塊故障，可更換同型號(hào)控制模塊（必須使用同型號(hào)，否則PLC控制模塊程序需重新編寫），并將原PLC模塊上的程序芯片取下，重新插入新PLC控制模塊上即可。

2.2.4 日常維護(hù)

檢修主備控制計(jì)算機(jī)時(shí)，必須要測(cè)試中控系統(tǒng)主、備機(jī)的系統(tǒng)切換操作是否正常。平時(shí)要定期檢查PLC主機(jī)模塊各項(xiàng)指示燈是否正常，PLC各種控制線纜連接情況等，杜絕此類故障隱患。

2.3 數(shù)字音頻矩陣故障分析及維護(hù)

2.3.1 故障現(xiàn)象

發(fā)射機(jī)音頻通路不受主控系統(tǒng)控制，不能在BCS系統(tǒng)上自動(dòng)或手動(dòng)操作音頻矩陣；BCS控制主界面上告警提示“音頻矩陣通訊錯(cuò)誤”，但在音頻矩陣本地面板操作可實(shí)現(xiàn)音頻矩陣的正常切換。

2.3.2 故障設(shè)備分析

系統(tǒng)軟件告警提示“音頻矩陣通訊錯(cuò)誤”，且音頻矩陣設(shè)備在本地操作是正常的。此故障應(yīng)定位在主控系統(tǒng)與音頻矩陣的互聯(lián)通路上。主控系統(tǒng)與音頻矩陣之間是通過(guò)交換機(jī)、網(wǎng)線和端口轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)連接的。由于主控系統(tǒng)是通過(guò)同一臺(tái)交換機(jī)與所有遠(yuǎn)程設(shè)備通訊，且僅有音頻矩陣出現(xiàn)通訊告警，故而排除交換機(jī)故障，應(yīng)在后面兩個(gè)環(huán)節(jié)找故障。

2.3.3 處理方法

出現(xiàn)此故障時(shí)，應(yīng)首先在設(shè)備面板上手動(dòng)操作音頻矩陣，保證發(fā)射機(jī)節(jié)目不錯(cuò)播。然后用測(cè)線器測(cè)試網(wǎng)線是否是聯(lián)通的；若網(wǎng)線正常則故障一定就是出在端口轉(zhuǎn)換器上。

系統(tǒng)中使用的是NPort端口轉(zhuǎn)換器DE311，它用于將串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為TCP/IP信號(hào)，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連功能，更換的新端口轉(zhuǎn)換器需要設(shè)置如下設(shè)置參數(shù)：

1）通過(guò)設(shè)置圖中的撥碼開關(guān)，將串口參數(shù)設(shè)置為RS232（422，485）。

表1

2）通過(guò)“超級(jí)終端”配置Nport的IP地址。

（1）進(jìn)入windows系統(tǒng)中“開始”菜單，選擇附件中“通訊”選項(xiàng)中的“超級(jí)終端”；

（2）在彈出的窗口中輸入本次連接的名字；（可以自定義）

（3）選擇連接類型為“COM1”（端口號(hào)根據(jù)設(shè)備所連接的串口確定，一般選擇COM1）；

（4）選擇正確的參數(shù)配置：19200，N，8，1，N；

（5）連接后可進(jìn)入設(shè)備配置界面，在界面中按照提示進(jìn)行轉(zhuǎn)換器的IP地址配置和工作方式配置（9600，N，8，1）。

中央控制系統(tǒng)中除了數(shù)字音頻矩陣控制使用了端口轉(zhuǎn)換器，該設(shè)備還應(yīng)用在多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)上，如GPS與主控通訊，假負(fù)載控制和發(fā)射機(jī)配電柜電力監(jiān)視。如需要更換這些節(jié)點(diǎn)上的端口轉(zhuǎn)換器，更換的步驟是一樣的，但必須設(shè)定為各自的IP地址。

2.3.4 日常維護(hù)

中央控制系統(tǒng)的多個(gè)控制環(huán)節(jié)上均使用了端口轉(zhuǎn)換器，為了保證整個(gè)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，日常檢修工作中應(yīng)定期對(duì)該設(shè)備精心維護(hù)： （1）該設(shè)備工作環(huán)境要求無(wú)塵，通風(fēng)良好；（2）定期對(duì)表面進(jìn)行除塵；（3）定期對(duì)所有連線進(jìn)行檢查。

2.4 GPS故障分析及維護(hù)

2.4.1 故障現(xiàn)象

BCS主控系統(tǒng)界面上頻繁彈出“GPS Basic Operate”告警框。

2.4.2 故障設(shè)備分析

GPS用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的授時(shí)功能，是發(fā)射臺(tái)準(zhǔn)時(shí)按照運(yùn)行圖開關(guān)機(jī)，各設(shè)備正常工作的基礎(chǔ)。由于系統(tǒng)中使用的GPS設(shè)備工作上分三種模式：

1）S-C：失鎖，表示未搜索到衛(wèi)星信號(hào)。

2）S-c Basic：基本模式，表示接收到衛(wèi)星數(shù)量小于6顆，接收到的GPS時(shí)鐘狀態(tài)屬于臨界，隨時(shí)可能失去衛(wèi)星信號(hào)。

3）S-C Normal模式，表示GPS接收到的衛(wèi)星數(shù)量大于12顆，GPS可以接收到穩(wěn)定的衛(wèi)星信號(hào)。

因此從該GPS設(shè)備的工作特性分析可知，“GPS Basic Operate”告警框出現(xiàn)時(shí)，表明GPS接收到的衛(wèi)星數(shù)量已突然從至少12顆降至小于6顆，并且隨時(shí)可能中斷。此類故障應(yīng)從GPS接收天線端入手查找，檢查是否出現(xiàn)了影響GPS接收天線信號(hào)的因素。

2.4.3 故障處理

應(yīng)立即檢查屋頂GPS天線安放位置是否有飄落下的物體遮擋，或天線附近是否出現(xiàn)了高大建筑影響到了信號(hào)；若室外天線未受到任何影響，則重點(diǎn)檢查GPS天線接頭處是否存在虛接。若以上情況排除后仍存在此問(wèn)題，應(yīng)立即整體更換GPS天線。

2.4.4 日常維護(hù)

對(duì)GPS設(shè)備的日常維護(hù)重點(diǎn)應(yīng)放在室外天線環(huán)節(jié)上，做好以下幾項(xiàng)工作：（1）定期查看并清除周邊有可能對(duì)接收天線造成遮擋的雜物；（2）查看GPS連接頭、網(wǎng)絡(luò)接頭接觸是否良好，有無(wú)松動(dòng)；（3）巡機(jī)時(shí)查看GPS面板指示燈是否為正常工作狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)射臺(tái)中央控制系統(tǒng)整合了發(fā)射臺(tái)所有的技術(shù)設(shè)備，所涉及設(shè)備類型及數(shù)量眾多，在實(shí)際使用過(guò)程中，必然會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。遇到故障后只要能夠沉著冷靜的全面觀察設(shè)備故障現(xiàn)象，認(rèn)真總結(jié)分析設(shè)備原理，就必定能找到處理故障的突破口。本文正是從這一思路出發(fā)詳細(xì)介紹了工作中遇到過(guò)的三起典型故障處理方法及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，希望為廣大發(fā)射臺(tái)從事中央控制系統(tǒng)設(shè)備的工作者提供幫助。