孫寧

（國家新聞出版廣電總局五五四臺(tái)，河南　滎陽　450100）

M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)及維護(hù)方法研究

孫寧

（國家新聞出版廣電總局五五四臺(tái)，河南滎陽450100）

本文介紹了M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分，并從發(fā)射機(jī)的周期性維護(hù)角度闡述了M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)方法與注意事項(xiàng)。

監(jiān)測；維護(hù)

1　M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)

與其他發(fā)射機(jī)相同的，M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)對發(fā)射機(jī)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，如果監(jiān)測到運(yùn)行參數(shù)超出規(guī)定的范圍，則認(rèn)定發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，發(fā)出相應(yīng)指令控制發(fā)射機(jī)進(jìn)行射頻封鎖、降功率、關(guān)機(jī)等動(dòng)作，對發(fā)射機(jī)實(shí)施保護(hù)?？偟膩碚f，M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)分為基本監(jiān)測、快速監(jiān)測兩部分。如圖 1。

圖1　M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)框圖

2　基本監(jiān)測

M2W發(fā)射機(jī)是瑞士產(chǎn)全固態(tài)發(fā)射機(jī)，其控制系統(tǒng)僅僅由幾塊控制板卡及幾個(gè)繼電器組成。M2W發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)了對全機(jī)運(yùn)行參數(shù)的數(shù)字化，數(shù)字化處理后的運(yùn)行參數(shù)由位于IUC（中央控制單元）中的“發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)管理程序”進(jìn)行相應(yīng)處理。換句話說，發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的基本監(jiān)測主要是利用軟件實(shí)現(xiàn)的。為了達(dá)到保護(hù)發(fā)射機(jī)的目的，M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)共對多達(dá)數(shù)十個(gè)發(fā)射機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，主要分為兩類：開關(guān)量和模擬量。

2.1開關(guān)量的監(jiān)測

監(jiān)測系統(tǒng)中對開關(guān)量輸入監(jiān)測系統(tǒng)的信號主要用來監(jiān)測發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中重要開關(guān)、繼電器、交流接觸器吸合、關(guān)斷的。如表1，介紹了M2W100發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)中的開關(guān)量，及其代表的監(jiān)測對象。

表1　M2W發(fā)射機(jī)基本監(jiān)測系統(tǒng)開關(guān)量

2.2模擬量的監(jiān)測

發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)通過對發(fā)射機(jī)運(yùn)行中諸如：電壓、電流、功率等一些主要運(yùn)行參數(shù)的取樣、量化來對發(fā)射機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

3　快速監(jiān)測

快速監(jiān)測是發(fā)射機(jī)保護(hù)控制的重要部分，用于關(guān)鍵參數(shù)的、高可靠程度的發(fā)射機(jī)保護(hù)控制任務(wù)，全部由硬件實(shí)現(xiàn)，與要求速度較慢的基本管理保持相對獨(dú)立，以滿足這些保護(hù)過程要求的極快的反應(yīng)速度。

所有直接影響射頻放大模塊的參數(shù)，比如射頻電壓、射頻電流、阻抗、反射系數(shù)，應(yīng)用快速傳感器測量，其中一些參數(shù)與載頻信號直接比較，這樣，發(fā)射機(jī)故障時(shí)，可以在一個(gè)射頻周期內(nèi)關(guān)斷射頻放大模塊，以盡可能短的時(shí)間保護(hù)功率晶體管。保護(hù)門限值從基本管理下載，用戶可通過發(fā)射機(jī)管理在一定范圍內(nèi)對保護(hù)門限進(jìn)行調(diào)整。

故障之后，基本管理對快速管理實(shí)施硬件復(fù)位，并試圖重啟發(fā)射機(jī)或試探性恢復(fù)輸出功率。

4　M2W發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)方法

在監(jiān)測系統(tǒng)中，無論是基本監(jiān)測還是快速監(jiān)測，無論是反映發(fā)射機(jī)運(yùn)行參數(shù)的開關(guān)量還是模擬量，這些參數(shù)的準(zhǔn)確與否、閾值電壓的變動(dòng)，都直接決定了對發(fā)射機(jī)本身的保護(hù)是否到位、完善。因此，我們在對發(fā)射機(jī)維護(hù)中，要特別注意對監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)。

在日常維護(hù)中，基本監(jiān)測是用軟件實(shí)現(xiàn)的。其中，用于基本監(jiān)測的“門限值”已于發(fā)射機(jī)出廠時(shí)設(shè)置完成，在周期性維護(hù)中，只需按照“裝機(jī)手冊”定期校對相應(yīng)參數(shù)值即可；對基本監(jiān)測部分的維護(hù)主要是利用軟件校準(zhǔn)，使其監(jiān)測值與實(shí)際值相同，以確保其能真實(shí)反映發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。快速檢測是硬件實(shí)現(xiàn)的，校準(zhǔn)的是保護(hù)門限，使其能夠按照發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的預(yù)期進(jìn)行保護(hù)。

4.1基本監(jiān)測部分的維護(hù)

4.1.1開關(guān)量

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

4.1.2模擬量

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

注意事項(xiàng)

發(fā)射機(jī)工作于額定功率，無調(diào)制。

定標(biāo)操作應(yīng)在發(fā)射機(jī)預(yù)熱至少15分鐘之后進(jìn)行。

各項(xiàng)定標(biāo)通過隱屏操作。

VDD定標(biāo)

連接電壓表（真有效值測量方式）到VDD母線，關(guān)好機(jī)箱門。

注意M2W07板的測量電纜盡量遠(yuǎn)離功率合成器。

以電壓表實(shí)測值為準(zhǔn)。

Scalemin值設(shè)置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于電壓表實(shí)際測量值。

加調(diào)制，檢查VDD顯示值與測量值。

IDD定標(biāo)

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

以鉗形電流表實(shí)際測量值為準(zhǔn)。

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

加調(diào)制，檢查IDD顯示值與測量值。

PFWD定標(biāo)

待發(fā)射機(jī)到達(dá)額定輸出功率后進(jìn)行定標(biāo)。

以測試負(fù)載射頻功率表實(shí)測值為準(zhǔn)。

Scalemin值設(shè)置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于實(shí)際測量值。

加調(diào)制，檢查顯示值與測量值。

PREV定標(biāo)

通過觸摸屏，發(fā)射機(jī)輸出功率將為最低值，記錄測試負(fù)載射頻功率計(jì)讀數(shù)。

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(guān)參數(shù)的保護(hù)限）。

以測試負(fù)載射頻功率表讀數(shù)為準(zhǔn)。

Scalemin值設(shè)置為零；修改Scalemax值，使顯示值等于測試負(fù)載射頻功率表讀數(shù)。

加調(diào)制，檢查顯示值與測量值。

恢復(fù)M2W11板入射、反射功率測量電纜的位置。

VCTRL定標(biāo)

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(shù)為準(zhǔn)。

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

加調(diào)制，檢查顯示值與測量值。

TAIR定標(biāo)

溫度計(jì)測量探頭貼近M2W07，測量機(jī)箱內(nèi)空氣溫度。

以實(shí)際測量為準(zhǔn)。

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

加調(diào)制，檢查顯示值與測量值。

PHICB定標(biāo)

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(gè)與頻率有關(guān)的常數(shù)，該常數(shù)由發(fā)射機(jī)的控制系統(tǒng)定義。為保證定標(biāo)精確，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

Scalemax-Scalemin=360。

Min值必須高于Max值。

Max可能的設(shè)置范圍：-285°～15°；Min可能的設(shè)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(diào)整為45°，M2W11板上的端子從JP44移到JP45。該項(xiàng)必須在測試報(bào)告中注明。

4.2快速監(jiān)測部分的維護(hù)

在對M2W發(fā)射機(jī)周期性檢修中，對快速監(jiān)測部分的維護(hù)是為了校驗(yàn)發(fā)射機(jī)對突發(fā)性、異常態(tài)的快速反應(yīng)是否能夠按照預(yù)定程序執(zhí)行。快速管理的監(jiān)測量主要包括VDD、PREV、ICOMB等。

FSV VDD（FSVmin）

該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證電源故障時(shí)發(fā)射機(jī)的關(guān)機(jī)保護(hù)功能。

開機(jī)，不加調(diào)制。

在開機(jī)狀態(tài)關(guān)閉總電源開關(guān)Q1。

用戶觸摸屏應(yīng)顯示Main Fault，M2W11板上的VDD發(fā)光二極管點(diǎn)亮。

重新閉合總電源開關(guān)Q1，發(fā)射機(jī)應(yīng)自動(dòng)重新啟動(dòng)，用戶觸摸屏不應(yīng)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(dòng)后應(yīng)恢復(fù)正常。

注意！上步實(shí)驗(yàn)過程（E）應(yīng)操作兩次，總電源關(guān)斷時(shí)間分別為2秒、10秒。

FSV VDD（FSVmax）

E.用隱屏設(shè)置FSVmax為200（對應(yīng)實(shí)際電壓270V）。

F.開機(jī)，不加調(diào)制。

G.發(fā)射機(jī)不應(yīng)啟動(dòng)，不應(yīng)有功率輸出（以示波器監(jiān)視射頻輸出信號）。

H.隱屏應(yīng)顯示數(shù)次Trip，M2W11板上的VDD發(fā)光二極管點(diǎn)亮。

I.通過隱屏恢復(fù)FSVmax參數(shù)為正常值。

FSV PREV（FSVmax）

M2W11板上的VREV、VFWD兩個(gè)信號輸入電纜交換。

開機(jī)，不加調(diào)制。

發(fā)射機(jī)應(yīng)能夠啟動(dòng)，但很快產(chǎn)生Trip，輸出射頻信號能夠在示波器上觀察到（Trip時(shí)發(fā)生間斷）。

用戶觸摸屏應(yīng)顯示數(shù)次Trip，M2W11板上的PREV發(fā)光二極管點(diǎn)亮。

恢復(fù)M2W11板上的VERV、VFWD兩個(gè)信號輸入電纜。

FSV PHICB（FSVmax）

通過隱屏設(shè)置FSVmax為135或更低（對應(yīng)實(shí)際電壓為270V）。

開機(jī)，不加調(diào)制。

發(fā)射機(jī)啟動(dòng)，產(chǎn)生Trip，不應(yīng)有功率輸出。（以示波器監(jiān)測射頻輸出信號）

觸摸屏應(yīng)顯示數(shù)次Trip，M2W11板上的ICOMB發(fā)光二極管點(diǎn)亮。

通過隱屏恢復(fù)FSVmax參數(shù)為正常值。

［1］鄭俊英.M2W發(fā)射機(jī)維護(hù)和技術(shù)改造［J］.中國科技投資，2013（11）：26-28.

［2］杜思山.M2W中波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.信息通信，2013（2）：33-36.

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

孫寧（1984.7-），男，機(jī)房副主任，研究方向：電子信息工程

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1003-5168（2015）-12-0011-2