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        RS主備機(jī)系統(tǒng)熱冗余切換原理及故障分析

        2017-06-30 21:05:18張玉騏
        科技視界 2017年5期
        關(guān)鍵詞:號(hào)機(jī)本場(chǎng)低電平

        張玉騏

        0 引言

        為了滿足日益增長(zhǎng)的航班量的需求,提高機(jī)場(chǎng)甚高頻通信保障能力和可靠性,確保飛行安全,根據(jù)MH 4001.1-2006《甚高頻地空通信地面設(shè)備通用規(guī)范》,本場(chǎng)建設(shè)了共用天線的RS4200收發(fā)一體四信道甚高頻系統(tǒng),該系統(tǒng)要求主要設(shè)備主備熱冗余,主、備機(jī)在故障情況下能自動(dòng)切換。冗余備份概念提供了最大的系統(tǒng)可靠性與有效性。

        當(dāng)需要使用備用電臺(tái)(主/備運(yùn)行),可以從幾乎無(wú)中斷(<200 ms)地手動(dòng)切換主動(dòng)和被動(dòng)電臺(tái)。操作者可以在任何時(shí)間去檢查備用電臺(tái)以確保其仍能運(yùn)轉(zhuǎn)。如果出現(xiàn)問(wèn)題,運(yùn)轉(zhuǎn)仍可維持在適當(dāng)?shù)念l率上,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)操作。

        在主備1:1配置切換的冗余系統(tǒng)中,主備電臺(tái)通過(guò)一個(gè)Z2板相互連接起來(lái),在故障時(shí)能夠進(jìn)行主備無(wú)縫切換,并且一個(gè)受電臺(tái)控制的天線繼電器在主備切換時(shí)進(jìn)行發(fā)天線的選擇。

        1 本場(chǎng)系統(tǒng)介紹

        本場(chǎng)建設(shè)的RS4200四信道收發(fā)一體甚高頻系統(tǒng),此甚高頻系統(tǒng)由4信道1:1主備用RS XU4200收發(fā)信機(jī)組成。切換可以自動(dòng)進(jìn)行,用于切換的信號(hào)通過(guò)Z2板連接主備機(jī)。

        本場(chǎng)四信道收發(fā)一體發(fā)射接收系統(tǒng)根據(jù)以下基本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置:

        具體來(lái)說(shuō),此甚高頻系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)以及濾波器相關(guān)的組件安裝在1個(gè)19英寸機(jī)柜中,所有共用系統(tǒng)甚高頻收發(fā)信機(jī)以及相關(guān)的接線在機(jī)柜中集成。系統(tǒng)由1個(gè)機(jī)柜組成,機(jī)柜中安裝8臺(tái)收發(fā)信機(jī),為1+1主備配置。機(jī)柜中還安裝8臺(tái)雙腔濾波器,包括4臺(tái)發(fā)射雙腔濾波器,4臺(tái)接收雙腔濾波器。每4臺(tái)濾波器通過(guò)合路組成一組,對(duì)應(yīng)4個(gè)信道。

        機(jī)柜中包含了電臺(tái)安裝的軌道,以及所有的電源線,音頻與控制線。電臺(tái)音頻與控制線只需要連接到機(jī)柜后部的KRONE接線板上便可工作。而且接線配置非常靈活,所有接線配置可以通過(guò)機(jī)柜內(nèi)部的KRONE接線板完成。接線板可以選擇主備機(jī)信號(hào)以兩路獨(dú)立方式輸出,或者以兩路并聯(lián)方式輸出。

        設(shè)備的VHF話音和控制信號(hào)能夠通過(guò)傳輸設(shè)備分別連接錄音系統(tǒng)、遙控單元和內(nèi)話系統(tǒng),在機(jī)柜內(nèi)部的背板上,每個(gè)信道提供兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)科隆卡線單元,這些卡線單元內(nèi)部已做好了阻抗匹配與音頻分配,可以連接到錄音系統(tǒng),遙控單元和內(nèi)話系統(tǒng)。

        從甚高頻系統(tǒng)連接到其他系統(tǒng),每個(gè)信道需要四對(duì)線,兩對(duì)音頻線,一對(duì)PTT線,一對(duì)SQL線。這些接線都是標(biāo)準(zhǔn)E&M信令,可以兼容任何模擬音頻系統(tǒng),例如內(nèi)話,遙控單元與錄音系統(tǒng)。由于遙控單元與內(nèi)話系統(tǒng)的阻抗是標(biāo)準(zhǔn)的600 Ohm阻抗,甚高頻系統(tǒng)連接時(shí)不用考慮阻抗匹配問(wèn)題。

        2 案例分析

        下面以一宗案例分析說(shuō)明RS 4200電臺(tái)主備機(jī)系統(tǒng)熱冗余切換原理

        故障現(xiàn)象:

        在本場(chǎng)季維護(hù)過(guò)程中,將主用機(jī)由I號(hào)機(jī)切換為II號(hào)機(jī)后發(fā)現(xiàn),I號(hào)機(jī)LCD屏顯示 “INACT ”字樣,而II號(hào)機(jī)顯示屏在“ACT”和“INACT”間不斷變換。

        故障原因分析:

        I號(hào)機(jī)LCD屏顯示代表備用在狀態(tài)的“INACT ”字樣,而II號(hào)機(jī)顯示屏在“ACT”和“INACT”間不斷變換,表示II號(hào)機(jī)在主備用狀態(tài)間不斷變換。

        原理:

        在RS 4200電臺(tái)上有一對(duì)主備機(jī)切換控制信號(hào),TEST_OC和*OFF信號(hào)(XU 4200上為X5.4、X5.7和X10.4、X10.7),主備電臺(tái)之間TEST_OC和*OFF信號(hào)通過(guò)信號(hào)線交叉連接,TEST_OC為主動(dòng)變化的控制信號(hào),當(dāng)電臺(tái)為主用狀態(tài)時(shí),電臺(tái)通過(guò)TEST_OC引腳給備機(jī)的*OFF引腳一個(gè)低電平,備機(jī)*OFF為低電平時(shí)電臺(tái)將保持備用狀態(tài);當(dāng)主用電臺(tái)切換到備用狀態(tài)或者故障時(shí),其TEST_OC引腳將給出一個(gè)開(kāi)路信號(hào),備機(jī)的*OFF引腳收到此信號(hào)后電臺(tái)變?yōu)橹饔脿顟B(tài),同時(shí)原備機(jī)的TEST_OC引腳給原主機(jī)的*OFF引腳一個(gè)低電平,進(jìn)一步抑制其為備用狀態(tài)。

        但是由于本場(chǎng)的RS 4200四信道一體機(jī)第四信道I號(hào)機(jī)的X5口內(nèi)部電路故障,其TEST_OC引腳給出的電壓在低電平和開(kāi)路電平間不斷切換,使得II號(hào)機(jī)的*OFF口接收的信號(hào)在開(kāi)路和接地之間頻繁跳變,導(dǎo)致II號(hào)機(jī)對(duì)自身主備狀態(tài)判斷發(fā)生不斷變換,故在顯示ACT和INACT時(shí)頻繁跳變。

        補(bǔ)充:

        在排故過(guò)程中,機(jī)務(wù)員嘗試將Z2板的7、8號(hào)撥碼挑開(kāi),使得I、II號(hào)機(jī)發(fā)模塊間的TEST_OC和*OFF交叉線斷開(kāi)。此時(shí)發(fā)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)主備機(jī)之間的切換。其原因?yàn)楸緢?chǎng)配置的收發(fā)一體四信道的每個(gè)信道的I、II號(hào)收發(fā)一體機(jī)的收發(fā)模塊之間各有一對(duì)交叉連接的TEST_OC和*OFF信號(hào),當(dāng)斷開(kāi)存在故障的發(fā)模塊之間的連接時(shí),避免了主備狀態(tài)切換的矛盾,正常工作的收模塊使得可以實(shí)現(xiàn)主備機(jī)切換。

        結(jié)論:

        當(dāng)出現(xiàn)此類(lèi)故障而缺少備件時(shí),可以斷開(kāi)發(fā)模塊或者收模塊間Z2板的7、8號(hào)撥碼,可以實(shí)現(xiàn)主備機(jī)的正常切換。

        由于電臺(tái)使用模塊化概念組裝而成,模塊內(nèi)電路板精細(xì)復(fù)雜,無(wú)法實(shí)現(xiàn)故障元件的更換,故更換整個(gè)模塊以修復(fù)故障。

        [責(zé)任編輯:朱麗娜]

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