陳天寶

（海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院設(shè)備科，海南 ?？?570311）

1 故障描述

所有探頭在二維或者彩色模式下，均可能隨機(jī)性出現(xiàn)干擾，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)可能一閃而過(guò)，可能持續(xù)數(shù)秒，也可能一直存在。圖1、2 為用戶所記錄的故障圖。

圖1 2017 年用戶所拍故障圖b

圖2 2017 年用戶所拍故障圖b

2 故障分析

2.1 設(shè)備外部因素

超聲設(shè)備的成像易受外界空間電磁波及電網(wǎng)干擾，外界干擾需要作為干擾的首要考慮因素，設(shè)備周圍的電氣設(shè)備：如UPS 不間斷電源、插線板，電腦、電梯、熒光燈超聲刀、生化設(shè)備等都將可能是干擾源。外部引入的圖像干擾往往有如下幾種特征：（1）出現(xiàn)頻率有隨機(jī)性或不確定性；（2）干擾圖像往往在中遠(yuǎn)場(chǎng)部分，呈現(xiàn)水波紋狀，從左往右或從右往左滾動(dòng)，也即按一定方向滾動(dòng)；（3）在探頭接觸人體時(shí)干擾會(huì)出現(xiàn)或者強(qiáng)度增強(qiáng)，不接觸人體時(shí)干擾會(huì)減弱甚至消失；（4）出現(xiàn)干擾時(shí)，如果被檢查者將手和機(jī)器外殼相接觸，或者設(shè)備接入專用地線，可能會(huì)減弱干擾的強(qiáng)度。外部干擾的排查措施，包括隔離周圍電氣設(shè)備、更換設(shè)備場(chǎng)地、連接專用地線、設(shè)備底部鋪墊銅絲屏蔽網(wǎng)等。

2.2 設(shè)備內(nèi)部因素

設(shè)備的圖像由眾多板塊合作處理而成，總的來(lái)說(shuō)，由前端采集模塊負(fù)責(zé)超聲波發(fā)射接收，經(jīng)有FEC、彩虹線發(fā)送至后端進(jìn)行圖像處理最終由顯示系統(tǒng)顯示；電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)前后端電壓的供應(yīng)；AP&I 負(fù)責(zé)提供參數(shù)表，如圖3 為所示。

圖3 M-mode and Color Front-end Signal Path Block Diagram

那么參與圖像成像及相關(guān)的因素包括：前端采集模塊的探頭、CB、NAIM、SHSEL、AFP、FEC（包括FEC 的參數(shù)配置）；后端處理的有：DSC、母版、顯卡；顯示系統(tǒng)有：UAVIO、屏幕。此外前端的高壓脈沖及電路板工作電壓，是由電源的APS 提供，電源提供的幾組電壓中，+3.5Vdc、+-5.3Vdc 是前端模擬電路的工作電壓；15Vdc、+48Vdc 經(jīng)過(guò)前端母版AFP 給到高壓板NAIM，由高壓板進(jìn)行調(diào)節(jié)成高壓脈沖，通過(guò)四塊通道板執(zhí)行波束形成發(fā)射，所以電源需要作為考慮因素之一，包括電源至AFP 的線纜Segment1；此外FEC 至DSC 的彩虹線作為前后端數(shù)據(jù)的傳輸通路，也應(yīng)考慮。

3 故障診斷排查

3.1 排除場(chǎng)地等外界因素

根據(jù)此設(shè)備干擾圖像的特征：腹部模式下彩色時(shí)規(guī)則的直射線狀、二維時(shí)全場(chǎng)隨機(jī)性散狀閃爍點(diǎn)；位置：彩色干擾從扇區(qū)根部發(fā)射到中遠(yuǎn)場(chǎng)；強(qiáng)度：比較固定，不受人體接觸探頭與否、以及干擾時(shí)人體接觸機(jī)殼或接地而變化；斷開房間內(nèi)所有電器設(shè)備，僅使IU22 通電，故障依舊，排除場(chǎng)地外界因素。

3.2 排查設(shè)備內(nèi)部因素

（1）任意僅接1 個(gè)探頭，故障依舊；不接探頭，單獨(dú)Fake1 個(gè)C5-2 探頭，故障依舊；排除探頭引起，故障確定為機(jī)身內(nèi)部。

（2）選用出廠默認(rèn)預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)，并嘗試關(guān)閉Sonoct、Xres，調(diào)節(jié)Iscan、2D 及Color 增益，無(wú)效；排除圖像預(yù)設(shè)參數(shù)引起。

（3）Debug 前端信息正常、電壓溫度自檢正常、下載Log 查看運(yùn)行記錄及前端電壓溫度，正常；初步判斷和電壓、溫度沒(méi)有關(guān)系。

（4）Tech Admin 后臺(tái)刷前端FEC 配置無(wú)效；執(zhí)行2D及Color 的Data Path 自檢，結(jié)果為Passed。

（5）執(zhí)行Channel Walk 等排查。均是使用的Board、Manual 手動(dòng)模式；因考慮C5-2 探頭的干擾特征最具特征性，故所有的Channel Walk 均是在C5-2 探頭下執(zhí)行。因執(zhí)行Channel Walk 過(guò)程中，多次對(duì)調(diào)老CB，以及后面更換新CB，以防混淆，我們把維修之前機(jī)器原始狀態(tài)的四塊舊CB，分別為CB0、CB1、CB2、CB3 定義為④號(hào)、③號(hào)、②號(hào)、①號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（6）驗(yàn)證結(jié)論。設(shè)備觀察數(shù)日，干擾圖像沒(méi)有再發(fā)生。確定故障已經(jīng)解決。根據(jù)之前得出的結(jié)論：干擾圖像是由②號(hào)和③號(hào)通道板共同引起的。也就是說(shuō)：這個(gè)舊的AFP 同樣是引起干擾的原因之一，而且它會(huì)造成Channel Walk 的結(jié)果指向CB2 及CB3 存在問(wèn)題。原來(lái)，在我嘗試兩個(gè)新CB 不能解決故障后，更換了AFP，雖然此時(shí)把有問(wèn)題的AFP 拿下來(lái)了，但由于DOA 的CB 一直在上面，所以故障一直不能解決，直到把這個(gè)DOA 的CB 取下來(lái)，機(jī)器才恢復(fù)正常。至此我認(rèn)為故障由兩塊CB 及AFP 同時(shí)引起的可能性非常小，決定把之前驗(yàn)證舊通道時(shí)，沒(méi)有觀察到干擾的②號(hào)通道板裝回觀察，此時(shí)搭配的是新AFP。觀察若干日機(jī)器正常。

4 故障解決

更換一塊AFP 及一塊CB。第二塊新CB 因同樣圖像干擾申請(qǐng)DOA，第一塊元件老化的CB 導(dǎo)致圖像通道缺失及開機(jī)報(bào)錯(cuò)503 申請(qǐng)DOA。

5 思考及總結(jié)、改進(jìn)及完善

5.1 思考

（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)CB2 位置的N2 和CB3 位置的N3 進(jìn)行對(duì)調(diào)，此時(shí)的Channel Walk 結(jié)果為何會(huì)從CB2、CB3 都有干擾故障，變?yōu)橹皇荂B3 有干擾故障？

（2）在壞的AFP 搭配情況下，Channel Walk 的結(jié)果出現(xiàn)異?？梢岳斫?，但是在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證③號(hào)通道板時(shí)，此時(shí)搭配的是新AFP 及新SHSEL，單獨(dú)把有問(wèn)題的③號(hào)通道板放回CB2 位置，為何此時(shí)的Channel Walk 結(jié)果，是提示CB2 及CB3 都有干擾？

上述兩點(diǎn)都是說(shuō)：有問(wèn)題的CB 如果在CB2 的位置，可能會(huì)引起Channel Walk 的結(jié)果提示CB2 及CB3 有問(wèn)題。這個(gè)情況究竟是否屬于個(gè)例還是在特殊情況下會(huì)真實(shí)存在，需要更多的案例來(lái)驗(yàn)證。假設(shè)其是一個(gè)在特殊情況下的真命題，那么以后我們執(zhí)行Channel Walk 時(shí)，如果同時(shí)提示CB2 及CB3 有問(wèn)題，此時(shí)不妨先對(duì)調(diào)CB2 及CB3 位置進(jìn)行觀察結(jié)果變化與否，而不著急去對(duì)調(diào)CB0、CB1 及CB2、CB3 的位置。

5.2 總結(jié)

（1）執(zhí)行任何一個(gè)動(dòng)作，相應(yīng)地做好筆記記錄，如做了什么維修動(dòng)作，此時(shí)的故障現(xiàn)象特征有無(wú)變化、自檢等檢測(cè)結(jié)果如何，進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，不混淆；如，每次更換CB 如果干擾持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度允許的話都要做Channel Walk，而且記錄好每個(gè)步驟后的干擾的位置、持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度等信息變化。

（2）跳出思維禁錮，由于圖像特征明顯，一直認(rèn)為故障是CB 引起；思維定勢(shì)：認(rèn)為故障屬于單一故障，不曾假設(shè)，同樣的故障現(xiàn)象可能由多個(gè)同類型板塊公共引起，甚至可能由不同類型板塊共同引起；特別在存在備件DOA 等干擾因素的情況下，更要大膽設(shè)想，小心求證。

（3）手上有新的備件（如果已經(jīng)拆封）則使用新的備件，這樣可以排除舊備件的干擾和影響，待徹底解決故障后，再將無(wú)關(guān)的備件裝回。

（4）維修，是不斷判斷、假設(shè)、驗(yàn)證、再判斷、再假設(shè)、再驗(yàn)證的過(guò)程。當(dāng)提出一個(gè)假設(shè)或者結(jié)論后，需要推敲它的可靠性及真實(shí)性，如果存在疑問(wèn)或違背理論的地方，一定要進(jìn)行驗(yàn)證。

5.3 改進(jìn)及完善地方

（1）可以把這塊舊CB、AFP 及疑是DOA 的新CB，拿至同型號(hào)版本的機(jī)器上再進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。

（2）不急于操作更換備件，對(duì)于故障，執(zhí)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間觀察或者檢測(cè)，盡量得到多一些的診斷信息。在輪換第一塊新通道時(shí)，雖然幾次都是干擾時(shí)間很短不足以做Channel Walk，實(shí)際可以更再耐心一些，多花些時(shí)間等待，等到干擾持續(xù)出現(xiàn)時(shí)，進(jìn)行Channel Walk，以此得到更多信息。

（3）在使用第二塊新CB 時(shí)，應(yīng)該再單獨(dú)輪換一遍，如果故障依舊，那么雖然不能判斷第一塊CB 或者第二塊CB 是否哪塊存在DOA，但能夠得出一定的結(jié)論，比如，故障不是CB 引起；或者故障是由大于等于兩塊CB 引起，或者故障是由CB 及另外元件組合而成的復(fù)合故障。因?yàn)槲覀兌ǖ膬蓧K新CB 同時(shí)同樣的DOA 現(xiàn)象的可能性實(shí)在太小，當(dāng)然，特殊時(shí)候也需要考慮此可能性。

6 探索

假設(shè)設(shè)備存在2 個(gè)CB 相同故障，且懷疑我們定的CB 板中存在DOA 相同故障，那么我們?cè)诓皇褂肅hannel Walk 的情況下，如何最快速度通過(guò)排列組合方式排查清楚，確定哪個(gè)是DOA，及哪2 個(gè)CB 是壞CB？

單獨(dú)用第一塊新CB 輪一遍，解決不了；再使用第二塊新CB 輪一遍，解決不了，此時(shí)說(shuō)明壞的CB 不止一塊。根據(jù)排列組合，原來(lái)設(shè)備有四塊CB，其中兩塊是壞的，加上訂的兩塊CB，假設(shè)訂的CB 沒(méi)有存在DOA，此時(shí)組合方式共有6 種，如果盲拼，解決故障的概率為：16.7%；如果訂的兩塊CB 中，假定存在一塊DOA，那么第三塊CB 到場(chǎng)，分別用第三塊和第一塊作為組合，或者用第三塊和第二塊作為組合，盲拼的話，此時(shí)解決故障的概率為：8.3%；如果訂的三塊CB 中，不確定哪塊存在DOA，盲拼的話，此時(shí)解決故障的概率為：5.6%。因此必須使用有效的排查手段和利用診斷工具，避免盲目拼湊。盡量及盡早確定某一塊壞的CB，首先把它替換掉，讓故障從組合故障轉(zhuǎn)變?yōu)閱我还收?，這時(shí)的維修難度將大大降低。