荀魯川，張 燁，王 帥，賈青寧

（西寧聯(lián)勤保障中心藥品儀器監(jiān)督檢驗站，蘭州 730050）

0 引言

邁瑞M7便攜式彩超因其體積小巧、易攜帶、功能完善、圖像清晰等特點，被大量裝備于各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)，用于移動和野戰(zhàn)條件下腹部、小器官的超聲檢查[1]。近幾年由于部隊高原訓(xùn)練、作戰(zhàn)需要，該設(shè)備隨行部隊到達(dá)海拔超過4000m甚至4700m以上的高海拔地區(qū)，部分設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)無法啟動、無法工作的故障。本文對送修設(shè)備進(jìn)行對比和分析，利用現(xiàn)有條件進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，保障該設(shè)備在高海拔地區(qū)能夠正常使用。

1 故障現(xiàn)象

在接修的數(shù)臺設(shè)備中，能正常開機(jī)自檢但無法進(jìn)入系統(tǒng)的設(shè)備約占80%。具體故障為開機(jī)正常、設(shè)備自檢正常，但啟動系統(tǒng)菜單時無法進(jìn)入系統(tǒng)，從而導(dǎo)致設(shè)備無法使用。

2 故障分析

從設(shè)備開機(jī)正常、自檢正?？膳袛嘣撛O(shè)備主板及CPU等應(yīng)正常，初步判斷系統(tǒng)程序出現(xiàn)故障。該設(shè)備預(yù)裝Windows系統(tǒng)[2]，從機(jī)器通過自檢后讀取硬盤不能進(jìn)入系統(tǒng)的故障現(xiàn)象看，應(yīng)為硬盤引導(dǎo)磁道損壞或硬盤損壞[3]。

3 故障排除

3.1 硬盤拆卸

該設(shè)備設(shè)計與普通便攜式計算機(jī)不同，硬盤安裝在主板下面靠近機(jī)箱底部的位置，不便像普通便攜式計算機(jī)一樣從底部拆裝，只能拆開主機(jī)后將硬盤取下在外部進(jìn)行測試和更換。將設(shè)備按照拆主機(jī)上蓋組件—拆主板組件—拆硬盤的步驟進(jìn)行拆除。

拆卸主機(jī)上蓋組件示意圖如圖1所示。取下9顆底部螺釘，將主機(jī)上蓋組件向上掀起30°，拔下控制面板與主板之間的連接線，然后沿箭頭方向向外拉出即可取出主機(jī)上蓋組件。

圖1 拆卸主機(jī)上蓋組件示意圖

取出主機(jī)上蓋組件，拆下CPU及主板，翻轉(zhuǎn)主板就能看見硬盤。拆卸硬盤時需注意，應(yīng)從硬盤的側(cè)面拿取，避免觸碰硬盤電路板面，防止人體靜電等原因損壞硬盤。按箭頭的方向?qū)⒂脖P固定件水平拔出，如圖2所示。取出的硬盤在通用便攜式計算機(jī)上進(jìn)行檢測和維修。

圖2 拆卸硬盤示意圖

3.2 硬盤檢測

該設(shè)備硬盤為320 GiB的機(jī)械硬盤，接入便攜式計算機(jī)后，仍然無法讀取和進(jìn)入系統(tǒng)程序，但能聽到硬盤轉(zhuǎn)動和磁頭“打盤”的聲音。采用HDTune軟件對硬盤進(jìn)行檢測，硬盤信息可讀取，但硬盤數(shù)據(jù)無法讀取，判定為該硬盤損壞。

3.3 故障分析

使用人員稱在單位駐地使用均正常，后裝箱帶入任務(wù)地，再次使用時無法進(jìn)入系統(tǒng)?？紤]到該設(shè)備經(jīng)過長途機(jī)動，有可能因顛簸受損[4]，因此申請新的硬盤更換。

在等待配件時，多臺通用便攜式計算機(jī)也出現(xiàn)啟動無法進(jìn)入系統(tǒng)的故障，與送修設(shè)備故障現(xiàn)象比較一致。重新對該設(shè)備故障進(jìn)行分析：由于任務(wù)地海拔較高（海拔4 400 m），而機(jī)械硬盤受高海拔因素影響較大。初步判斷由于海拔太高導(dǎo)致硬盤不能使用。

查閱說明書得知，便攜式彩超廠家設(shè)定的探頭等附件使用環(huán)境為700～1 060 hPa，對應(yīng)海拔高度為0～3000 m。硬盤廠商在出廠時給出的硬盤使用條件一般均為3 000m以下，特殊硬盤的使用條件為3500 m以下。

分析認(rèn)為高海拔地區(qū)由于氣壓和空氣密度降低，盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流減小導(dǎo)致提升磁頭的力變小，磁頭不能正常移動讀取磁盤數(shù)據(jù)，使主機(jī)無法進(jìn)入系統(tǒng)。

4 故障驗證

為驗證故障原因，利用醫(yī)療隊單兵加壓氧艙進(jìn)行加壓實驗。將故障設(shè)備硬盤恢復(fù)安裝后放入單兵加壓氧艙加壓至1 kg壓力，然后啟動便攜式彩超，該設(shè)備順利啟動并進(jìn)入系統(tǒng)。由于隔著氧艙無法進(jìn)行功能性測試，去除氧艙壓力后取出彩超，再次啟動又無法進(jìn)入系統(tǒng)。判斷為該設(shè)備硬盤不適于高海拔地區(qū)使用。

為確認(rèn)該故障確系高海拔因素引起，在海拔2 800 m地區(qū)對該設(shè)備進(jìn)行驗證，機(jī)器啟動正常，進(jìn)入系統(tǒng)正常，超聲回聲正常。

5 改進(jìn)

為滿足醫(yī)療隊彩超設(shè)備在高海拔地區(qū)的使用需要，對送修設(shè)備進(jìn)行以下改進(jìn)：

由于機(jī)械硬盤受高海拔因素影響嚴(yán)重，而固態(tài)硬盤不受高海拔因素影響的特點，使用固態(tài)硬盤替換原有的機(jī)械硬盤。設(shè)備廠家由于早期未考慮固態(tài)硬盤解決方案，無特定備件予以支持，故購買1只SATA接口128 GiB固態(tài)硬盤，利用軟件在海拔高度低于3 000 m的地區(qū)將原機(jī)械硬盤的數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)到新的固態(tài)硬盤中。將新的固態(tài)硬盤安裝好，恢復(fù)主機(jī)，啟動機(jī)器正常。在海拔4 560 m地區(qū)對該設(shè)備進(jìn)行驗證，機(jī)器使用正常。利用該方法將多個單位在高海拔地區(qū)無法使用的3臺便攜式彩超進(jìn)行改進(jìn)，其均能正常使用，可滿足醫(yī)療隊實際使用的需求。

由于當(dāng)時固態(tài)硬盤價格較高，市面上性價比相對較高的是128 GiB固態(tài)硬盤，比原機(jī)械硬盤容量偏小，但能夠滿足任務(wù)單位的使用需求，因此此次改進(jìn)具有實用性意義。

6 更換固態(tài)硬盤注意事項

（1）主板基本輸入輸出系統(tǒng)（basicinputoutputsystem，BIOS）開啟高級主機(jī)控制器接口（advanced host controller interface，AHCI）模式。由于AHCI模式中的原生命令隊列特性可以優(yōu)化用戶發(fā)送指令的順序，大大降低設(shè)備負(fù)荷，提升設(shè)備性能，因此建議主板BIOS開啟AHCI模式。

（2）重視固態(tài)硬盤4K對齊。關(guān)于4K對齊，傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤對4K影響不大，但固態(tài)硬盤對4K對齊有很大的影響。建議在安裝系統(tǒng)時采用自帶的分區(qū)工具進(jìn)行分區(qū)，同時采用固態(tài)硬盤廠商提供的4K對齊軟件進(jìn)行對齊，切忌采用第三方軟件對齊。

7 結(jié)語

此次送修的5臺設(shè)備中有1臺能夠正常使用，導(dǎo)致故障判斷時沒有考慮到硬盤的高海拔使用因素，簡單認(rèn)為是運輸過程中的震動等原因?qū)е掠脖P損壞。在故障分析過程中，為了驗證硬盤故障因素，將能夠正常啟動設(shè)備的硬盤拆卸下來對比，發(fā)現(xiàn)與其他4臺設(shè)備批號不同。分析后認(rèn)為應(yīng)該是廠家使用了不同批號的硬盤，而這個硬盤有可能是高海拔型硬盤，在4 000 m左右的海拔高度勉強(qiáng)能用。為驗證此因素，在海拔4 560 m地區(qū)對該設(shè)備進(jìn)行驗證，在10次啟動過程中出現(xiàn)了7次無法啟動的故障，而另外1臺故障設(shè)備則完全不能正常啟動。

通過與廠家技術(shù)部門溝通，建議廠家對彩超進(jìn)行使用環(huán)境評估，改進(jìn)或增加適合高海拔地區(qū)使用的產(chǎn)品，以滿足不同任務(wù)單位的使用需求。