408UL電源站檢修技術(shù)研究與應(yīng)用

朱麗娟(中石化石油工程地球物理有限公司中原分公司,河南 濮陽 457001)

408 UL電源站是法國SERCEL公司生產(chǎn)的408UL地震儀地面設(shè)備的供電單元，該供電單元主要為采集排列提供電源支持，并且承擔(dān)管理、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)采集排列采集的數(shù)據(jù)，它是408UL地震儀地面設(shè)備中不可或缺的組成部分。但是，電源站會(huì)隨著設(shè)備的使用出現(xiàn)損壞，并且隨著設(shè)備使用時(shí)間的增加，電源站損壞程度和數(shù)量也不斷的增加，導(dǎo)致電源站數(shù)量配備減少，達(dá)不到采集鏈數(shù)量的要求。因此，必須做好電源站的維修工作。

1.408UL電源站及檢測(cè)概述

1.1 408UL電源站工作原理

408 UL電源站連接排列內(nèi)的采集單元，并接受HCI工作站的控制，加電進(jìn)行自檢。408UL電源站主要功能是處理上一單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，控制電源站之間數(shù)據(jù)的傳輸路徑和方向、檢測(cè)和處理傳輸錯(cuò)誤、對(duì)排列段進(jìn)行電源管理。當(dāng)電源站接受到相鄰電源站發(fā)送的電源開啟命令，會(huì)立即從另一LINE端口對(duì)排列段的采集站供電。

1.2 408UL電源站測(cè)試系統(tǒng)

當(dāng)前測(cè)試電源站技術(shù)指標(biāo)的方式有TMS測(cè)試系統(tǒng)以及儀器的主機(jī)，其中TMS測(cè)試系統(tǒng)是應(yīng)用最為普遍的測(cè)試方式。該測(cè)試系統(tǒng)可以測(cè)試采集鏈、電源站以及交叉站站等野外單元的噪聲、脈沖、漏電、增益相位、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囗?xiàng)功能，測(cè)試結(jié)果會(huì)直接顯示在測(cè)試人員的用戶界面上，具有方便簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。雖然TMS測(cè)試系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)，該測(cè)試系統(tǒng)也存在較多的問題。一是獨(dú)立測(cè)試能力差。TMS測(cè)試系統(tǒng)是對(duì)電源站的整體測(cè)試，它不是也不可以對(duì)某一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行測(cè)試。例如電路板，TMS難以在電路板上進(jìn)行故障測(cè)試。二是不能對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。TMS測(cè)試系統(tǒng)只是對(duì)出現(xiàn)故障后的檢測(cè)，而不能對(duì)電源站進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)。這一缺陷導(dǎo)致TMS408測(cè)試系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路板各個(gè)部分的工作情況，也不能及時(shí)分析故障點(diǎn)和故障原因。

2.測(cè)試程序檢修技術(shù)

測(cè)試程序檢測(cè)只需要調(diào)取相應(yīng)的測(cè)試程序就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源站檢修。測(cè)試原理為利用相關(guān)的測(cè)試儀器、信號(hào)通路以及器件，檢測(cè)電路中的直流電壓和頻率參數(shù)變化得到測(cè)試結(jié)果，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析發(fā)生故障的元件、故障原因，幫助檢修人員及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)和排除故障。

制作測(cè)試轉(zhuǎn)接接口。測(cè)試轉(zhuǎn)接接口的作用就在于完全分離LPL和LIPL電路板。408UL電源站的主要組成部分為L(zhǎng)PL和LIPL兩塊多層印刷電路板，LPL和LIPL多層印刷電路板分別為數(shù)據(jù)處理板和接口-電源板。其中LPL電路板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它只包含數(shù)字的軟硬件電路，而LIPL電路板的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它有六部分電路組成。分別為提供過壓保護(hù)的電瓶控制電路、提供±24V電壓的升壓器電路、測(cè)量電壓和漏電的電壓控制電路、產(chǎn)生3.3V喚醒電壓、來源于電源站的工作電壓以及9.5V充電電壓。如果檢測(cè)到電源站存在故障，要準(zhǔn)確地分析故障點(diǎn)位置，可完全分離LPL和LIPL電路，有利于測(cè)量電源站組件的電壓值及追蹤信號(hào)。

測(cè)試程序需要TMS測(cè)試系統(tǒng)確定電源站內(nèi)部軟件版本有效后再啟動(dòng)，使用測(cè)試轉(zhuǎn)接接口分離電路板，啟動(dòng)測(cè)試程序，并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。將XDEV連接串口引出線，將電路板連接到可控電源，再利用測(cè)試程序?qū)﹄娐钒宓母鱾€(gè)功能進(jìn)行逐一測(cè)試。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)值與獲得的波形與電壓結(jié)果，從而判斷故障點(diǎn)位置及原因。

3.電源站加電困難和自測(cè)功能障礙故障的實(shí)際檢修操作

第一要查看保護(hù)電路，觀察漏電保護(hù)電路是否出現(xiàn)問題，首先判斷電路是否漏電，其次判斷電路是否因外界影響而出現(xiàn)感應(yīng)電壓，電路存在漏電和感應(yīng)電壓會(huì)導(dǎo)致電路產(chǎn)生強(qiáng)大的反向電流，造成二極管等器件被反向電流擊穿，保護(hù)電路損壞，電源不接地。判斷電路漏電和感應(yīng)壓首先要測(cè)量電源接頭的負(fù)極與外殼的阻值是否為1Ω。如果阻值為1Ω，則表示阻值正常。最后打開電源站，用數(shù)字表測(cè)量相關(guān)插座插腳之間的電阻值，并做好相應(yīng)的記錄，根據(jù)插腳之間的電阻值判斷電源站的漏電保護(hù)電路是否損壞。

第二觀察喚醒電路電壓值。使用測(cè)試轉(zhuǎn)接接口將LPL和LIPL電路板完全分離，檢查電阻和電容，對(duì)電源站的元件是否存在故障進(jìn)行初步的判斷。然后啟動(dòng)超級(jí)終端測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，將待測(cè)電路板連接至電瓶并接入電壓，測(cè)試3WK?PA電壓是否達(dá)到3.3V標(biāo)準(zhǔn)。如果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)則表明測(cè)試正常，如電壓未達(dá)到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，則取下電阻R161，再檢查C69和IC18組件是否存在故障。

第三逐一測(cè)試各個(gè)參考的電壓值是否達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)，待測(cè)試的參考點(diǎn)分別為R63、R69、R70等，正常電壓值分別為9.5V、6.3V、2.7V，測(cè)試方法為濾波測(cè)試，通過濾波檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)參考點(diǎn)R69的電壓未達(dá)到6.3V標(biāo)準(zhǔn)電壓，則可以立即判斷故障點(diǎn)位置，并采取相應(yīng)的措施解決故障。

4.結(jié)語

綜上所述，采用測(cè)試程序結(jié)合TMS測(cè)試系統(tǒng)可以彌補(bǔ)單獨(dú)使用TMS測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)的缺點(diǎn)，達(dá)到快速、有效診斷電源站故障點(diǎn)和故障原因的效果，有效的提高了檢修408UL電源站故障的效率，縮短工作人員查明故障的時(shí)間，保證了設(shè)備的安全以及設(shè)備正常工作，該測(cè)試程序在檢修408UL電源站中有極高的應(yīng)用價(jià)值。

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