衛(wèi)星地球站常見(jiàn)故障及處理

張金虎

（國(guó)家新聞出版廣電總局北京地球站，北京 102206）

衛(wèi)星地球站常見(jiàn)故障及處理

張金虎

（國(guó)家新聞出版廣電總局北京地球站，北京 102206）

本文對(duì)衛(wèi)星地球站的組成進(jìn)行了介紹，對(duì)各部分的常見(jiàn)故障及處理作了詳細(xì)的闡述，為同行處理故障提供了參考依據(jù)。

地球站；常見(jiàn)故障；處理

1　引言

衛(wèi)星地球站是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，在地球站播出系統(tǒng)中如果出現(xiàn)故障必須立即進(jìn)行處理，否則會(huì)影響通信業(yè)務(wù)的質(zhì)量，甚至?xí)斐赏ㄐ艠I(yè)務(wù)的中斷。在處理故障時(shí)的原則是“第一時(shí)間保證通信業(yè)務(wù)的傳輸正常，使損失減到最少”。

2　衛(wèi)星地球站系統(tǒng)的組成

2009年《廣播電視安全播出管理規(guī)定及專業(yè)實(shí)施細(xì)則》的出臺(tái)對(duì)衛(wèi)星地球站的技術(shù)系統(tǒng)配置進(jìn)行規(guī)范和要求，并于2014年進(jìn)行了修訂，根據(jù)規(guī)定要求，衛(wèi)星地球站一般由節(jié)目源引接系統(tǒng)、上行系統(tǒng)、天饋線系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)組成（如圖1所示）。

圖1　衛(wèi)星地球站系統(tǒng)配置示意圖

3　常見(jiàn)故障案例

3.1節(jié)目源引接系統(tǒng)

衛(wèi)星地球站的節(jié)目源引接主要由兩種方式：一種是節(jié)目源前端電臺(tái)、電視臺(tái)將節(jié)目制作好后復(fù)用成TS流，利用光纜或微波傳輸至地球站；另一種是節(jié)目源前端電臺(tái)、電視臺(tái)將節(jié)目制作好后進(jìn)行調(diào)制成中頻，通過(guò)光纜或微波傳輸至地球站。目前，多數(shù)地球站采用第一種方式進(jìn)行傳輸，在地球站節(jié)目源引接系統(tǒng)中常見(jiàn)的故障主要是傳輸適配設(shè)備故障。

（1）適配器故障

故障現(xiàn)象：正常傳輸業(yè)務(wù)的節(jié)目源出現(xiàn)圖像靜幀，碼流保護(hù)開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換至備路，網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)顯示適配器告警，狀態(tài)無(wú)響應(yīng)。

故障處理：本地查看設(shè)備無(wú)告警，無(wú)法進(jìn)行操作，測(cè)試適配器無(wú)輸出，對(duì)設(shè)備進(jìn)行重啟后恢復(fù)。

故障分析：設(shè)備本地顯示正常，無(wú)法進(jìn)行面板操作，測(cè)試無(wú)信號(hào)輸出，斷電重新啟動(dòng)后設(shè)備工作正常。在長(zhǎng)期運(yùn)行中，設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)碼流輸出，建議定期對(duì)傳輸設(shè)備進(jìn)行斷電重啟。

（2）ASI光端機(jī)故障

故障現(xiàn)象：運(yùn)行中傳輸?shù)墓?jié)目源中斷，碼流保護(hù)開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換至備用系統(tǒng)，網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)顯示設(shè)備故障。

故障處理：本地查看設(shè)備面板無(wú)顯示，電源指示燈滅，測(cè)試發(fā)現(xiàn)電源模塊故障，對(duì)電源模塊進(jìn)行更換后設(shè)備恢復(fù)正常。

故障分析：設(shè)備在運(yùn)行中，電源系統(tǒng)是故障多發(fā)環(huán)節(jié)，設(shè)備無(wú)顯示，測(cè)試電源模塊無(wú)電壓輸出，判定故障點(diǎn)在電源模塊，對(duì)于設(shè)備的電源模塊應(yīng)定期進(jìn)行除塵，定期對(duì)散熱風(fēng)扇進(jìn)行檢查，定期測(cè)量電壓，保證設(shè)備工作正常。

3.2上行系統(tǒng)

衛(wèi)星地球站上行系統(tǒng)主要包括調(diào)制器及切換開(kāi)關(guān)、上變頻器及切換開(kāi)關(guān)、高功放及切換開(kāi)關(guān)等設(shè)備，設(shè)備故障也主要發(fā)生在這幾個(gè)設(shè)備環(huán)節(jié)。

（1）調(diào)制器故障

故障現(xiàn)象：調(diào)制器使用中網(wǎng)管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示電源1告警。

故障處理：本地查看電源1指示燈變紅，開(kāi)打機(jī)箱蓋子，測(cè)試電源1模塊，無(wú)電源輸出，更換電源模塊后恢復(fù)。

故障分析：使用中出現(xiàn)電源告警，問(wèn)題應(yīng)該出現(xiàn)在電源部分，測(cè)試無(wú)電源輸出，鎖定故障點(diǎn)。小信號(hào)設(shè)備的電源系統(tǒng)的直流電源模塊工作一段時(shí)間后極易發(fā)生故障，運(yùn)行中除了要定期檢測(cè)外，還要注意散熱，有條件的單位可以3到5年對(duì)電源模塊進(jìn)行更換，保證工作穩(wěn)定。

（2）上變頻器故障

故障案例一：電源故障

故障現(xiàn)象：UT-4500系列上變頻器在使用中上變頻器偶爾出現(xiàn)+5V電源告警。

故障處理：本地清除設(shè)備告警，一段時(shí)間后還會(huì)出現(xiàn)，打開(kāi)機(jī)箱檢查，電源部分未見(jiàn)異常，各元件沒(méi)有損壞現(xiàn)象，測(cè)試電源輸出正常，對(duì)電源部分進(jìn)行重新連接后，工作正常，未再出現(xiàn)電源告警。

故障分析：上變頻器出現(xiàn)電源告警，問(wèn)題應(yīng)該出現(xiàn)在電源部分，偶爾出現(xiàn)證明問(wèn)題可能為軟故障或是接觸不良所致。對(duì)變頻器進(jìn)行開(kāi)箱檢查沒(méi)發(fā)現(xiàn)異常，電源的各個(gè)接點(diǎn)進(jìn)行重新連接后開(kāi)機(jī)，故障消除，此故障為電源接觸不良所致。

故障案例二：切換模塊故障

故障現(xiàn)象：UT-4500系列上變頻器主備切換后，高功放無(wú)功率輸出。

故障處理：檢查上變頻器無(wú)告警，分別測(cè)試主備用變頻器輸出正常，對(duì)主用變頻器TSM模塊進(jìn)行更換后工作正常。

故障分析：上變頻器單機(jī)工作時(shí)都正常，經(jīng)過(guò)上變頻器切換后無(wú)功率輸出，這說(shuō)明故障出現(xiàn)在切換開(kāi)關(guān)系統(tǒng)上，UT-4500系列上變頻器的切換開(kāi)關(guān)是個(gè)菊花鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)（如圖2所示），當(dāng)一臺(tái)變頻器故障后，信號(hào)會(huì)通過(guò)環(huán)通口切換至備機(jī)工作，每個(gè)變頻器的切換模塊都是一個(gè)開(kāi)關(guān)，正常工作時(shí)由變頻器輸出，主用變頻器的IF INLOOP和IF OUTLOOP，RF INLOOP和RF OUTLOOP兩個(gè)接點(diǎn)閉合，當(dāng)變頻器故障后變頻器通過(guò)HSB線控制對(duì)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換為IF IN和IF OUTLOOP，RF IN和RF OUTLOOP兩個(gè)接點(diǎn)閉合，信號(hào)直接通過(guò)備用變頻器輸出，如果主用切換開(kāi)關(guān)中的模塊故障，就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)中斷，功放無(wú)功率輸出。

圖2　切換開(kāi)關(guān)連接示意圖

（3）高功放故障

故障案例一：散熱風(fēng)機(jī)故障

故障現(xiàn)象：GIV型高功放運(yùn)行中出現(xiàn)溫度過(guò)高告警，功率不穩(wěn)，繼而高功放掉高壓，功放自動(dòng)切換至備機(jī)。

故障處理：本地檢查高功放出風(fēng)口無(wú)風(fēng)，散熱風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，拆下散熱風(fēng)機(jī)檢查，風(fēng)機(jī)有卡滯現(xiàn)象，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換后正常。

故障分析：高功放運(yùn)行中出現(xiàn)溫度過(guò)高告警有兩種可能：一是散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)故障，導(dǎo)致無(wú)法散熱；二是檢測(cè)電路故障，本地查看出風(fēng)口無(wú)風(fēng)，散熱風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)且風(fēng)扇有卡滯現(xiàn)象，判斷為風(fēng)機(jī)故障。

故障案例二：檢波二極管故障

故障現(xiàn)象：GIV型高功放運(yùn)行中網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)和本地高功放面板顯示無(wú)輸出功率，節(jié)目上行載波正常，節(jié)目播出正常。

故障處理：將在播業(yè)務(wù)倒換至備用系統(tǒng)播出，測(cè)量前面板監(jiān)測(cè)口功率值正常，判斷為顯示線纜連接或檢波二極管故障，檢查線纜連接無(wú)異常，對(duì)檢波二極管更換后功率顯示正常。

故障分析：高功放無(wú)功率顯示有兩種可能，一是管子故障確實(shí)沒(méi)有功率輸出，另外一種可能是檢測(cè)電路故障。上行的載波正常，測(cè)量功放的前面板耦合監(jiān)測(cè)口功率顯示正常證明管子工作正常，問(wèn)題在檢測(cè)電路上，線纜連接沒(méi)問(wèn)題，射頻控制板工作正常，故障點(diǎn)在檢波二極管上。

故障案例三：中功放故障

故障現(xiàn)象：GIV型高功放運(yùn)行中播出業(yè)務(wù)的載波大幅度降低，業(yè)務(wù)出現(xiàn)中斷，高功放無(wú)告警，輸出功率低于正常值。

故障處理：將節(jié)目倒換至備用系統(tǒng)上行，測(cè)試中頻信號(hào)電平正常，測(cè)試上變頻器輸出電平正常，測(cè)試中功放輸出電平低于正常值，判斷為中功放故障，更換后高功放恢復(fù)正常。

故障分析：高功放無(wú)告警，載波大幅度降低，出現(xiàn)播出業(yè)務(wù)中斷，說(shuō)明輸出功率不正常，這種情況可能出現(xiàn)在中頻信號(hào)電平降低，也就是調(diào)制器故障導(dǎo)致輸出信號(hào)降低；也可能出現(xiàn)在上變頻器故障上，導(dǎo)致輸出信號(hào)降低；還有可能是高功放本身的中功放和速調(diào)管故障導(dǎo)致輸出信號(hào)降低。對(duì)信號(hào)的中頻電平和上變頻器輸出進(jìn)行測(cè)量無(wú)異常，對(duì)中功放輸出測(cè)量電平異常，判斷為中功放故障。

3.3天饋線系統(tǒng)

衛(wèi)星地球站天饋線系統(tǒng)主要由天線本體、伺服系統(tǒng)和饋線系統(tǒng)組成，其中伺服系統(tǒng)為故障多發(fā)點(diǎn)。

故障案例一：限位開(kāi)關(guān)故障

故障現(xiàn)象：網(wǎng)管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示天線控制器多次瞬間出現(xiàn)“travel limit switch”告警。

故障處理：本地查看天線控制器也有同樣告警，將天線置于停止?fàn)顟B(tài)，檢查天線限位開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)方位限位開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)受潮損壞，更換限位開(kāi)關(guān)后恢復(fù)正常。

故障分析：天線系統(tǒng)出現(xiàn)限位開(kāi)關(guān)告警，故障可能出現(xiàn)在限位開(kāi)關(guān)和檢測(cè)電路上，檢查檢測(cè)電路正常，故障點(diǎn)就在限位開(kāi)關(guān)上，本故障為限位開(kāi)關(guān)密封不好，長(zhǎng)期受潮導(dǎo)致觸點(diǎn)腐蝕，運(yùn)行中應(yīng)對(duì)天線限位開(kāi)關(guān)定期檢查和測(cè)試。

故障案例二：天控器故障

故障現(xiàn)象：網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)顯示某系統(tǒng)7200天線控制器通信故障，設(shè)備無(wú)響應(yīng)。

故障處理：到本地查看，天線控制器黑屏無(wú)顯示，檢查天線控制器電源未正常加電工作，測(cè)量電源輸入正常，檢查電源熔斷器，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)熔斷，更換新的熔斷器，加電后熔斷器再次熔斷，測(cè)量開(kāi)關(guān)電源輸入輸出線路正常，測(cè)量電源模塊輸入電壓正常，無(wú)直流電壓輸出，判斷為該電源模塊故障，更換后正常工作。

故障分析：天線控制器遠(yuǎn)程通信告警，故障可能出現(xiàn)在天線控制器本身或者通信設(shè)備故障，本地查看天線控制器沒(méi)工作，故障在天線控制器本身，經(jīng)過(guò)逐步排查發(fā)現(xiàn)天線控制器供電系統(tǒng)的電源模塊無(wú)電壓輸出，更換后故障排除。

3.4電力系統(tǒng)

衛(wèi)星地球站電力系統(tǒng)主要由高壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)和應(yīng)急電源組成，其中，UPS系統(tǒng)是衛(wèi)星地球站電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（1）電池故障

故障現(xiàn)象：UPS系統(tǒng)放電測(cè)試時(shí)，本應(yīng)該正常放電30分鐘的系統(tǒng)，放電10分鐘系統(tǒng)停止放電，自動(dòng)恢復(fù)市電供電。

故障處理：對(duì)UPS系統(tǒng)電池組電池逐個(gè)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)一塊電池欠壓，更換后，對(duì)電池組進(jìn)行充電一段時(shí)間，再次測(cè)試放電功能正常。

故障分析：UPS系統(tǒng)放電測(cè)試，電池放電時(shí)間低于正常放電時(shí)間系統(tǒng)停止放電，說(shuō)明系統(tǒng)檢測(cè)到電池組電壓低于放電門限，這種故障一種是電池出現(xiàn)故障，另一種是檢測(cè)系統(tǒng)故障，前者故障幾率較高，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)電池故障，更換后故障排除。

（2）UPS故障

故障現(xiàn)象：網(wǎng)管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示某系統(tǒng)DDS200KVA UPS設(shè)備告警，內(nèi)容為整流器故障。

故障處理：本地查看UPS系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)，負(fù)載自動(dòng)轉(zhuǎn)換至其他系統(tǒng)。

檢查機(jī)器內(nèi)部元件，未發(fā)現(xiàn)異常，用通信軟件連接UPS系統(tǒng)查看故障記錄，顯示直流電壓故障，通過(guò)記錄數(shù)據(jù)分析判斷為整流器和逆變器供電的開(kāi)關(guān)電源板故障，更換開(kāi)關(guān)電源板后，開(kāi)機(jī)故障消失。

故障分析：網(wǎng)管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)UPS設(shè)備整流器故障，故障應(yīng)該在UPS的整流器系統(tǒng)，本地檢查整流器設(shè)備無(wú)異常，查看故障記錄顯示直流電壓故障，判斷為開(kāi)關(guān)電源板故障。

以上是衛(wèi)星地球站部分設(shè)備的常見(jiàn)故障，是結(jié)合地球站的維護(hù)工作截取了一部分有代表的案例，由于衛(wèi)星地球站中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)對(duì)傳輸業(yè)務(wù)的影響不大，在這里并未列舉。

4　結(jié)束語(yǔ)

衛(wèi)星地球站建成后，做好運(yùn)行維護(hù)工作是保證通信業(yè)務(wù)正常傳輸?shù)年P(guān)鍵，各單位要根據(jù)自身?xiàng)l件制定出適合自己的維護(hù)周期，盡可能減少或避免設(shè)備故障造成的傳輸業(yè)務(wù)受損。

Satellite Earth Station Common Faults and Processing

Zhang Jinhu
（The Beijing earth station of SARFT， Beijing， 102206）

In this paper， the composition of satellite earth station are introduced， on the part of the common faults and processing has carried on the detailed elaboration， provides reference for the peer process faults.

Earth station Common faults； Processing

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2015.03.007

TN927+.2

B

1672-7274（2015）03-0029-04