通信自動(dòng)化通道故障及維護(hù)策略

梁林娜

摘要：隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，通信系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，因此通信系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的高校穩(wěn)定運(yùn)行，電信企業(yè)引進(jìn)了通信的自動(dòng)化通道技術(shù)，文章通過(guò)對(duì)通信自動(dòng)化通道運(yùn)行原理及常見故障問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了幾點(diǎn)維護(hù)措施，以便為通信系統(tǒng)完善運(yùn)行提供有效建議。

關(guān)鍵詞：通信自動(dòng)化；運(yùn)行原理；通道故障；檢測(cè)與維護(hù)

1 引言

通信傳輸信道在原有控制方式上存有一定的缺陷，主要是受通信信道的傳輸容量、編碼方式以及數(shù)據(jù)加密等各方面因素。但通過(guò)現(xiàn)有模式的整改，使其不但提高了傳輸效率，并且也保證數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2 通信自動(dòng)化通道運(yùn)行原理

隨著當(dāng)前通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在傳輸信道方面進(jìn)行了數(shù)字化的改進(jìn)。該整體系統(tǒng)包括：信源、信源編碼器、加密器、信道編碼器、數(shù)字調(diào)制器、信道、數(shù)字解調(diào)器、信道譯碼器、解密器、信源譯碼器以及信宿，而傳輸信道內(nèi)完成的便是數(shù)字信息的傳輸與接收。自動(dòng)化控制信道在原有的基礎(chǔ)上添加了遙測(cè)、遙控以及遙調(diào)等操作程序，使其對(duì)傳輸信道進(jìn)行全方位掌控。信號(hào)源通過(guò)編碼器將傳輸?shù)哪M信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，使其產(chǎn)生周期性序列。傳輸?shù)闹芷谛孕蛄薪?jīng)過(guò)加密器進(jìn)行加密，一般采用的加密方式為十六進(jìn)制編碼，對(duì)于十進(jìn)制編碼用數(shù)字0-9代替，對(duì)于10-15編碼采用字母A-F進(jìn)行加密，這種加密方式能夠保證數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。數(shù)字信號(hào)在信道傳輸過(guò)程中，極易受到噪音的干擾，引起數(shù)字信號(hào)的失真，為了提高數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，則會(huì)在傳輸信道內(nèi)采用信道編碼器。在傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)中添加冗余碼元，其實(shí)降低傳輸信號(hào)的差錯(cuò)率。然后便是經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制器對(duì)數(shù)字信號(hào)的解調(diào)，使其將傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于信道傳輸?shù)念l帶信道，這種經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)變的數(shù)字信號(hào)具有一定的優(yōu)點(diǎn)，其中包括：干擾性、保密性以及靈活性，最終將傳輸?shù)男盘?hào)傳遞至終端系統(tǒng)內(nèi)。這些數(shù)字信號(hào)的調(diào)節(jié)都是在傳輸信道內(nèi)完成，使其保證了信號(hào)的穩(wěn)定性。而對(duì)于遙測(cè)、遙控以及遙調(diào)等操作程序是在相關(guān)設(shè)備內(nèi)完成操作，這種通信自動(dòng)化通道運(yùn)行原理現(xiàn)已逐步在電力系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用。

3 通信自動(dòng)化通道故障

通信自動(dòng)化通道故障包括：設(shè)備軟件故障、設(shè)備硬件故障、音頻頻率故障以及頻率鍵控故障，這些故障的存在降低了數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，并且也極易遭受外界信號(hào)的干擾，容易產(chǎn)生失真。

3.1 設(shè)備軟件故障

系統(tǒng)軟件故障主要表現(xiàn)在脈沖編碼調(diào)制以及差錯(cuò)控制編碼方式上，一般傳輸信號(hào)脈沖編碼調(diào)制包括：抽樣、量化以及編碼，抽樣是將原有的連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散信號(hào)，抽樣后的信號(hào)中包含原有的所有信號(hào)片段。在抽樣過(guò)程中，對(duì)于信號(hào)的抽樣頻率要求f>2fm，設(shè)定的抽樣頻率為8000Hz，但是由于軟件系統(tǒng)的不穩(wěn)定性造成抽樣頻率大于2fm，使頻率出現(xiàn)混疊。量化分為均勻量化與非均勻量化，均勻量化是將傳輸?shù)男盘?hào)電平均勻分段，然后取每段的平均值。非均勻量化首先將傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行壓縮，然后在進(jìn)行均勻量化，這種量化模式是將大信號(hào)進(jìn)行壓縮，小信號(hào)進(jìn)行放大的過(guò)程。編碼便是采用PCM二進(jìn)制的編碼方式，在進(jìn)行4位二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換時(shí)，將量化級(jí)數(shù)字進(jìn)行編碼，然后經(jīng)過(guò)自然二進(jìn)制碼、折疊二進(jìn)制碼以及反射二進(jìn)制碼進(jìn)行對(duì)等轉(zhuǎn)換。例如：量化級(jí)編號(hào)0，自然二進(jìn)制碼0000，折疊二進(jìn)制碼0111，反射二進(jìn)制碼0000：量化級(jí)編號(hào)1，自然二進(jìn)制碼0001，折疊二進(jìn)制碼0110，反射二進(jìn)制碼0001；量化級(jí)編號(hào)2，自然二進(jìn)制碼0010，折疊二進(jìn)制碼0101，反射二進(jìn)制碼0011；量化級(jí)編號(hào)3，自然二進(jìn)制碼0011，折疊二進(jìn)制碼0100，反射二進(jìn)制碼0010：但是由于編碼序列的出錯(cuò)，導(dǎo)致遙控及遙測(cè)運(yùn)行程序的失誤。例如：電力系統(tǒng)采用模擬數(shù)字信號(hào)測(cè)量AB兩段線路的長(zhǎng)度，但是由于電路數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中，反射信號(hào)碼型轉(zhuǎn)換的失誤，使得在測(cè)量距離上出現(xiàn)一定的偏差。其次由于軟件操作系統(tǒng)的故障，對(duì)于遙控程序也具有一定的影響，使其失去原有的波動(dòng)范圍。

3.2 設(shè)備硬件故障

設(shè)備硬件故障包括的類型有：主板、電源、存儲(chǔ)控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及硬盤等，系統(tǒng)設(shè)備硬件的故障便會(huì)失去對(duì)操作系統(tǒng)的控制。例如：電力通信系統(tǒng)中，由于主機(jī)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的高速運(yùn)行，使機(jī)箱內(nèi)的溫度不斷升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度后，便會(huì)導(dǎo)致主機(jī)運(yùn)行程序處于休眠狀態(tài)，使其失去對(duì)設(shè)備的操作控制。由于傳輸系統(tǒng)容量較小，便會(huì)造成數(shù)據(jù)信息丟失的現(xiàn)象。原有傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)容量只有幾百G，但是傳輸?shù)臄?shù)字信息不但包括文字、圖像，而且還包括大容量的視頻信息，由于傳輸系統(tǒng)內(nèi)存容量較小，不能存儲(chǔ)全部的有效數(shù)據(jù)，便會(huì)造成部分?jǐn)?shù)據(jù)信息的丟失。假設(shè)傳輸?shù)臄?shù)字信息片段中，報(bào)頭部分的數(shù)據(jù)信息丟失，便會(huì)造成部分應(yīng)用功能的喪失。例如：電力終端數(shù)據(jù)庫(kù)能夠存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)流量為1500G，但是由于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量過(guò)大，使其超出數(shù)據(jù)庫(kù)的承載范圍，便會(huì)造成通信傳輸信道的堵塞。對(duì)于通信電源裝置的處理需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況做出處理，一般通信電源電壓為48V，這種低電壓不但可以保護(hù)整體運(yùn)行系統(tǒng)，而且還能防止過(guò)大電流對(duì)電路的擊穿。

3.3 音頻頻率故障

通信自動(dòng)化通道內(nèi)音頻頻率不但正確，并且精確度要高。在原有傳輸通道內(nèi)，由于傳輸音頻頻率存在一定的頻率偏差，使其出現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)失真的現(xiàn)象。移動(dòng)通信系統(tǒng)中包括移動(dòng)臺(tái)、終端適配器，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)發(fā)出信號(hào)指令后，便會(huì)將傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信息傳遞至終端適配器進(jìn)行語(yǔ)音編碼及調(diào)頻，但是由于在調(diào)頻過(guò)程中，將音頻信號(hào)進(jìn)行不等程度的壓縮及放大，便會(huì)造成語(yǔ)音信號(hào)串碼的現(xiàn)象，使其造成不同程度的失真。在音頻信號(hào)量化階段，由于抽取波形頻率段的不同，在量化階段沒有參考的范圍標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)拷貝一段音頻波形作為參考模型，但是由于后期在拼接過(guò)程中，各個(gè)頻率段不能合成有效的音頻片段，造成后期加工的語(yǔ)音出現(xiàn)較大程度的失真。

4 通信自動(dòng)化通道維護(hù)

通信自動(dòng)化通道維護(hù)措施包括：設(shè)備軟硬件檢測(cè)與維護(hù)、通信網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與維護(hù)等。

4.1 設(shè)備軟硬件檢測(cè)與維護(hù)

通信自動(dòng)化軟件維護(hù)主要是在編碼控制方式上進(jìn)行定期檢測(cè)，其中包括：幅度鍵控與頻率鍵控信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，幅度鍵控檢測(cè)是根據(jù)波形的幅值進(jìn)行檢測(cè)，過(guò)濾出不符合條件的波形信號(hào)。例如：通信傳輸信道內(nèi)低通濾波器設(shè)置的傳輸波形相位為1，周期為T；當(dāng)傳輸?shù)牟ㄐ涡盘?hào)通過(guò)低通濾波器時(shí)，便會(huì)將相位為1/2，周期為2T的波形信號(hào)過(guò)濾，使其保證傳輸信號(hào)的有效性。其次在傳輸信號(hào)頻率結(jié)構(gòu)上也進(jìn)行了定期檢測(cè)，例如：電力通信系統(tǒng)傳輸信號(hào)的頻率為16000Hz，其中含有數(shù)據(jù)報(bào)頭以及幀結(jié)構(gòu)。為了防止出現(xiàn)傳輸信號(hào)中夾帶其他波形信號(hào)，軟件系統(tǒng)便會(huì)對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行全部掃描，防止出現(xiàn)其他波形信號(hào)對(duì)電力信號(hào)的干擾。對(duì)于硬件維護(hù)便會(huì)增大數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)容量以及對(duì)電路板進(jìn)行及時(shí)的散熱，防止出現(xiàn)溫度過(guò)高，造成整個(gè)終端運(yùn)行系統(tǒng)的癱瘓。所以對(duì)于內(nèi)部硬件設(shè)施進(jìn)行定期的檢修與維護(hù)，使其降低通信設(shè)備的故障率。

4.2 通信網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與維護(hù)

通信網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與維護(hù)能夠提高設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行程序，網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)包括查看傳輸信道內(nèi)載波信號(hào)是否同步。同步包括載波同步、位同步、群同步及網(wǎng)同步，載波同步需要接收端提供一個(gè)與發(fā)射端調(diào)制載波同頻同相的相干載波，這樣才能保證數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)的一致性。在檢測(cè)過(guò)程中主要查看波形的頻率與相位是否一致，這樣在接收端才能接收到完整的信號(hào)。其次對(duì)于音頻信號(hào)的檢測(cè)也同樣適用，傳輸系統(tǒng)將音頻傳輸?shù)牟ㄐ伟l(fā)送至終端處理器進(jìn)行原始信號(hào)的還原，然后發(fā)送至電力自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，根據(jù)語(yǔ)音提示完成各項(xiàng)操作功能。例如：電力通信終端處理系統(tǒng)接收到電壓語(yǔ)音調(diào)測(cè)信息后，電力自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)便會(huì)根據(jù)電壓的調(diào)測(cè)范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)測(cè)，使其保證整個(gè)電力自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)通信自動(dòng)化通道故障及維護(hù)策略的探究分析，使得筆者對(duì)通信信道的結(jié)構(gòu)有了更為深刻認(rèn)知。通信信道在傳輸過(guò)程中，不但保證了數(shù)據(jù)信息的完整性，并且在設(shè)備自動(dòng)控制程序應(yīng)用使用方面也有了逐步的提升。這種自動(dòng)化控制程序逐步在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，并取得了一定的成效，使其帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展。