監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)幅監(jiān)測部分電路分析和故障排查

黃澤鴻

摘 要

我臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)由北京崇遠(yuǎn)科技有限公司承建，于2012年竣工。該自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是由發(fā)射機(jī)指標(biāo)狀態(tài)采集系統(tǒng)、環(huán)境安防系統(tǒng)、信源切換及監(jiān)視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、四個(gè)子系統(tǒng)組成。該監(jiān)控系統(tǒng)能清晰顯示發(fā)射機(jī)及附屬設(shè)備的工作狀態(tài)，方便值機(jī)人員查看設(shè)備運(yùn)行情況，有利于維護(hù)人員盡快的查找故障問題。本文主要介紹全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)在正常播出下，監(jiān)控工控電腦顯示欠調(diào)幅的情況。

【關(guān)鍵詞】發(fā)射機(jī) 調(diào)幅 檢波 監(jiān)控系統(tǒng)

調(diào)幅（Amplitude Modulation，AM）。范圍在530-1600KHz，調(diào)幅是高頻載波的振幅隨信號(hào)改變的調(diào)制。其中，載波信號(hào)的振幅隨著調(diào)制信號(hào)的某種特征的變換而變化，但頻率保持不變。調(diào)幅在有線電或無線電通信和廣播中應(yīng)用甚廣。簡而言之，調(diào)幅是用音頻的高低變?yōu)榉鹊淖兓碾娦盘?hào)。

監(jiān)控檢測流程：發(fā)射機(jī)的射頻輸出端用50Ω同軸電纜接入檢波管射頻輸入端，從檢波盒“檢波輸出”端，射頻信號(hào)交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷海?v～5v）輸出，另一端接至調(diào)幅度儀（CYK-602A）“信號(hào)輸入”端。每臺(tái)調(diào)幅度檢測儀有六個(gè)檢測輸入端口，我臺(tái)一臺(tái)調(diào)幅度檢測儀檢測3個(gè)頻率、一主一備的6臺(tái)發(fā)射機(jī)。以載波和調(diào)幅度形式顯示，可通過檢波盒上“載波幅度調(diào)節(jié)”電位器，調(diào)節(jié)載波顯示值；載波的顯示一般調(diào)節(jié)在80%左右。當(dāng)發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)，對(duì)應(yīng)通道的載波和調(diào)幅度的綠色彩條顯示。正常播出狀態(tài)下，載波動(dòng)態(tài)顯示的幅度基本不變，而調(diào)幅度彩條指示的高度隨調(diào)幅度大小而變化。調(diào)幅度檢測儀通過RS422通訊接口輸出，輸出端接入ARM（CYK-ARM6）管理器。ARM將6臺(tái)串口設(shè)備的數(shù)據(jù)采集集中管理，設(shè)備輸入有6個(gè)串口，輸出6個(gè)以太網(wǎng)接口，簡而言之ARM管理器將串口改為以太網(wǎng)口輸出，數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控工控機(jī)上顯示。

根據(jù)監(jiān)控檢測流程，在發(fā)射機(jī)正常播出時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)工控機(jī)上發(fā)射機(jī)仍欠調(diào)幅報(bào)警的情況下，結(jié)合本人實(shí)踐工作，分析以下幾種故障可能。

1 TS-03發(fā)射機(jī)輸出測試取樣

當(dāng)射頻取樣電路發(fā)生故障，則無射頻信號(hào)輸出，自然無檢測信號(hào)。在檢查輸出取樣電壓時(shí)，為保證準(zhǔn)確性，我們都使用示波器測量。

1.1 故障現(xiàn)象

監(jiān)控工控機(jī)欠調(diào)幅報(bào)警，但發(fā)射機(jī)功率及監(jiān)聽正常。

1.2 故障分析排查

逐級(jí)檢查監(jiān)測設(shè)備，發(fā)現(xiàn)檢波管輸入端無射頻輸入電壓，考慮到發(fā)射機(jī)仍處在正常工作狀態(tài)，初步懷疑發(fā)射機(jī)射頻輸出至檢波管射頻輸入間的50Ω同軸電纜故障，因此短路該電纜一端，使用萬用表測量是否導(dǎo)通，檢查后發(fā)現(xiàn)該電纜正常，排除該故障可能性。而后使用示波器檢查測量發(fā)射機(jī)射頻輸出端電壓，顯示無射頻輸出電壓，考慮到發(fā)射機(jī)能正常播出但并無輸出檢測電壓，因而判斷為1B4高頻取樣板故障。

1.3 電路分析

該電路利用電容分壓電路，通過電場藕合，取得射頻已調(diào)波信號(hào)。通過C1、C5、C6、C7串聯(lián)分壓電路，分別在C7或C5+C6及C7上獲得取樣電壓，R1為隔離電阻，由于到Q9插座輸出端存在電壓降，因此該隔離電阻主要系起電壓降特性，使得Q9插座輸出端仍有電流流過。當(dāng)測試電壓要求較大時(shí)，在上獲取，當(dāng)要求電壓幅度較小時(shí)，在K1轉(zhuǎn)至右邊獲取。（一般情況下，出廠設(shè)置該連接板都處右邊位置。）根據(jù)所接儀器需要輸入電壓的大小，可改變連接銅片的位置或電容器電容量，使輸出高頻電壓有效值限制在30V～60V或5V～10V之間。

1.4 故障排除

根據(jù)該電路分析及電壓的計(jì)算方式，最有可能導(dǎo)致該電路板沒有輸出電壓是因C1電容斷路或C7有電容擊穿現(xiàn)象，將C1電容兩端斷開，首先使用500V搖表測量，顯示該電容處開路狀態(tài)，其后再用電容測試儀測量該電容容量，發(fā)現(xiàn)其幾乎無容量，判斷該電容損壞。同理，測量C7正常。更換C1電容后，恢復(fù)正常調(diào)幅顯示。

2 檢波盒

到檢波盒的射頻信號(hào)，信號(hào)中間部分是載波高頻信號(hào)，其上下調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)是音頻信號(hào)。上包絡(luò)信號(hào)和下包絡(luò)信號(hào)對(duì)稱，但是信號(hào)相位相反，我們只需要上包絡(luò)信號(hào)通過檢波管進(jìn)行檢波。檢波電路輸出信號(hào)由直流成分、音頻信號(hào)、高頻載波信號(hào)三種信號(hào)組成。其中檢波電路輸出端的高頻載波信號(hào)被高頻濾波電容C旁路到地線。

當(dāng)檢查到射頻輸入口有信號(hào)而檢波盒無輸出，需打開檢波盒蓋，用示波器（X1檔）測量檢波管的兩端，看是否有信號(hào)，是何種信號(hào)。

如果檢波管負(fù)端沒有音頻信號(hào)，則是檢波管或變壓器故障，然后測試檢波管正端是否有高頻信號(hào)，有高頻信號(hào)則判斷為檢波管故障，沒有高頻信號(hào)則判斷為變壓器故障。如果檢波管負(fù)端檢測有半波信號(hào)，則可以判斷為電容故障。

日常檢修發(fā)現(xiàn)，檢波盒內(nèi)的檢波二極管損壞率最高，維修時(shí)將此二極管更換為耐壓比較高的二極管。

3 ARM管理器

3.1 故障現(xiàn)象

監(jiān)控工控機(jī)欠調(diào)幅報(bào)警，顯示三個(gè)頻率發(fā)射機(jī)沒有調(diào)幅顯示，但發(fā)射機(jī)能正常工作。

3.2 故障分析

檢查發(fā)現(xiàn)三個(gè)欠調(diào)幅的頻率共用一調(diào)幅檢測儀，而該調(diào)幅檢測儀有載波和調(diào)幅顯示，因而初步判斷故障現(xiàn)象在ARM管理器上。該ARM在監(jiān)控工控機(jī)上的顯示除了這三個(gè)頻率數(shù)據(jù)采集外還有電力采集和環(huán)境采集，但電力采集和環(huán)境采集顯示均為正常。排除了該ARM管理器損壞，進(jìn)一步推斷系三個(gè)頻率的接入串口故障。

3.3 故障排除

將輸入串口改至ARM管理器空置的插口。查找C盤檢測軟件，以筆記本方式打開cfg.pv，更改IP至新插口上，port數(shù)值不變，保存后運(yùn)行即可。

4 結(jié)論

在本文書寫過程中，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)有系統(tǒng)性的了解，對(duì)每個(gè)設(shè)備的功能進(jìn)行了分析，這是排除檢測故障的有效方法。遇到故障時(shí)回歸到了原理圖上，通過原理圖分析才最終找到“病灶”。由于本人水平有限，實(shí)踐中遇到此類故障時(shí)也甚少，通過自身在維修實(shí)踐中的感受，與同行進(jìn)行一次交流以獲得提升維護(hù)技術(shù)水平，達(dá)到安全運(yùn)行及共同進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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