轉(zhuǎn)動天線遠程控制系統(tǒng)故障分析

劉靜敏

（國家新聞出版廣電總局無線電臺管理局2021臺中控機房，黑龍江 齊齊哈爾161000）

【摘 要】針對轉(zhuǎn)動天線遠程控制系統(tǒng)存在問題，進行了全面系統(tǒng)分析，并提出解決方案。

【關(guān)鍵詞】自動化；串口通訊

一、概述

由于我臺中控機房進行集總控制，各機房端只進行設(shè)備維護、必要的巡視和應急故障處理工作，所以相關(guān)設(shè)備的遠程控制系統(tǒng)穩(wěn)定與否直接影響全臺的安全播音工作，本文就新系統(tǒng)運行以來發(fā)生的一些典型故障進行了總結(jié)分析，并提出有針對性的解決辦法。

二、典型故障

類型一：

中控機房遠程控制系統(tǒng)執(zhí)行倒頻操作時出現(xiàn)參數(shù)無法切換，“Power on” 異常打開故障。A：轉(zhuǎn)動天線頻率、組態(tài)和角度無法切換。天線本地控制柜屏幕提示“Power on”打開狀態(tài)，天線本地觸摸屏被屏蔽無法進行操作，發(fā)射機端顯示天線互鎖閉合，如重啟天線本地控制系統(tǒng)后現(xiàn)象依舊。此種情況采用升落高壓的方法處理“Power on” 異常打開故障，然后可以進行后續(xù)正常的遠程或本地操作。B：轉(zhuǎn)動天線頻率、組態(tài)切換到位，但角度無法切換。天線本地控制柜屏幕提示“Power on”打開狀態(tài)，天線本地觸摸屏被屏蔽無法進行操作，發(fā)射機端顯示天線互鎖開，如重啟天線本地控制系統(tǒng)后會額外出現(xiàn)ATU水冷故障和ATU控制故障。此種情況需要的復位轉(zhuǎn)動天線四層B4R1柜控制系統(tǒng)中的相關(guān)故障，之后天線互鎖閉合，再采用升落高壓的方法處理“Power on” 異常打開故障后，可以進行后續(xù)正常的遠程或本地操作。

類型二：

中控機房遠程自動倒頻時，預設(shè)值已經(jīng)設(shè)置成功，但轉(zhuǎn)動天線頻率、組態(tài)和角度無法切換，無法自動進行后續(xù)執(zhí)行操作，遠程切換為手動仍無法進行操作。此時可倒本地進行手動天線倒頻操作。

三、分析及處理

對類型一的故障進行原因分析：

天線控制系統(tǒng)判定天線是否在加高壓狀態(tài)，完全依靠于遠程控制系統(tǒng)反饋的“Power on”信號，此信號級別最高，保證在天線加高壓狀態(tài)下禁止天線的任何本地或遠程操作。

A：倒頻過程中遠程控制系統(tǒng)異常給出“Power on”播音指示信號的激活命令，將造成天線本地控制系統(tǒng)進入異常狀態(tài)，會立刻禁止所有正在進行（或準備進行）的操作。直至“Power on”解除。此時天線控制系統(tǒng)處于既不執(zhí)行倒頻操作又無法給出天線到位的閉鎖信號的狀態(tài)。遠程控制系統(tǒng)后續(xù)指令處于隊列中，無法執(zhí)行。機房端本地控制全部屏蔽，也同樣無法執(zhí)行。

B：落高壓過程中遠程控制系統(tǒng)沒有關(guān)閉“Power on”信號，由于“Power on”一直存在，造成遠程控制端操作受限，無法倒頻，并且使后續(xù)指令處于隊列中，無法執(zhí)行。機房端本地控制全部屏蔽也無法進行相關(guān)操作。

類型一故障的解決辦法：

由于轉(zhuǎn)動天線遠程通訊接口DF1協(xié)議在通訊過程中校驗不足，可能在通訊過程中發(fā)生錯碼，誤激活“Power on”播音指示信號位，造成意外“Power on”播音指示信號激活。解決辦法：在遠程控制端采取措施，與開發(fā)人員聯(lián)系，修改遠程控制端程序，去掉實際意義不大的“Power on”信號指示功能，系統(tǒng)不去激活使用該功能，同時增加關(guān)閉“Power on”的獨立按鈕，在特殊情況下可以強制關(guān)閉。同時檢查整改通訊鏈路設(shè)備的可靠性，強化光貓等設(shè)備的接地和抗干擾措施。

其中一次故障出現(xiàn)在自動播音狀態(tài)下，遠程端手動落高壓，然后手動輸入進行倒頻操作過程中，可能存在程序未知bug，導致切換后手動操作時程序處于不穩(wěn)定狀態(tài)，或此過程中其他未知因素出現(xiàn)，結(jié)果導致異?！癙ower on”激活。此隱藏bug排查起來十分困難，且找不到相關(guān)影響因素。需要積極與開發(fā)人員聯(lián)系，查找遠程控制端程序bug，排除潛在隱患，增加設(shè)備可靠性。

本地控制系統(tǒng)設(shè)備老化造成的可能性較小，首先本地控制核心器件plc處理器，之前進行過更換，且羅克韋爾的PLC具有高度穩(wěn)定性。為了排除相關(guān)可能性，可以更換新的SLC5/03板、SLC5/04板核心處理器板卡。

對于附加的天線系統(tǒng)水冷故障解決方案是進行轉(zhuǎn)動天線ATU冷卻系統(tǒng)加裝水流接點延時裝置，解決ATU水冷系統(tǒng)啟動初期60秒左右時間內(nèi)，純凈水逐漸充滿整個冷卻管線和器件過程中，流量計浮子大幅度波動，造成接點頻繁開閉，進而導致控制系統(tǒng)出現(xiàn)水冷故障，避免此故障同時出現(xiàn)具有重要意義，可以大幅度縮短異態(tài)處理時長，減少停播時間。

對類型二的故障進行原因分析：

倒頻操作由二條寫命令和對應的返回確認數(shù)據(jù)組成，第一條為遠程發(fā)送的預置數(shù)據(jù)寫命令，天線本地端返回確認數(shù)據(jù)，然后第二條為根據(jù)返回的確認數(shù)據(jù)發(fā)出執(zhí)行命令，天線本地再次返回確認數(shù)據(jù)，天線同時開始動作。如果遠程第一條指令發(fā)出后，收不到返回確認指令，或返回指令傳輸過程中發(fā)生錯誤，會導致系統(tǒng)一直處于等待狀態(tài)。

是否會進入異常處理分支程序及如何處理，這完全依賴于程序設(shè)計。如果沒有及時有效異常處理機制和串口通信管理機制，由于通訊口指令隊列中原（寫）指令未完成，會導致后續(xù)對串口操作（包括手動）指令一直處于后續(xù)隊列排隊中，無法執(zhí)行。進而遠程無法操作。

解決辦法：

由于轉(zhuǎn)動天線遠程通訊接口DF1協(xié)議在通訊過程中校驗機制不足，可能在通訊過程中受到干擾發(fā)生錯碼，導致回傳確認數(shù)據(jù)格式錯誤，被遠程控制端丟棄忽略。在遠程控制端采取措施，與開發(fā)人員聯(lián)系，修改遠程控制端程序，完善通信異常處理機制，采用定時重發(fā)和執(zhí)行結(jié)果確認方式，同時完善串口管理程序，采用優(yōu)先級管理，保證重要操作優(yōu)先執(zhí)行。同時檢查整改通訊鏈路設(shè)備的可靠性，強化光貓等設(shè)備的接地和抗干擾措施。加強機房監(jiān)測平臺的監(jiān)測功能，監(jiān)測倒頻時的設(shè)備運行狀態(tài)，如未在規(guī)定時間內(nèi)動作，及時給出告警提示。

其他可能因素：

通訊速率也是影響系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)鍵問題之一，由于PLC系統(tǒng)通訊處理能力有限，過短的刷新周期將有可能造成系統(tǒng)不能及時響應，特別是當PLC處于進行復雜運算狀態(tài)，此時PLC一個掃描周期將變長，此時通訊內(nèi)容可能沒有被執(zhí)行前就被后一條刷新，如果遠程端沒有完善的異態(tài)處理機制，將會造成未知的故障，為此，可在保障通訊時效性基礎(chǔ)上，將通訊速率降低，避免此類問題發(fā)生。

四、小結(jié)

自動化系統(tǒng)改變了原有的運行方式，提高了運行效率，把值班人員從繁重操作中解放出來，但隨著自動技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的穩(wěn)定運行越來越依賴于自動化系統(tǒng)，這對自動化系統(tǒng)提出了更高的要求，而自動化系統(tǒng)必然會存在漏洞和不足，這就要求我們在工作中善于發(fā)現(xiàn)問題，及時總結(jié)分析，對系統(tǒng)不斷進行完善，以便使自動化系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運行，更好的服務(wù)于安全播音工作。