衛(wèi)星站上星系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)重點(diǎn)探析

徐正先

【摘要】江蘇衛(wèi)星地球站承擔(dān)著江蘇衛(wèi)視標(biāo)高清、優(yōu)漫卡通和江蘇十套廣播電視節(jié)目的播出任務(wù)。上星系統(tǒng)維護(hù)工作非常重要，根據(jù)多年維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合衛(wèi)星站實(shí)際情況，分析上星系統(tǒng)日常維護(hù)所需注意的重點(diǎn)設(shè)備和關(guān)鍵事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星廣播;上星系統(tǒng)設(shè)備維護(hù);關(guān)注重點(diǎn)

江蘇衛(wèi)星地球站是江蘇省廣播電視總臺(tái)發(fā)射傳輸部所屬的重要播出部門(mén)，現(xiàn)承擔(dān)著江蘇衛(wèi)視高清頻道、江蘇衛(wèi)視標(biāo)清頻道、優(yōu)漫卡通衛(wèi)視頻道、江蘇新聞廣播以及江蘇交通廣播網(wǎng)等10套廣播節(jié)目的上星傳輸覆蓋任務(wù)，曾自主研發(fā)過(guò)衛(wèi)星站抗干擾自動(dòng)功率增益系統(tǒng)、衛(wèi)星站網(wǎng)管系統(tǒng)、衛(wèi)星站頻譜智能分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、衛(wèi)星站可視化系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)，為確保衛(wèi)星廣播電視的不間斷優(yōu)質(zhì)播出，衛(wèi)星站上星系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)極其重要。筆者結(jié)合本站的實(shí)際情況和多年的工作經(jīng)驗(yàn)，探析維護(hù)工作中需關(guān)注的重點(diǎn)事項(xiàng)。

1. 上星系統(tǒng)所有設(shè)備定期除塵至關(guān)重要

近些年霧霾天氣增多，空氣中粉塵和PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)，江蘇衛(wèi)星站上星系統(tǒng)設(shè)備多自帶風(fēng)扇，處于24小時(shí)工作狀態(tài)的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一定的靜電和磁場(chǎng)，加上風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的吸力，使空氣中懸浮塵埃顆粒吸進(jìn)機(jī)器內(nèi)部，形成靜電吸附，導(dǎo)電性塵埃落入上星系統(tǒng)設(shè)備中，會(huì)使有關(guān)材料的絕緣性能降低，導(dǎo)致短路、過(guò)熱等現(xiàn)象發(fā)生，絕緣性塵埃則可能引起設(shè)備接插件觸點(diǎn)接觸不良。維護(hù)人員進(jìn)出會(huì)將部分灰塵帶入機(jī)房，若機(jī)房門(mén)窗密封性能不好、調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的空調(diào)系統(tǒng)也會(huì)將少量灰塵帶入機(jī)房，江蘇衛(wèi)星站曾出現(xiàn)過(guò)因粉塵原因而引發(fā)設(shè)備損壞的情況。為降低因粉塵引起的故障率，除了每天對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部的常規(guī)清潔，衛(wèi)星站各機(jī)房都配置了大功率空氣凈化器。2014年衛(wèi)視高清頻道本地上星，衛(wèi)星站對(duì)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，將機(jī)房窗戶封閉，在2號(hào)機(jī)房高功放室安裝了精密空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)，保障機(jī)房的清潔度和溫濕度。

為做好上星系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)除塵，江蘇衛(wèi)星站根據(jù)設(shè)備工作實(shí)際需求和維護(hù)廠商建議，按時(shí)間和設(shè)備結(jié)構(gòu)兩個(gè)維度，制定了設(shè)備除塵維護(hù)周期，按時(shí)間進(jìn)行維護(hù)分為：①月度維護(hù)（對(duì)設(shè)備濾網(wǎng)除塵清潔）;②日常維護(hù)除塵（對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行除塵）;③年度除塵維護(hù)（清洗功放速調(diào)管等）。按照設(shè)備結(jié)構(gòu)分兩類(lèi)維護(hù)①帶濾網(wǎng)設(shè)備;②不帶濾網(wǎng)設(shè)備。所有設(shè)備的維護(hù)由專(zhuān)門(mén)維護(hù)工程師負(fù)責(zé)。

除塵維護(hù)工作的重點(diǎn)是做好速調(diào)管高功放的維護(hù)。作為地球站重要播出設(shè)備，高功放的作用是將上變頻器輸出的高頻信號(hào)放大成能滿足衛(wèi)星接收需要的大功率微波信號(hào)，是上星系統(tǒng)設(shè)備中相對(duì)故障率最高，維護(hù)工作涉及面較多的設(shè)備。對(duì)于這類(lèi)關(guān)鍵設(shè)備，衛(wèi)星站一直采取防重于治，做好維護(hù)工作，保證其正常平穩(wěn)運(yùn)行。根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，高功放維護(hù)工作需做好以下五點(diǎn)：

（1）重視機(jī)房環(huán)境溫度（25度左右）、濕度（30%-65%）的保持，夏季高溫、高濕環(huán)境易導(dǎo)致高功放故障、特別是高壓器件故障的發(fā)生。

（2）重視高功放機(jī)房防塵，定期清理高功放濾塵網(wǎng)，檢查風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)不暢或有響聲應(yīng)及時(shí)更換，散熱風(fēng)機(jī)在40000小時(shí)需進(jìn)行更換，根據(jù)實(shí)際情況更換風(fēng)機(jī)的軸承進(jìn)行。

（3）重視記錄高功放面板主要參數(shù)，指示燈是否正常，檢查高功放的線纜、波導(dǎo)連接情況;定期分析整理高功放主要參數(shù)變化值及各種告警信息，根據(jù)這些信息預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的故障和部位，并對(duì)該部位進(jìn)行檢測(cè)和維修，對(duì)零部件及時(shí)更換。

（4）重視對(duì)高功放主要技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試點(diǎn)的測(cè)量，分析查找產(chǎn)生指標(biāo)和測(cè)試數(shù)據(jù)變化的原因，有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整或采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)急處理措施。

（5）重視整機(jī)腔體（收集極）清潔。速調(diào)管結(jié)構(gòu)如圖1所示，速調(diào)管收集極清潔需要確認(rèn)以下五點(diǎn)后進(jìn)行：①根據(jù)濾塵系統(tǒng)環(huán)境條件判定清洗周期，通常6個(gè)月進(jìn)行一次清潔; ②檢查管體風(fēng)機(jī)聲音有無(wú)異常變化;③調(diào)節(jié)風(fēng)壓開(kāi)關(guān)（與環(huán)境溫度、濕度和氣壓有關(guān)）;④當(dāng)出風(fēng)為100°C時(shí)設(shè)備高溫告警，當(dāng)出風(fēng)為110°C時(shí)設(shè)備出現(xiàn)高溫故障（工廠設(shè)置值）;⑤檢查進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)溫度，進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)溫度差≥55°C。

對(duì)速調(diào)管收集極的清潔步驟如下：①使用工具：刷子、布條、無(wú)水酒精、吹風(fēng)機(jī);②關(guān)機(jī)前的準(zhǔn)備及關(guān)機(jī)：關(guān)閉主電源開(kāi)關(guān);③卸下前面板通信電纜、固定螺絲;④拆下后面板的輸入饋線、輸出波導(dǎo)（封口）、高壓電纜;⑤拉出射頻單元的抽屜式滑軌;⑥拆下收集極風(fēng)罩（注意先下風(fēng)罩的四個(gè)螺絲）;⑦利用吸、吹、擦方法對(duì)各部分進(jìn)行清潔;⑧清潔后，收集極風(fēng)罩接縫處涂好密封膠（DOW CORNING 3145RTV），裝回風(fēng)罩，推回抽屜式滑軌;⑨重新連接好原有的通信、高壓線纜，將高功放復(fù)原;⑩做開(kāi)機(jī)前最后檢查，對(duì)速調(diào)管收集極的清潔工作結(jié)束。

CPI GEN IV 系列3000W速調(diào)管高功放常見(jiàn)三種故障，主菜單上出現(xiàn)：

（1）“LOW AIRFLOW FAULT#F308”（低風(fēng)壓故障）;處理辦法：①檢查風(fēng)扇; ②檢查進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)溫度;③檢查風(fēng)機(jī)聲音變化; ④調(diào)節(jié)風(fēng)壓開(kāi)關(guān)（功放出風(fēng)口溫度ALARM門(mén)限的值設(shè)置為比正常工作溫度高2～3度，不會(huì)掉高壓）。

（2）“106 BODY OVERCURRGET FAULT”（體電流過(guò)大故障）;處理辦法：①檢查激勵(lì)，過(guò)大會(huì)使速調(diào)管工作在飽和狀態(tài);②檢查氣密性降低（漏氣），管子損壞;③檢查收集極或與其相連的器件觸地，也會(huì)造成體電流過(guò)大;④管子使用年限過(guò)長(zhǎng)，老化。

（3）“F300 BLOWER INTERLOCK FAULT”（風(fēng)箱內(nèi)部互鎖故障）;只是外部接口板存在故障，與管子沒(méi)有直接關(guān)系。

2. 上星系統(tǒng)倒換節(jié)點(diǎn)的冗余倒換開(kāi)關(guān)功能測(cè)試

根據(jù)總局62號(hào)令《衛(wèi)星站實(shí)施細(xì)則》中規(guī)定：上行鏈路至少具備2個(gè)切換環(huán)節(jié)，且上行鏈路設(shè)備故障時(shí)，均能通過(guò)所設(shè)置的切換環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)、手動(dòng)切換保證正常播出。

江蘇衛(wèi)星站上星系統(tǒng)切換環(huán)節(jié)根據(jù)信號(hào)種類(lèi)分為：SDI∕AES、ASI、IF和RF倒換。這些切換環(huán)節(jié)的倒換開(kāi)關(guān)在上行鏈路的信號(hào)或者設(shè)備發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)倒換確保了廣播電視節(jié)目的安全播出。為防止設(shè)備故障，江蘇衛(wèi)星站上星系統(tǒng)在各倒換節(jié)點(diǎn)共設(shè)置了3個(gè)跳線架，以SDI信號(hào)跳線架（圖2）為例，在發(fā)生故障系統(tǒng)不能自動(dòng)倒換時(shí)，值班人員判斷故障點(diǎn)后直接在跳線架上跳線，以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。如江蘇衛(wèi)視高清主信號(hào)中斷，SDI倒換器不能自動(dòng)倒換，值班人員判斷故障點(diǎn)后，將衛(wèi)視高清備信號(hào)（GT2-1接口）直接跳線至主編碼器（GT1-5接口），確保信號(hào)正常。

為保證倒換開(kāi)關(guān)工作正常，衛(wèi)星站在每次月度維護(hù)中對(duì)各倒換節(jié)點(diǎn)進(jìn)行冗余倒換開(kāi)關(guān)功能測(cè)試，模擬系統(tǒng)故障時(shí)也使用跳線插拔模擬信號(hào)中斷。月度維護(hù)中，衛(wèi)星站通常根據(jù)倒換開(kāi)關(guān)使用頻率分別進(jìn)行兩種倒換測(cè)試：①模擬信號(hào)流中斷，用跳線直接插拔信號(hào)輸入口，查看倒換節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)能否自動(dòng)倒換：如SDI∕AES、ASI的節(jié)點(diǎn)倒換;②手動(dòng)倒換平時(shí)不常用的倒換開(kāi)關(guān)，如高功放手動(dòng)倒換開(kāi)關(guān)、備播系統(tǒng)倒換開(kāi)關(guān)和天線倒換開(kāi)關(guān)。每月的冗余倒換開(kāi)關(guān)功能測(cè)試，既鍛煉了技術(shù)人員在遇到信號(hào)發(fā)生異常時(shí)的處置操作能力，也保證了各節(jié)點(diǎn)倒換開(kāi)關(guān)在遇到系統(tǒng)故障時(shí)的正常倒換。

值得關(guān)注的是，作為上星系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障衛(wèi)星站抗干擾自動(dòng)功率增益系統(tǒng)和網(wǎng)管系統(tǒng)需要定期維護(hù)更新，抗干擾自動(dòng)功率增益系統(tǒng)在抵制信號(hào)受干擾中作用巨大，網(wǎng)管的故障報(bào)警和信息顯示則是判斷系統(tǒng)故障來(lái)源的主要手段，也是上星系統(tǒng)各倒換節(jié)點(diǎn)需要應(yīng)急手動(dòng)切換操作的主要判斷依據(jù)，筆者在值班巡機(jī)時(shí)曾發(fā)現(xiàn)抗干擾自動(dòng)增益系統(tǒng)顯示界面正常實(shí)則電腦已死機(jī)的情況，將電腦重啟系統(tǒng)重新運(yùn)行后正常，所以在維護(hù)工作做好的同時(shí)，日常值班人員對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的巡查非常重要。

江蘇衛(wèi)星站的播出系統(tǒng)自上星以來(lái)已平穩(wěn)運(yùn)行二十多年，期間進(jìn)行了數(shù)字化改造、630轉(zhuǎn)星工程等重大項(xiàng)目。為了不影響安全播出，一些項(xiàng)目的建設(shè)都是在每月維護(hù)日中完成，截止2020年5月，江蘇衛(wèi)星地球站在克服5G干擾、雨雪天等惡劣環(huán)境下，已連續(xù)5年零秒停播。這份驕人的成績(jī)與技術(shù)人員對(duì)設(shè)備的精心維護(hù)工作密不可分。

參考文獻(xiàn)：

[1]《衛(wèi)星通信設(shè)備操作維護(hù)手冊(cè)》，人民郵電出版社，2009年.

[2]張麗娟，王芳，室內(nèi)環(huán)境污染的來(lái)源和建議，科學(xué)創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010年.

[3]衛(wèi)星地球站常見(jiàn)故障及處理，數(shù)字通信世界，2015年.

[4]兵團(tuán)衛(wèi)星地球站備用系統(tǒng)高功放選型，廣播電視信息，2017年.