DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化原理及其故障分析

新疆維吾爾自治區(qū)廣播電視局五二三臺：桂斌

過去，短波發(fā)射機(jī)沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，調(diào)頻需要人工進(jìn)行，特別容易造成廣播失誤。而隨著自動(dòng)化和控制技術(shù)的發(fā)展，短波發(fā)射機(jī)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)就是在傳統(tǒng)人工系統(tǒng)的原有基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)板、增設(shè)調(diào)整模板數(shù)量等方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開機(jī)、自動(dòng)調(diào)諧、倒頻等，確保廣播電臺的播出質(zhì)量，進(jìn)而提高廣播電臺的工作效率。由此本次研究展開對DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)研究分析。然而，盡管F100A型100kW短波發(fā)射機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，但運(yùn)行過程中仍會出現(xiàn)各種問題，會對廣播電臺的播出和播音安全造成一定的影響。本文就DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化原理和常見的故障進(jìn)行分析，以便幫助操作者更好地完成播音工作。

1.DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化原理分析

1.1 系統(tǒng)組成

DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)主要由上位機(jī)、下機(jī)位及數(shù)據(jù)服務(wù)器組成，借助上機(jī)位和下機(jī)位可以實(shí)現(xiàn)對發(fā)射機(jī)的控制。服務(wù)器本身不能進(jìn)行廣播播出工作，而是需要借助其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主要操作是將服務(wù)器與上機(jī)位相連，上機(jī)位向下機(jī)位實(shí)現(xiàn)天線設(shè)置及校時(shí)。當(dāng)下機(jī)位接收到運(yùn)行指示后，由下機(jī)位完成播音工作。DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的核心功能是自動(dòng)調(diào)諧功能，下面就DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)調(diào)諧的原理進(jìn)行分析。

1.2 自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)問題分析

目前，DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)所采用的自動(dòng)化系統(tǒng)多為下機(jī)位和上機(jī)位配合實(shí)施自動(dòng)化服務(wù)。其中就包括數(shù)據(jù)服務(wù)模塊作為支撐。一般情況下，各種結(jié)構(gòu)間有一定的對應(yīng)關(guān)系，承擔(dān)一定的功能。我國很多地方都具備服務(wù)器和上機(jī)位，通過連接上機(jī)位和服務(wù)器，發(fā)送諸如時(shí)間校準(zhǔn)、信號播出、調(diào)節(jié)天線等信息，這些信息被下機(jī)位接收后，下機(jī)位會及時(shí)作出響應(yīng)，根據(jù)信息調(diào)整播出語言的順序及調(diào)頻控制。下機(jī)位與上級位聯(lián)合，各自發(fā)揮自己的結(jié)構(gòu)功能，并借助交換機(jī)及監(jiān)督控制中心的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接，從而完成對整個(gè)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和播出頻率等的設(shè)置。

1.3 DF100A 型100kW 短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化調(diào)諧的原理分析

為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目的，必須順序自動(dòng)調(diào)諧。按照功能和作用，自動(dòng)調(diào)諧又可以劃分為兩個(gè)運(yùn)行程序，一是為高末調(diào)諧，二是當(dāng)高前調(diào)諧。首先，系統(tǒng)位于高前屏極槽路、調(diào)諧高前頻率最高時(shí)，屏極負(fù)載能力達(dá)到最大，表現(xiàn)為純抗阻，系統(tǒng)運(yùn)行的高前陰流最小，反之則表現(xiàn)為高末柵流最大。當(dāng)所輸入的頻率不在已有數(shù)據(jù)中時(shí)，可以根據(jù)它們的相關(guān)關(guān)系對高前的位置進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)前可以在高壓條件下借助脈沖驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器，完成下一環(huán)節(jié)的調(diào)諧工作，實(shí)現(xiàn)高末柵流最大，對應(yīng)的高前陰流最小。其次，在自動(dòng)調(diào)諧中，整個(gè)系統(tǒng)都處于平衡狀態(tài)，各個(gè)環(huán)境都有條不紊，正是由于高末調(diào)諧所需的調(diào)節(jié)元件較多，一旦發(fā)生某個(gè)元件的參數(shù)出現(xiàn)變化，則會對最終的高末屏極的網(wǎng)絡(luò)諧振點(diǎn)造成影響。不同情況下，高末屏極對應(yīng)的諧振點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)都會不同，當(dāng)處于諧振點(diǎn)時(shí)高末電子管負(fù)載可以看作為純抗阻，這時(shí)高末級屏流最小而簾柵的流量更大。此外，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)必須對高末柵流大小以及馬達(dá)位置進(jìn)行分析，若高末柵流較大，則要繼續(xù)不間斷驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，直至調(diào)試結(jié)束。

2.DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)故障分析

2.1 調(diào)高壓超時(shí)故障

2.1.1 故障類型

DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)開機(jī)時(shí)，容易出現(xiàn)調(diào)高壓故障，在自動(dòng)開機(jī)的這一階段，設(shè)備尚處于低功率的狀態(tài)，隨著開機(jī)時(shí)間增加，內(nèi)部的功率也在逐漸地上升，直到功率增加至額定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)射機(jī)會出現(xiàn)正常工作指示燈，此時(shí)指示燈顯示為綠色。當(dāng)開機(jī)時(shí)間達(dá)到8秒左右時(shí)，指示燈會熄滅，而這時(shí)候內(nèi)部的電壓值開始上升，出現(xiàn)閃爍并顯現(xiàn)紅色報(bào)警燈，這時(shí)，指示燈會在“調(diào)高壓超時(shí)”的位置處亮起。

2.1.2 故障的原因分析

當(dāng)出現(xiàn)“調(diào)高壓超時(shí)”故障時(shí)，首先需要確認(rèn)哪種數(shù)值偏高造成的故障，再對再原因進(jìn)行分析。

高壓超時(shí)多為取樣偏大造成。（1）當(dāng)人為操作失誤或錯(cuò)誤導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)，要先利用自動(dòng)化數(shù)值表的校對方式，調(diào)節(jié)取樣的標(biāo)準(zhǔn)，以保證發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化運(yùn)行始終處于“0”的狀態(tài)。（2）若不是因?yàn)槿藶椴僮髟斐傻墓收希瑒t要考慮是否是因?yàn)榫€路接觸故障導(dǎo)致的調(diào)高壓超時(shí)。這時(shí)應(yīng)打開發(fā)射機(jī)的自動(dòng)控制單元門，保證總開關(guān)閉合后處于通電狀態(tài)。然后在小接口端完成電壓測量采樣工作。如果電壓的測量結(jié)果顯示讀數(shù)始終為0，則表示無電流通過，可以判斷為前級故障；如果讀數(shù)不為0，則表明有電流通過，可判斷為后級故障。此時(shí)若出現(xiàn)電壓取樣數(shù)據(jù)過高的情況，需要檢查線路接口是否通暢，線路板卡有無損壞。

2.1.3 故障解決措施

若是人為原因，需要重新校準(zhǔn)自動(dòng)化表值；若不是人為造成的故障，要根據(jù)故障原因選擇對應(yīng)的措施。首先要檢查小接口板，然后是濾波墻，再到信號調(diào)理板，最后是813網(wǎng)線，檢查這些設(shè)備是否發(fā)生松動(dòng)，若不是松動(dòng)造成的故障，則可以判定為通路板卡損壞，可做維修更換等處理。

2.2 高末調(diào)諧超時(shí)故障

2.2.1 故障現(xiàn)象分析

當(dāng)發(fā)生高末調(diào)諧超時(shí)故障時(shí)，其一般情況是發(fā)生在DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)正常通電之后，發(fā)射機(jī)電壓和功率處于上升狀態(tài)，待高壓狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，10 KV的諧波高壓仍舊會逐步變得正常，當(dāng)觀察自動(dòng)化系統(tǒng)的儀表盤時(shí)會發(fā)現(xiàn)其負(fù)載及協(xié)調(diào)性馬達(dá)整體轉(zhuǎn)動(dòng)均非正常指示狀態(tài)，馬達(dá)仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，但一般在20秒出現(xiàn)報(bào)警聲音，并提示“高末調(diào)諧”故障。

2.2.2 故障原因分析

一般情況下，導(dǎo)致高末調(diào)諧超時(shí)故障的原因主要是因?yàn)檎{(diào)諧及負(fù)載馬達(dá)參數(shù)設(shè)置出現(xiàn)問題，雖然在力度或步長較小時(shí)，馬達(dá)可以正常驅(qū)動(dòng)，但每次驅(qū)動(dòng)的距離會處于較小的范圍，而當(dāng)設(shè)置的參數(shù)較遠(yuǎn)時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)要經(jīng)過很長的時(shí)間才能夠完成對原有參數(shù)數(shù)值的調(diào)整，從而導(dǎo)致超時(shí)。另一個(gè)原因是，當(dāng)出現(xiàn)調(diào)諧馬達(dá)或者負(fù)載馬達(dá)的線路故障時(shí)，就無法在既定的時(shí)間內(nèi)對高末屏流盡快調(diào)整，導(dǎo)致故障發(fā)生。

此外，當(dāng)不是嶄新的頻率以及嶄新的電線時(shí)，開機(jī)自動(dòng)化會預(yù)先按照已設(shè)置好的低功率來調(diào)諧，這時(shí)如果高壓的檢測值沒有達(dá)到10KV，則功率會上升，直到功率檢測值到達(dá)10KV。若在十幾秒內(nèi)沒有升到10KV，那么就會發(fā)生警報(bào)。這種故障的原因有兩個(gè)：一是在自動(dòng)化取樣正確的情況下，檢查自動(dòng)化控制升功率的線路是否都是沿著P32c32板到達(dá)可擴(kuò)展口板，判斷是否是接線故障。二是在半自動(dòng)界面中點(diǎn)擊升功率按鈕，查看繼電器板能否產(chǎn)生吸會效應(yīng)、查看K7的控制線是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。

2.2.3 故障解決措施分析

DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)調(diào)諧超時(shí)是較為嚴(yán)重的故障，在實(shí)際的工作中，一般用以下方法來解決。

首先，當(dāng)DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)出現(xiàn)調(diào)諧超時(shí)故障后，要檢查負(fù)載相關(guān)屏流，若發(fā)生負(fù)載相關(guān)屏流不正常、參數(shù)設(shè)計(jì)存在不合理等問題，則重新設(shè)計(jì)和挑戰(zhàn)參數(shù)，以保證系統(tǒng)運(yùn)行。

其次，在解決故障的過程中，馬達(dá)裝置運(yùn)行也會對超時(shí)造成影響，這時(shí)候就需要對馬達(dá)裝置進(jìn)行檢查，包括馬達(dá)的電纜線路、馬達(dá)的參數(shù)設(shè)置等，要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)對參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以保證最大化工作效率。

2.3 自動(dòng)化系統(tǒng)倒頻失敗或者開機(jī)失敗

當(dāng)DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)緊急倒頻時(shí)，系統(tǒng)會給出“高末屏壓超時(shí)”的提示，這時(shí)就需要人員將發(fā)射機(jī)自動(dòng)倒頻轉(zhuǎn)為手動(dòng)方式，以保證開機(jī)正常。處理此故障時(shí)，相關(guān)人員要進(jìn)行手動(dòng)加高壓，以保證短波發(fā)射極各項(xiàng)數(shù)值正常，但如果繼續(xù)出現(xiàn)高壓高末屏壓的采樣值為零的提示，則需要判斷是否是高末取樣接口板出現(xiàn)故障，這是因?yàn)樵谧詣?dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行倒頻或者開機(jī)時(shí)，會調(diào)用高末屏壓的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)采集不到，自動(dòng)化系統(tǒng)會認(rèn)為高明屏壓不正常，無法進(jìn)行正常調(diào)諧而導(dǎo)致倒頻失敗。當(dāng)定位了故障點(diǎn)后，可以根據(jù)需要更換高末取樣接口板，待試機(jī)正常后，解除故障。

2.4 調(diào)諧過程中音周無法封鎖

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)在調(diào)諧過程中音周無法封鎖，使得發(fā)射機(jī)各級表值無法準(zhǔn)確地達(dá)到正調(diào)諧位置，造成發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧失敗。原因有可能是只有在自動(dòng)化方式時(shí)光耦集成塊才能參與到音周通路中，自動(dòng)封鎖音周。可更換光耦集成塊以保證播音正常。

3.結(jié)語

以上我們重點(diǎn)分析了DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)的幾種典型故障，但在日常生活中仍會出現(xiàn)其他故障，這就需要相關(guān)人員在遇到問題時(shí)保持沉著冷靜的心態(tài)，對故障進(jìn)行分析判斷，并結(jié)合自動(dòng)化系統(tǒng)中的軟硬件設(shè)施合理采取解決措施，以保證自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文對故障的解析工作對以后的發(fā)射機(jī)的使用提供了一個(gè)應(yīng)急故障的處理方法，以期為以后的廣播信息播報(bào)的工作環(huán)境和安全穩(wěn)定提供參考。