祝 丹

（孝感供電局，湖北 孝感 432000）

微波通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用從模擬微波階段至中、小容量數(shù)字微波階段，直到今天的大容量數(shù)字微波階段，經(jīng)歷了20多年的歷程。模擬微波PDH系統(tǒng)，一般采用編碼調(diào)制數(shù)字電話終端機(jī)，它還包括二次群和高次群復(fù)接器、保密機(jī)及其他數(shù)字接口設(shè)備，按工作性質(zhì)不同，可以組成數(shù)字終端或數(shù)字分路終端機(jī)。數(shù)字微波SDH系統(tǒng)，則采用SDH數(shù)字復(fù)用設(shè)備(簡稱SDH設(shè)備)，它由一些基本功能塊靈活地組成不同類型的總設(shè)備。SDH微波傳輸設(shè)備所采用的基本技術(shù)大致與PDH相同，但由于傳輸方式的特點又決定了兩者有所不同。

當(dāng)前微波通信在電力系統(tǒng)通信主干線上的應(yīng)用規(guī)模僅次于光纖通信。

1 常見故障現(xiàn)象及判定

中心站維護(hù)人員可以通過網(wǎng)管計算機(jī)查詢各站設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù)，在故障發(fā)生時，通過分析告警信息進(jìn)行故障定位，從而有效地處理故障。網(wǎng)元設(shè)備維護(hù)人員可以通過設(shè)備指示燈的狀態(tài)結(jié)合用戶反饋、儀表測量值等對故障進(jìn)行分析、定位和處理。

1.1 網(wǎng)元設(shè)備的故障分析、識別

網(wǎng)元設(shè)備維護(hù)人員可通過設(shè)備指示燈工作狀態(tài)所反饋的告警信息進(jìn)行故障分析。在設(shè)備出現(xiàn)故障時，經(jīng)常會出現(xiàn)較多部件同時告警的情況。這時故障分析的一般原則為，先檢查中央處理單元，再分析支路單元。從分析高級別告警開始，再分析低級別告警的單板。維護(hù)中，首先從整體上觀察設(shè)備是否有高級別告警，即中央處理單元上的告警，再觀察設(shè)備支路板的指示燈告警情況，同時結(jié)合用戶反饋，一般情況下就可以初步判定故障點。

網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員通過網(wǎng)管計算機(jī)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，可以看到很多細(xì)節(jié)性的信息，包括告警信息和性能參數(shù)，從而可以對全網(wǎng)有一個整體的觀察。這樣對于故障分析、定位是極有利的。有時出現(xiàn)告警信息繁多的情況，此時應(yīng)當(dāng)抓住其中幾個基本告警，并通過這些基本告警直接定位出故障點。因為一些告警是由這些基本告警衍生出來的，因此不能通過它們定位出故障點。如某站接收端出現(xiàn)了AIS等告警，不能說明本站接收出現(xiàn)故障，相反可能是因為發(fā)信端或傳輸鏈路故障，而向本站傳送的對告信息。

1.2 信道機(jī)的故障分析、識別

信道傳輸設(shè)備由收信部分和發(fā)信部分組成。收信部分可分為收信機(jī)、解調(diào)器及切換單元；發(fā)信部分可分為發(fā)信機(jī)、調(diào)制器及切換單元。為保證其安全穩(wěn)定，一般都配置有主、備用2個波道，所以當(dāng)1個波道出現(xiàn)告警時，不會引起通信中斷。微波信道機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障時，可以從設(shè)備發(fā)出的告警指示來判斷是設(shè)備中哪一部分發(fā)生故障。

1.2.1 發(fā)信部分告警判定

發(fā)信機(jī)告警表示發(fā)信機(jī)部分有故障發(fā)生或發(fā)信機(jī)輸入中頻信號中斷。若發(fā)信機(jī)故障，應(yīng)及時更換發(fā)信機(jī)。如告警是由中頻信號中斷引起的，則要進(jìn)一步檢查調(diào)制器部分有無告警，以及調(diào)制器與發(fā)信機(jī)之間的連接電纜是否有斷線或有接觸不良現(xiàn)象。若是連接電纜松動或斷線，應(yīng)更換連接電纜。若是調(diào)制器告警，則應(yīng)進(jìn)一步檢查是調(diào)制器部分故障還是調(diào)制器輸入信碼中斷。若是調(diào)制器故障，應(yīng)及時更換調(diào)制器。若告警是由輸入信碼中斷引起，則要進(jìn)一步檢查切換部分有無告警，以及調(diào)制器與切換之間的連接電纜是否斷線或接觸不良。若是切換單元故障，則有可能會引起整個電路的中斷。處理故障時，應(yīng)首先設(shè)法維持一個波道的收發(fā)信號暢通，從而保證主信道不致中斷。主信道是否中斷，可以通過檢查群路復(fù)接設(shè)備有無告警來加以判別。

1.2.2 收信部分告警判定

收信機(jī)告警表示收信機(jī)部分有故障或收信機(jī)輸入微波信號中斷。若是收信機(jī)故障，應(yīng)及時更換收信機(jī)。如果告警是由微波信號中斷引起的，則在更換備件后收信機(jī)依然告警，且收信場強(qiáng)無指示或很低。此時應(yīng)檢查對方站該波道發(fā)信機(jī)輸出是否正常。如果對方站沒有問題，則要進(jìn)一步檢查2個站的波道分合路系統(tǒng)和天饋線系統(tǒng)。需要注意的是：天饋線系統(tǒng)有問題時通常會同時影響2個波道(空間分集站除外)。若收信機(jī)無故障而解調(diào)器告警，則很有可能是解調(diào)器故障，此時更換解調(diào)器即可。

1.3 PCM的故障分析、識別

PCM終端設(shè)備故障產(chǎn)生的原因有：LOS(信號丟失)；LOF(幀丟失)；OOF(幀失步)。在網(wǎng)管上會出現(xiàn)的告警有：無收信碼告警、AIS信號告警、子幀/復(fù)幀失步告警及相應(yīng)的對告指示。一般情況由以下2個原因引起告警：上一級復(fù)接設(shè)備的2 M支路無輸出或2設(shè)備之間的連接電纜有斷線。具體分析如下。

(1) AIS信號告警。此告警表示收信碼中斷。出現(xiàn)此告警時應(yīng)檢查上級復(fù)接設(shè)備的收信部分是否正常、對端站PCM發(fā)信部分有無告警以及整個2 M收信鏈路是否中斷。

(2) 子幀失步告警。此告警出現(xiàn)時表示PCM設(shè)備收信部分子幀同步未能建立，可能由誤碼引起，也可能是設(shè)備故障。檢查時可先將PCM構(gòu)造環(huán)路檢測(簡稱自環(huán))，以判定本端設(shè)備是否故障。在確認(rèn)設(shè)備故障時，應(yīng)替換有關(guān)同步部分的電路板。如果是通道誤碼，則需進(jìn)一步檢查上級設(shè)備及對端設(shè)備的工作情況。子幀失步時，整個PCM的話音通路全部阻斷，對端站給出子幀對局告警指示。

(3) 復(fù)幀失步告警。此告警出現(xiàn)時表示PCM設(shè)備收信部分復(fù)幀同步未能建立，判別處理方法同上。復(fù)幀失步時，整個PCM的信令通路全部阻斷，對端站給出復(fù)幀對局告警指示。

（4） 子幀對局告警。當(dāng)對端站收信出現(xiàn)子幀失步告警或收信碼無告警時，會在其發(fā)信幀的bit3位置發(fā)送一告警碼，本站收到該碼就給出子幀對局告警指示。本站發(fā)信部分故障，或本站發(fā)信至對端收信之間某處中斷，也會導(dǎo)致此告警出現(xiàn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)此告警燈亮?xí)r，應(yīng)立即通知對端站協(xié)同檢查。

（5） 復(fù)幀對局告警。當(dāng)對方站收信出現(xiàn)復(fù)幀失步告警時，會在其發(fā)信幀bit6位置發(fā)送一告警碼，本站收到該碼就給出復(fù)幀對局告警指示。當(dāng)發(fā)現(xiàn)此告警時，應(yīng)立即通知對方站檢查處理。

2 故障檢測法

通過單板告警指示燈的狀態(tài)或從網(wǎng)管計算機(jī)上觀察到的告警信息，再結(jié)合告警信號流程表，可大致定位出故障點。這時就可采用具體的方法來精確定位和排除故障。通常故障檢測方法有以下幾種。

2.1 環(huán)路檢測法

對PCM傳輸設(shè)備而言，設(shè)備故障定位時最常用的一個手段就是自環(huán)。設(shè)備的自環(huán)有多種，按自環(huán)的信號方向可分為設(shè)備外自環(huán)和設(shè)備內(nèi)自環(huán)。前者用來檢查對端站及傳輸鏈路是否有故障，后者用來檢查本站設(shè)備是否有故障。按自環(huán)的信號等級可劃分為：2 M bit／s自環(huán)(CU)、TU自環(huán)、單支路自環(huán)以及外圍設(shè)備自環(huán)，不同的自環(huán)可分別檢查各自的單元是否有故障。通過設(shè)備各種不同的自環(huán)，就可逐級地分離出故障點來，從而排除故障。比如整個系統(tǒng)不工作，懷疑某塊CU板有故障時作2 M bit／s自環(huán)判定；某類支路(如數(shù)據(jù)或4 WEM用戶)出現(xiàn)中斷，懷疑該TU板故障時作單支路自環(huán)檢測。值得注意的是，自環(huán)時還須注意接口特性，如4 WEM的收發(fā)電平是否一致，因此必要時須加衰減器。

2.2 替代法

替代法也是一種常用的PCM設(shè)備故障處理方法。所謂替代法，就是使用一個工作正常的物件替代一個被懷疑工作不正常的物件，從而達(dá)到定位故障、排除故障的目的。這里的“物件”，可以是一個設(shè)備、一塊單板、一條支路、一段線纜等。替代法適用于故障定位到單站后，排除單站內(nèi)單板或支路的問題。如2 M bit／s系統(tǒng)異常，懷疑某塊CU板故障時可用該CU替代板(應(yīng)先作相應(yīng)的軟件配置)；某類支路同時出現(xiàn)中斷時可以更換該TU板；某支路發(fā)生故障時用另一支路替代(一般每塊TU板上有6～10路不等)。替代單元板時須注意設(shè)置防靜電措施。

2.3 儀表測試法

儀表測試法指采用各種儀表(如PCM綜合測試儀或PCM性能分析儀、誤碼儀、選頻表和振蕩器、萬用表等)檢查傳輸故障。儀表測試法分析定位故障準(zhǔn)確，說明力較強(qiáng)，但需要儀表配合工作，對維護(hù)人員技術(shù)水平要求高。用PCM綜合測試儀可以檢測音頻話路(2 W、4 WEM)、數(shù)據(jù)鏈路(64 K bit/s以及n×64 K bit/s、2 M bit/s等);用性能分析儀分析幀的情況;用誤碼儀測試數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通道的通斷、誤碼性能；用選頻表、振蕩器測試4 WEM話路；用萬用表測試供電電壓，比如檢查SUB102板接口、4 WEM的M線電壓是否為37 V等。

3 判定及處理

3.1 PCM終端故障案例

3.3.1 案例1

行政小號及直通用戶故障的判定及處理方法具體如下。

先檢查兩邊微波站的設(shè)備到用戶之間的電纜連接?？捎萌f用表測量2根音頻線的通斷，并檢查2線間是否存在短路或電阻很小，2線對地是否短路。如發(fā)現(xiàn)對地短路，則需更換保安配線架中已損壞的防雷元件。檢查的線路區(qū)段應(yīng)從PCM設(shè)備面板上的二線斷路測試點直到最終用戶的接線端子。

如果是由于設(shè)備問題引起話路不通，最簡單的解決方法就是換一塊同類型的話路板再試一試。若2站都換用了工作正常的話路板后仍不通，則應(yīng)另換一個話路時隙再試，通常情況下都能夠試通。如果一個PCM設(shè)備中的所有話路均無法開通，則應(yīng)更換2 M復(fù)接板并檢查有關(guān)話路時隙的設(shè)置。

此外，還需注意檢查交換機(jī)和設(shè)備之間的接口配合，環(huán)路電流和鈴流電壓是否過低，以及在話路存在音頻轉(zhuǎn)接時的接口間配合，這需要根據(jù)具體情況作進(jìn)一步的分析處理。

以刁東站微波設(shè)備為例，電話打不通可能有3種情況。

(1) 刁東站行政小號用戶取機(jī)聽不到撥號音。這種情況說明話音通路不通或是取機(jī)信令未能傳遞到中心站。一般情況下，前者出現(xiàn)故障的情況較為少見。信令通道故障常見的有：接口預(yù)置錯誤；鈴流發(fā)生器中的48 V直流電源故障無環(huán)路電流送出；本端及對端話路板硬件故障。

(2) 中心站要刁東站時，刁東站話機(jī)不響鈴。從中心站來說，有可能是FXO接口收到的振鈴交流電壓過低，難以驅(qū)動接口中的檢測電路。此時，應(yīng)檢查交換機(jī)送來的振鈴電壓是否足夠高。

在刁東站可將耳朵貼近PCM設(shè)備，仔細(xì)聽話路板中是否有繼電器的吸合聲，如果能聽到與對方振鈴相一致的吸合聲，說明信令已收到且收端FXS接口已動作向外送鈴流。在此情況下，若確認(rèn)話機(jī)沒有問題，則故障出在鈴流發(fā)生器及其連接線路，或者是FXS接口話路板中的鈴流回路保險電阻燒壞。如果是前者有故障，則會影響到該PCM中的所有話路，同時也會影響到由此鈴流發(fā)生器供應(yīng)鈴流的其他PCM設(shè)備。

(3) 中心站要刁東站時，聽忙音。出現(xiàn)這種情況大都是由于刁東站二線間存在直流通路引起的。判別時，可讓刁東站將設(shè)備上的二線斷路點斷開，再撥打一次，如能聽到回鈴音，說明刁東站用戶側(cè)存在短路點，應(yīng)進(jìn)一步查找。如果二線斷路點斷開后仍然聽忙音，可讓刁東站將該路話路板拔出；若拔出之后能聽到回鈴音，則說明此話路板有故障，需更換備件。

3.1.2 案例2

PCM 4 WEM盤中繼接口中斷時的故障判定及處理方法如下。

先與中調(diào)微波總站聯(lián)系，把配線架上三樓端電纜用隔片隔開，讓中調(diào)在四線發(fā)上送800 Hz信號，中心站在四線收上用話筒聽。若聽得到800 Hz信號，則表明對方發(fā)與本方收都正常，若聽不到信號，則表明對方發(fā)或本方收有故障。同樣，在本方四線發(fā)上送800 Hz信號，對方在四線收上聽信號，判斷本方發(fā)與對方收是否正常。若不正常，則更換話路盤，進(jìn)一步判斷是本方發(fā)的問題還是對方收的問題。若雙方收發(fā)都沒問題，再將本方配線架上EM線上有-48 V電壓的一邊與地相連，觀察本方PCM上用戶燈是否亮；同時，要求對方在EM線無電壓一邊與地之間用萬用表電阻檔測量，觀察阻抗變化是否正常。若不正常，則更換雙方信令盤，進(jìn)一步判斷是本方故障還是對方故障。同樣，對方把EM線有-48 V電壓的一邊與地短接，本方用萬用表電阻檔測量無電壓一邊與地之間的阻抗變化，以此方法檢查微波PCM 4 WEM盤是否正常。若雙方話路盤、信令盤都正常，則要求雙方的行政總機(jī)檢查中繼接口，查找出具體故障位，予以處理。

4 結(jié)束語

目前，電力系統(tǒng)通信除了滿足生產(chǎn)調(diào)度需要外，還要為繼電保護(hù)、自動遠(yuǎn)動、圖像傳送、數(shù)據(jù)交換和電子計算機(jī)控制等提供信息傳輸通道。微波通信技術(shù)因其傳送的容量可觀而且?guī)缀醪皇茈娏ο到y(tǒng)本身干擾的影響，故在電力系統(tǒng)中得到了很大的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。因此，要求維護(hù)人員熟悉微波設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)以及各項性能指標(biāo)，以便能夠及時、準(zhǔn)確地對微波設(shè)備的故障進(jìn)行判定及處理，確保微波設(shè)備繼續(xù)為電力系統(tǒng)通信的安全穩(wěn)定運行保駕護(hù)航。