劉偉
故障現(xiàn)象:2013年九月我臺(tái)100KHz、801KHz、1395KHz三頻供塔天線遭受雷擊,導(dǎo)致石墨放電球在放電過(guò)程中形成短路燒毀,與該塔相連的三部發(fā)射機(jī)功放多塊損壞,864KHz音頻處理器損壞,尤其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)整體癱瘓。
故障原因及分析:中波發(fā)射天線本身就是一個(gè)避雷針在播出時(shí)遇上雷雨天氣,天線極易遭受雷擊,而天線對(duì)地是絕緣的雷電的能量直接進(jìn)入天線匹配網(wǎng)絡(luò),天線匹配網(wǎng)絡(luò)是由高頻電容、電感等元器件串并聯(lián)結(jié)組成,雷電的能量形成的高電壓會(huì)通過(guò)饋管竄入發(fā)射機(jī)而損壞功放。閃電的電磁脈沖輻射通過(guò)空間以電磁波的形式耦合到瞬態(tài)電磁脈沖及其敏感的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),造成整體癱瘓。
故障處理:當(dāng)天線遭受雷擊時(shí),當(dāng)班人員反應(yīng)迅速,分工明確,首先關(guān)閉與該塔相連的三部發(fā)射機(jī),等雷電導(dǎo)入大地后,觀察天線未見(jiàn)異常,外部金屬放電球也未有燒黑現(xiàn)象,調(diào)配室內(nèi)石墨放電球其中一半已經(jīng)燒毀,天調(diào)網(wǎng)絡(luò)各元件正常,為了保證安全播出,拆除燒毀的那一半石墨放電球,降功率開啟發(fā)射機(jī),維持播出。對(duì)接入音頻處理器的864KHz音頻輸入輸出進(jìn)行串接。晚上關(guān)機(jī)后,在吳臺(tái)的帶領(lǐng)下,和技術(shù)維護(hù)小組對(duì)損壞的功放、石墨放電球、音頻處理器進(jìn)行更換,與供電部門聯(lián)系,檢查、測(cè)試供電及鐵塔接地電阻一切正常。
由于當(dāng)晚時(shí)間關(guān)系,并未對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)恢復(fù),發(fā)射機(jī)依然手動(dòng)開、關(guān)機(jī)。事后與廠家聯(lián)系,他們懷疑各部發(fā)射機(jī)的采集器恢復(fù)默認(rèn)或集成塊燒壞,建議我們把采集器拆下來(lái),郵寄給他們。過(guò)幾天,他們給我們的回復(fù)是采集器的采集程序已經(jīng)設(shè)置正常,但當(dāng)我們回復(fù)安裝,故障依然存在。他們打算派維修人員過(guò)來(lái),大概維修費(fèi)用需要2萬(wàn)元左右,我們當(dāng)時(shí)就拒絕了。自己查找資料逐級(jí)排查,首先先要了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能:中波臺(tái)的自動(dòng)化,總的來(lái)說(shuō)就是利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人財(cái)物的管理自動(dòng)化,以及包含機(jī)器設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制等在內(nèi)的播出自動(dòng)化。
管理自動(dòng)化 :把日常的管理事務(wù)整理歸納成條理清晰、步驟明確的程序化模式,形成具體明確的需求交給程序員編制出應(yīng)用軟件來(lái)使用。
播出自動(dòng)化:機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)——包括溫度濕度,消防安全報(bào)警信息,門禁系統(tǒng)等等;
信號(hào)鏈路的監(jiān)測(cè)報(bào)警—— 包括對(duì)信號(hào)源進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)和監(jiān)測(cè),以及對(duì)信號(hào)在機(jī)房?jī)?nèi)部的傳輸和分配的各個(gè)環(huán)節(jié)和最終發(fā)射效果進(jìn)行監(jiān)測(cè),提供故障或異常狀況的報(bào)警信息;這一功能模塊只監(jiān)測(cè)不控制。
發(fā)射機(jī)及其周邊設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制——包括自動(dòng)抄表、按時(shí)間設(shè)定自動(dòng)開關(guān)機(jī)、按設(shè)定的條件和步驟順序進(jìn)行天線和主備機(jī)自動(dòng)切換、功率升降控制等等。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示:
通信協(xié)議的收集和測(cè)試:通過(guò)測(cè)試控制單元和采集器的IP,主要是檢測(cè)主板上小模塊的網(wǎng)絡(luò)通訊功能是否正常。由于采集器的IP地址廠家已經(jīng)測(cè)試完成,我們主要完成控制單元的IP測(cè)試,用筆記本(Internet協(xié)議(TCP/IP)和控制單元IP地址要同一網(wǎng)段)和一根級(jí)聯(lián)網(wǎng)線對(duì)控制單元IP地址ping命令測(cè)試,測(cè)試之后,通訊正常。于是我就懷疑三層交換機(jī)可能壞了,建議吳臺(tái)就買了一個(gè),更換之后,部分發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。再把另一個(gè)也更換之后,全部恢復(fù)正常。
防雷措施:
1、接地。所有設(shè)備包括采集器、值班計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及中間通信裝置的外殼和機(jī)架等都要做高頻接地。接地線盡量粗短。
2、布線與屏蔽。網(wǎng)絡(luò)線、采樣信號(hào)線、通信線、控制線等都采用帶屏蔽層的,布線的時(shí)候盡量貼地溝或沿機(jī)殼走線,不要懸空。屏蔽層至少兩頭接地,能多點(diǎn)接地更好。
吸取的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn):對(duì)于安全播出而言,自動(dòng)化系統(tǒng)并非是萬(wàn)能的——它只是提供遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障報(bào)警與記錄、一些定時(shí)性的和條件明確的操作,并不能自動(dòng)維護(hù)發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
機(jī)器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,需要專業(yè)人員的精心設(shè)計(jì),以及專業(yè)到位的技術(shù)維護(hù)。這才是安全播出的根本所在,不能因?yàn)楦阕詣?dòng)化而忽視技術(shù)維護(hù)人員和技術(shù)維護(hù)工作的重要性。