雷 璇
(巴彥淖爾市廣播電視監測和微波傳輸中心,內蒙古 巴彥淖爾 015000)
數字微波通信技術主要以微波形式為無關聯數字信息傳遞提供載體,并根據實際傳輸過程進行再生中繼,滿足廣播電視行業通信質量提升需求。但在數字微波傳輸設備運行過程中,常出現信號源丟失、信號強度下降、信道頻繁切換等問題,亟需通過加強設備維護管理保證微波設備的穩定高效運行。
通常,在廣播電視數字微波傳輸系統中,微波收發信機等設備在工作狀態下的直流電壓為-48 V,允許的工作范圍為±20%;編碼器、解碼器等設備的交流電壓為220 V。維護人員要定期進行系統中各類設備的工作電壓監測,獲取電壓實時監測結果,進行比較分析,以便及時發現故障并采取相應的排查處理措施[1]。同時,維護人員需定期對UPS 電源的工作狀態進行檢查,及時更換蓄電池,并參考技術規范落實對配套發電機組的日常維護與保養工作。
在設備接地管理方面,通常對于微波傳輸設備應采用聯合接地方式,以總等電位端子板或大地作為參考確定聯合接地點,嚴格執行電氣、防雷、電磁屏蔽等不同類型接地的分開處理,并保證接地電阻的完好性,將接地電阻阻值控制在1 Ω 以內,將工作地、保護地間的電壓值控制在0.5 V 以內,保證微波傳輸設備實現良好接地[2]。
在設備運行環境管理方面,宜將機房環境溫度控制在20 ℃左右,空氣濕度控制在40%~65%,利用空調機組、液冷或風冷機進行環境溫度調節,避免設備及電子元件出現短路、擊穿、腐蝕等問題,延長設備使用壽命[3]。
維護管理人員應針對天饋線系統、微波收發信機等重點部位及重要設備建立定期巡檢機制,完善周檢、月檢制度建設,在巡檢過程中做好設備狀態、運行參數等信息的記錄,并建立設備運維巡檢技術檔案,便于在發生故障隱患時及時排查、科學判斷故障原因,提升維護管理工作效率[4]。
當前,廣播電視監測與微波傳輸中心普遍引入SDH 微波傳輸系統進行節目源、信號源的同步數字化傳輸。該系統由若干微波基站基于拓撲結構形成微波傳輸鏈路,滿足廣播電視數字傳輸網絡的頻道調整、擴容及系統升級需求。各站點設備包含SDH 數字微波收發信機、SDH 數字微波天饋線系統、編碼器以及監控系統等類型[5]。以設備運行環境作為分類標準,可將SDH 設備分為室內、室外兩種類型。
(1)室外設備以SDH 天饋線系統為主,其故障率相對較低,可從設備組件與連接部位緊固、天線標注、增設天線罩、做好器件除塵管理等方面進行設備維護保養要點的梳理。
(2)室內設備根據運行環境差異可細分為網絡維護、網元維護兩類,其中網絡維護多依靠維護人員使用網管計算機進行設備運行數據的調閱,收集設備發生故障時的告警信息、性能參數進行分析與比較,借此定位設備故障點、排查故障原因,并為下屬站提供故障分析與處理方面的技術支援;網元維護主要由維護人員在傳輸機房內觀察、獲取設備故障告警信息,并根據告警提示、告警燈閃爍情況進行故障原因分析及處理方案編制。
在故障定位環節,由于數字微波傳輸系統在任一微波傳輸鏈路中出現故障源時,其下游站點SDH設備均會接收到告警提示,因此在故障處理前需對故障源出現位置進行準確判斷,將故障點分布范圍由鏈路縮小至具體機盤,最大限度地規避誤判現象的發生,保證故障處理效率。具體來說,可遵循以下思路進行故障點定位。
(1)故障發生鏈路定位。當其他外圍站點均出現數字微波傳輸設備微波接收功率下降現象時,可判斷其樞紐站發生SDH 設備故障;當僅單一站點出現故障,說明故障點位于樞紐站通向該站點的微波傳輸鏈路上。
(2)網管或網元問題判定。以解碼器故障為例,獲取故障告警提示信息后,若觀測到發生碼流溢出現象,說明故障點位于網管中心,需由中心機房維護人員進行數據配置調整,以此解決故障問題;當觀察到SDH 設備本身或設備接線、接口等硬件出現故障,需由站點設備維護人員進行故障處理。
(3)SDH 系統層次結構分析。依照物理層、再生段層、復用段層、通道層的順序,依次進行故障點位的查找,并根據通道層在系統中的功能或定位進行故障區域的細分,最終將故障點定位至單盤;或采用時隙交叉方法,依據故障點發生方向→接口盤→單盤→VC-4 時隙的順序完成故障點定位。
(4)依據系統連接線特征定位故障源,例如,從主備時鐘盤至單盤間均采用獨立連接線進行連接,從主備AUX 高階/低階交叉盤到各高階/低階接口盤均采用雙向連接線進行連接,可依據連接線進行系統特征識別,完成故障點的定位及判斷。
2.3.1 網絡故障分析
維護管理人員借助網管計算機進行設備運行狀態監測,通過獲取數字微波傳輸設備的性能、狀態等參數信息,遵循“先外部,后傳輸”“先單站、后單盤”“由線路到支路”“由高級到低級”的基本原則進行故障告警信息的識別與分析,可以避免發生故障誤判問題。例如,當某站點數字微波傳輸系統的接收端產生MS-RDI 告警提示,說明遠端出現信號劣化指示,故障原因可能為遠端站點接收端發出R-LOS 或R-LOF 告警指示,由此衍生出該站點的告警信息。
2.3.2 網元故障分析
網元維護人員主要依據設備、單板反饋的故障告警指示信息進行故障判定分析,對此需根據告警燈閃爍情況進行故障準確識別。以解碼器設備為例,當設備輸入/輸出端信號燈由綠變紅,即可判定解碼器發生故障;而當機柜頂部告警指示燈亮黃燈,可初步判定為發出次要告警信息,但故障原因可能為業務板連接設備發生故障、動力系統故障或解碼器、編碼器發生故障等多種類型,還需由維護人員逐一進行設備排查,確認故障原因。
2.4.1 常用故障處理方法
其一是斷電重啟法。微波傳輸系統在運行過程中,可能因雷電、高頻干擾等因素引發系統“死機”、報警裝置誤動、無法正常輸出信號等情況,常見故障類型包含解碼器死機、路由器停止運行等,對此可采用斷電后重啟設備的方法,觀察重啟后設備是否恢復正常運行,并針對編碼器碼流溢出等異常問題,采取重新輸入參數的措施,即可有效排除故障。
其二是更換設備法。該方法主要適用于中心或站點存在備用機、備板的情況。例如,當微波收發機的風冷系統因故障停止運行,可依據設備型號選取相同規格的風機模塊板進行更換,借此排除故障;當判斷系統中某塊單板可能發生故障時,可選取與之相鄰的槽位進行同類型插板的調換,觀察單板更換后設備是否恢復正常運行,即可完成故障的排查與處理。需要注意的是,在此過程中務必采取斷電或防靜電措施,避免單板帶電熱插拔。
其三是器件維修法。該方法常被應用于監測站點未配備備用機、備件的情況。由維護人員基于設備標準安裝工藝進行相應風機、天饋線等器件的拆裝、焊接處理,通過現場簡易維修排除故障;對于部分結構、連接情況復雜的器件,則需聯系供貨廠家進行返廠維修及更換。
2.4.2 微波傳輸系統維護
維護管理人員應采用電壓監測儀進行系統電壓監測。通常,系統工作電壓為38 ~57 V,倘若超出該范圍說明系統存在故障;同時,需對系統UPS電源的蓄能狀態、充放電情況進行定期檢查,保證系統穩定、可靠運行;此外,還需落實對系統運行環境的維護管理,例如對機房環境溫度進行實時監測,當測得環境溫度超出30 ~40 ℃,需及時啟用液冷系統進行降溫,保證機房內設備處于良好的運行環境。
2.4.3 數字微波收發信機維護
以某型號SDH 數字微波傳輸設備為例,該設備與微波設備直接連接,可實現對本地、遠端設備的運行狀態監控,提供實時控制、軟件升級等功能,并通過與LMS 模塊端口連接,支持與微波設備建立通信連接、實現遠程控制。其設備維護管理可圍繞以下三個環節入手。
(1)設備檢查與清理。要求維護管理人員建立設備定期檢查機制,對緊固部位螺絲和螺母是否擰緊、室內電纜連接效果、室外饋線安裝質量等進行全面檢查,同時考慮到該測點位于內蒙古自治區,日常運行環境中懸浮的灰塵等微粒密度較大,因此還需重點做好設備清潔工作,選用干布或吹風機進行設備外觀及內部電路板的清理。
(2)設備檢驗與測試。測試項目包含DCDC CONV 模塊輸入/輸出電壓、TX/RX 電平以及MAIN/SD 輸入電平檢查等。
(3)故障處理。要求工作人員在設備維護作業前向各臺站發出通知,明確所需維護設備數量及具體維護內容;在維護作業前,先將控制盤上的開關調至維護狀態,使指示燈亮起;在更換控制盤或LMS 盤時,需預先將各機架參數調出,并加載至新LMS盤中;在對收發機的TRP部分進行檢修維護時,禁止在帶電狀態下直接插拔連接電纜;待維護作業結束后,需將各電纜接頭、連接線纜重新連接,將各螺母擰緊,并調節控制盤開關至正常工作狀態,待觀察到維護指示燈熄滅后,完成本站維護工作。
2.4.4 數字微波天饋線系統維護
當前,全自動化、無人值守模式已成為微波傳輸中心與各站點的主要發展方向。由于SDH 數字微波天饋線系統的故障率相對偏低,因此側重系統維護層面進行操作要點梳理。
(1)連接部位緊固處理。由于SDH 天饋線系統處于室外環境,易受風荷載、外部碰撞等因素影響導致組件、連接饋線發生松動問題,影響實際接觸效果。對此,要求維護管理人員定期進行系統維護與檢查,當發現存在連接器件或接線部位松動時,應先對表面灰塵、銹蝕部位進行清理,選用中性洗滌劑進行器件清洗、除塵,再采用螺栓緊固或借助防水膠帶進行固定,并及時更換斷裂接線,保證系統維持良好接觸狀態。
(2)做好天線標記。受氣象、施工等因素影響,天線在外力作用下可能出現方向變化或仰角偏差增大。對此,要求維護人員在調節固定天線、方位天線的過程中,對固定螺栓位置進行標記,便于在后續維護階段根據標注位置進行天線的準確復位。
(3)防護罩與充氣機保養。由于天饋線系統長期暴露在室外環境中,諸如雨雪天氣、鳥類撞擊等因素均有可能影響電磁波傳輸,因此需對饋源、天線處加裝防護罩,并定期檢查、更換,保證防護罩的完好性及其功能的有效發揮。同時,諸如空氣濕度大、饋線密封不良等因素均有可能使饋線內受潮,增加系統傳輸過程損耗、削弱其靈敏度,因此維護人員需做好充氣機保養工作,可使用干燥機進行饋線內部除濕處理,防范內壁生銹。
數字微波傳輸系統在廣播電視信號收發過程中承擔重要功能,因此需依托日常維護管理機制與故障處理措施的逐步完善,為數字微波傳輸質量、傳輸穩定性提供保障。未來還可面向無線數字傳輸技術進行系統兼容與設備升級的優化設計,并完善運維管理技術方案的編制,更好地提升廣播電視行業圖文聲像的傳輸質量。