M2W发射机监测系统及维护方法研究

孙宁

（国家新闻出版广电总局五五四台，河南　荥阳　450100）

M2W发射机监测系统及维护方法研究

孙宁

（国家新闻出版广电总局五五四台，河南荥阳450100）

本文介绍了M2W发射机监测系统的组成部分，并从发射机的周期性维护角度阐述了M2W发射机监测系统的维护方法与注意事项。

监测；维护

1　M2W发射机监测系统

与其他发射机相同的，M2W发射机监测系统对发射机关键运行参数进行监控，如果监测到运行参数超出规定的范围，则认定发射机运行状态异常，发出相应指令控制发射机进行射频封锁、降功率、关机等动作，对发射机实施保护。总的来说，M2W发射机监测系统分为基本监测、快速监测两部分。如图 1。

图1　M2W发射机监测系统框图

2　基本监测

M2W发射机是瑞士产全固态发射机，其控制系统仅仅由几块控制板卡及几个继电器组成。M2W发射机实现了对全机运行参数的数字化，数字化处理后的运行参数由位于IUC（中央控制单元）中的“发射机运行状态管理程序”进行相应处理。换句话说，发射机监控系统中的基本监测主要是利用软件实现的。为了达到保护发射机的目的，M2W发射机监测系统共对多达数十个发射机运行参数进行监测，主要分为两类：开关量和模拟量。

2.1开关量的监测

监测系统中对开关量输入监测系统的信号主要用来监测发射机运行过程中重要开关、继电器、交流接触器吸合、关断的。如表1，介绍了M2W100发射机监测系统中的开关量，及其代表的监测对象。

表1　M2W发射机基本监测系统开关量

2.2模拟量的监测

发射机监测系统通过对发射机运行中诸如：电压、电流、功率等一些主要运行参数的取样、量化来对发射机状态进行监测。

3　快速监测

快速监测是发射机保护控制的重要部分，用于关键参数的、高可靠程度的发射机保护控制任务，全部由硬件实现，与要求速度较慢的基本管理保持相对独立，以满足这些保护过程要求的极快的反应速度。

所有直接影响射频放大模块的参数，比如射频电压、射频电流、阻抗、反射系数，应用快速传感器测量，其中一些参数与载频信号直接比较，这样，发射机故障时，可以在一个射频周期内关断射频放大模块，以尽可能短的时间保护功率晶体管。保护门限值从基本管理下载，用户可通过发射机管理在一定范围内对保护门限进行调整。

故障之后，基本管理对快速管理实施硬件复位，并试图重启发射机或试探性恢复输出功率。

4　M2W发射机监控系统的维护方法

在监测系统中，无论是基本监测还是快速监测，无论是反映发射机运行参数的开关量还是模拟量，这些参数的准确与否、阈值电压的变动，都直接决定了对发射机本身的保护是否到位、完善。因此，我们在对发射机维护中，要特别注意对监控系统的维护。

在日常维护中，基本监测是用软件实现的。其中，用于基本监测的“门限值”已于发射机出厂时设置完成，在周期性维护中，只需按照“装机手册”定期校对相应参数值即可；对基本监测部分的维护主要是利用软件校准，使其监测值与实际值相同，以确保其能真实反映发射机运行状态。快速检测是硬件实现的，校准的是保护门限，使其能够按照发射机设计的预期进行保护。

4.1基本监测部分的维护

4.1.1开关量

上文提到，作为开关量监测的大多是开关、继电器、交流接触器。因此，在日常维护中，我们要特别注意这些开关、接触器的接点吸合、断开情况。一般情况下，我们都可以通过测量这些开关、接触器接点阻值来了解M2W监测系统对此类开关量的监测取样情况。

4.1.2模拟量

对于参与基本监测的模拟量来说，这个使用软件修正显示值，使其与实际值相同的过程叫定标。下面详细介绍对模拟测量值定标的方法及注意事项。

注意事项

发射机工作于额定功率，无调制。

定标操作应在发射机预热至少15分钟之后进行。

各项定标通过隐屏操作。

VDD定标

连接电压表（真有效值测量方式）到VDD母线，关好机箱门。

注意M2W07板的测量电缆尽量远离功率合成器。

以电压表实测值为准。

Scalemin值设置为零；修改Scalemax值，使显示值等于电压表实际测量值。

加调制，检查VDD显示值与测量值。

IDD定标

钳形电流表测量整流器之后的（+）端电流。对于100KW发射机，安装有两个电流互感器，分别测量两个VDD母线的电流，发射机测量显示值为两个互感器测量值之和，因此需用两个钳形电流表。如果两个钳形电流表测量值差别较大，应仔细检查接线是否有误。

以钳形电流表实际测量值为准。

Scalemin值设置为零；修改Scalemax值，使显示值等于钳形电流表实际测量值。

加调制，检查IDD显示值与测量值。

PFWD定标

待发射机到达额定输出功率后进行定标。

以测试负载射频功率表实测值为准。

Scalemin值设置为零；修改Scalemax值，使显示值等于实际测量值。

加调制，检查显示值与测量值。

PREV定标

通过触摸屏，发射机输出功率将为最低值，记录测试负载射频功率计读数。

交换M2W11板上入射、反射功率测量电缆的位置。（可能需要修改有关参数的保护限）。

以测试负载射频功率表读数为准。

Scalemin值设置为零；修改Scalemax值，使显示值等于测试负载射频功率表读数。

加调制，检查显示值与测量值。

恢复M2W11板入射、反射功率测量电缆的位置。

VCTRL定标

用电压表测量M2W16板的电源电源（X2端子：A1、B1、C1：+5V；A32，B32，C32：GND）。

以电压表读数为准。

Scalemin值设置为零；修改Scalemax值，使显示值等于电压表读数。

加调制，检查显示值与测量值。

TAIR定标

温度计测量探头贴近M2W07，测量机箱内空气温度。

以实际测量为准。

Scalemin值设置为零；修改Scalemax值，使显示值等于实际测量值。注意：Scalemax-Scalemin=253。

加调制，检查显示值与测量值。

PHICB定标

功率合成器相位角测量范围为0～360°，显示值不仅仅是测得相位角，还附加一个与频率有关的常数，该常数由发射机的控制系统定义。为保证定标精确，应注意以下几点：

Scalemax-Scalemin=360。

Min值必须高于Max值。

Max可能的设置范围：-285°～15°；Min可能的设置范围：-75°～135°。

B.修改Scalemax、Scalemin值，使显示值为45°。

C.如果显示值不能调整为45°，M2W11板上的端子从JP44移到JP45。该项必须在测试报告中注明。

4.2快速监测部分的维护

在对M2W发射机周期性检修中，对快速监测部分的维护是为了校验发射机对突发性、异常态的快速反应是否能够按照预定程序执行。快速管理的监测量主要包括VDD、PREV、ICOMB等。

FSV VDD（FSVmin）

该实验目的是验证电源故障时发射机的关机保护功能。

开机，不加调制。

在开机状态关闭总电源开关Q1。

用户触摸屏应显示Main Fault，M2W11板上的VDD发光二极管点亮。

重新闭合总电源开关Q1，发射机应自动重新启动，用户触摸屏不应再有新的故障信息显示。射频放大模块允许有故障指示，单重新启动后应恢复正常。

注意！上步实验过程（E）应操作两次，总电源关断时间分别为2秒、10秒。

FSV VDD（FSVmax）

E.用隐屏设置FSVmax为200（对应实际电压270V）。

F.开机，不加调制。

G.发射机不应启动，不应有功率输出（以示波器监视射频输出信号）。

H.隐屏应显示数次Trip，M2W11板上的VDD发光二极管点亮。

I.通过隐屏恢复FSVmax参数为正常值。

FSV PREV（FSVmax）

M2W11板上的VREV、VFWD两个信号输入电缆交换。

开机，不加调制。

发射机应能够启动，但很快产生Trip，输出射频信号能够在示波器上观察到（Trip时发生间断）。

用户触摸屏应显示数次Trip，M2W11板上的PREV发光二极管点亮。

恢复M2W11板上的VERV、VFWD两个信号输入电缆。

FSV PHICB（FSVmax）

通过隐屏设置FSVmax为135或更低（对应实际电压为270V）。

开机，不加调制。

发射机启动，产生Trip，不应有功率输出。（以示波器监测射频输出信号）

触摸屏应显示数次Trip，M2W11板上的ICOMB发光二极管点亮。

通过隐屏恢复FSVmax参数为正常值。

［1］郑俊英.M2W发射机维护和技术改造［J］.中国科技投资，2013（11）：26-28.

［2］杜思山.M2W中波发射机自动化系统设计与实现［J］.信息通信，2013（2）：33-36.

［3］吴廷昊.M2W中波广播发射机调制原理分析［J］.西部广播电视，2005（3）：58-61.

孙宁（1984.7-），男，机房副主任，研究方向：电子信息工程

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1003-5168（2015）-12-0011-2