广播电视数字微波传输设备维护管理分析

2023-01-16 22:19
电视技术 2022年5期
关键词:馈线微波站点

雷 璇

(巴彦淖尔市广播电视监测和微波传输中心,内蒙古 巴彦淖尔 015000)

0 引 言

数字微波通信技术主要以微波形式为无关联数字信息传递提供载体,并根据实际传输过程进行再生中继,满足广播电视行业通信质量提升需求。但在数字微波传输设备运行过程中,常出现信号源丢失、信号强度下降、信道频繁切换等问题,亟需通过加强设备维护管理保证微波设备的稳定高效运行。

1 构建日常维护管理体系

1.1 用电安全管理

通常,在广播电视数字微波传输系统中,微波收发信机等设备在工作状态下的直流电压为-48 V,允许的工作范围为±20%;编码器、解码器等设备的交流电压为220 V。维护人员要定期进行系统中各类设备的工作电压监测,获取电压实时监测结果,进行比较分析,以便及时发现故障并采取相应的排查处理措施[1]。同时,维护人员需定期对UPS 电源的工作状态进行检查,及时更换蓄电池,并参考技术规范落实对配套发电机组的日常维护与保养工作。

1.2 设备接地处理

在设备接地管理方面,通常对于微波传输设备应采用联合接地方式,以总等电位端子板或大地作为参考确定联合接地点,严格执行电气、防雷、电磁屏蔽等不同类型接地的分开处理,并保证接地电阻的完好性,将接地电阻阻值控制在1 Ω 以内,将工作地、保护地间的电压值控制在0.5 V 以内,保证微波传输设备实现良好接地[2]。

1.3 机房环境管理

在设备运行环境管理方面,宜将机房环境温度控制在20 ℃左右,空气湿度控制在40%~65%,利用空调机组、液冷或风冷机进行环境温度调节,避免设备及电子元件出现短路、击穿、腐蚀等问题,延长设备使用寿命[3]。

1.4 重点部位巡查

维护管理人员应针对天馈线系统、微波收发信机等重点部位及重要设备建立定期巡检机制,完善周检、月检制度建设,在巡检过程中做好设备状态、运行参数等信息的记录,并建立设备运维巡检技术档案,便于在发生故障隐患时及时排查、科学判断故障原因,提升维护管理工作效率[4]。

2 SDH 数字微波传输设备故障处理方法及维护要点

2.1 确定SDH 设备分类维护思路

当前,广播电视监测与微波传输中心普遍引入SDH 微波传输系统进行节目源、信号源的同步数字化传输。该系统由若干微波基站基于拓扑结构形成微波传输链路,满足广播电视数字传输网络的频道调整、扩容及系统升级需求。各站点设备包含SDH 数字微波收发信机、SDH 数字微波天馈线系统、编码器以及监控系统等类型[5]。以设备运行环境作为分类标准,可将SDH 设备分为室内、室外两种类型。

(1)室外设备以SDH 天馈线系统为主,其故障率相对较低,可从设备组件与连接部位紧固、天线标注、增设天线罩、做好器件除尘管理等方面进行设备维护保养要点的梳理。

(2)室内设备根据运行环境差异可细分为网络维护、网元维护两类,其中网络维护多依靠维护人员使用网管计算机进行设备运行数据的调阅,收集设备发生故障时的告警信息、性能参数进行分析与比较,借此定位设备故障点、排查故障原因,并为下属站提供故障分析与处理方面的技术支援;网元维护主要由维护人员在传输机房内观察、获取设备故障告警信息,并根据告警提示、告警灯闪烁情况进行故障原因分析及处理方案编制。

2.2 对SDH 设备故障点精确定位

在故障定位环节,由于数字微波传输系统在任一微波传输链路中出现故障源时,其下游站点SDH设备均会接收到告警提示,因此在故障处理前需对故障源出现位置进行准确判断,将故障点分布范围由链路缩小至具体机盘,最大限度地规避误判现象的发生,保证故障处理效率。具体来说,可遵循以下思路进行故障点定位。

(1)故障发生链路定位。当其他外围站点均出现数字微波传输设备微波接收功率下降现象时,可判断其枢纽站发生SDH 设备故障;当仅单一站点出现故障,说明故障点位于枢纽站通向该站点的微波传输链路上。

(2)网管或网元问题判定。以解码器故障为例,获取故障告警提示信息后,若观测到发生码流溢出现象,说明故障点位于网管中心,需由中心机房维护人员进行数据配置调整,以此解决故障问题;当观察到SDH 设备本身或设备接线、接口等硬件出现故障,需由站点设备维护人员进行故障处理。

(3)SDH 系统层次结构分析。依照物理层、再生段层、复用段层、通道层的顺序,依次进行故障点位的查找,并根据通道层在系统中的功能或定位进行故障区域的细分,最终将故障点定位至单盘;或采用时隙交叉方法,依据故障点发生方向→接口盘→单盘→VC-4 时隙的顺序完成故障点定位。

(4)依据系统连接线特征定位故障源,例如,从主备时钟盘至单盘间均采用独立连接线进行连接,从主备AUX 高阶/低阶交叉盘到各高阶/低阶接口盘均采用双向连接线进行连接,可依据连接线进行系统特征识别,完成故障点的定位及判断。

2.3 落实SDH 设备故障原因分析

2.3.1 网络故障分析

维护管理人员借助网管计算机进行设备运行状态监测,通过获取数字微波传输设备的性能、状态等参数信息,遵循“先外部,后传输”“先单站、后单盘”“由线路到支路”“由高级到低级”的基本原则进行故障告警信息的识别与分析,可以避免发生故障误判问题。例如,当某站点数字微波传输系统的接收端产生MS-RDI 告警提示,说明远端出现信号劣化指示,故障原因可能为远端站点接收端发出R-LOS 或R-LOF 告警指示,由此衍生出该站点的告警信息。

2.3.2 网元故障分析

网元维护人员主要依据设备、单板反馈的故障告警指示信息进行故障判定分析,对此需根据告警灯闪烁情况进行故障准确识别。以解码器设备为例,当设备输入/输出端信号灯由绿变红,即可判定解码器发生故障;而当机柜顶部告警指示灯亮黄灯,可初步判定为发出次要告警信息,但故障原因可能为业务板连接设备发生故障、动力系统故障或解码器、编码器发生故障等多种类型,还需由维护人员逐一进行设备排查,确认故障原因。

2.4 故障处理及维护措施应用

2.4.1 常用故障处理方法

其一是断电重启法。微波传输系统在运行过程中,可能因雷电、高频干扰等因素引发系统“死机”、报警装置误动、无法正常输出信号等情况,常见故障类型包含解码器死机、路由器停止运行等,对此可采用断电后重启设备的方法,观察重启后设备是否恢复正常运行,并针对编码器码流溢出等异常问题,采取重新输入参数的措施,即可有效排除故障。

其二是更换设备法。该方法主要适用于中心或站点存在备用机、备板的情况。例如,当微波收发机的风冷系统因故障停止运行,可依据设备型号选取相同规格的风机模块板进行更换,借此排除故障;当判断系统中某块单板可能发生故障时,可选取与之相邻的槽位进行同类型插板的调换,观察单板更换后设备是否恢复正常运行,即可完成故障的排查与处理。需要注意的是,在此过程中务必采取断电或防静电措施,避免单板带电热插拔。

其三是器件维修法。该方法常被应用于监测站点未配备备用机、备件的情况。由维护人员基于设备标准安装工艺进行相应风机、天馈线等器件的拆装、焊接处理,通过现场简易维修排除故障;对于部分结构、连接情况复杂的器件,则需联系供货厂家进行返厂维修及更换。

2.4.2 微波传输系统维护

维护管理人员应采用电压监测仪进行系统电压监测。通常,系统工作电压为38 ~57 V,倘若超出该范围说明系统存在故障;同时,需对系统UPS电源的蓄能状态、充放电情况进行定期检查,保证系统稳定、可靠运行;此外,还需落实对系统运行环境的维护管理,例如对机房环境温度进行实时监测,当测得环境温度超出30 ~40 ℃,需及时启用液冷系统进行降温,保证机房内设备处于良好的运行环境。

2.4.3 数字微波收发信机维护

以某型号SDH 数字微波传输设备为例,该设备与微波设备直接连接,可实现对本地、远端设备的运行状态监控,提供实时控制、软件升级等功能,并通过与LMS 模块端口连接,支持与微波设备建立通信连接、实现远程控制。其设备维护管理可围绕以下三个环节入手。

(1)设备检查与清理。要求维护管理人员建立设备定期检查机制,对紧固部位螺丝和螺母是否拧紧、室内电缆连接效果、室外馈线安装质量等进行全面检查,同时考虑到该测点位于内蒙古自治区,日常运行环境中悬浮的灰尘等微粒密度较大,因此还需重点做好设备清洁工作,选用干布或吹风机进行设备外观及内部电路板的清理。

(2)设备检验与测试。测试项目包含DCDC CONV 模块输入/输出电压、TX/RX 电平以及MAIN/SD 输入电平检查等。

(3)故障处理。要求工作人员在设备维护作业前向各台站发出通知,明确所需维护设备数量及具体维护内容;在维护作业前,先将控制盘上的开关调至维护状态,使指示灯亮起;在更换控制盘或LMS 盘时,需预先将各机架参数调出,并加载至新LMS盘中;在对收发机的TRP部分进行检修维护时,禁止在带电状态下直接插拔连接电缆;待维护作业结束后,需将各电缆接头、连接线缆重新连接,将各螺母拧紧,并调节控制盘开关至正常工作状态,待观察到维护指示灯熄灭后,完成本站维护工作。

2.4.4 数字微波天馈线系统维护

当前,全自动化、无人值守模式已成为微波传输中心与各站点的主要发展方向。由于SDH 数字微波天馈线系统的故障率相对偏低,因此侧重系统维护层面进行操作要点梳理。

(1)连接部位紧固处理。由于SDH 天馈线系统处于室外环境,易受风荷载、外部碰撞等因素影响导致组件、连接馈线发生松动问题,影响实际接触效果。对此,要求维护管理人员定期进行系统维护与检查,当发现存在连接器件或接线部位松动时,应先对表面灰尘、锈蚀部位进行清理,选用中性洗涤剂进行器件清洗、除尘,再采用螺栓紧固或借助防水胶带进行固定,并及时更换断裂接线,保证系统维持良好接触状态。

(2)做好天线标记。受气象、施工等因素影响,天线在外力作用下可能出现方向变化或仰角偏差增大。对此,要求维护人员在调节固定天线、方位天线的过程中,对固定螺栓位置进行标记,便于在后续维护阶段根据标注位置进行天线的准确复位。

(3)防护罩与充气机保养。由于天馈线系统长期暴露在室外环境中,诸如雨雪天气、鸟类撞击等因素均有可能影响电磁波传输,因此需对馈源、天线处加装防护罩,并定期检查、更换,保证防护罩的完好性及其功能的有效发挥。同时,诸如空气湿度大、馈线密封不良等因素均有可能使馈线内受潮,增加系统传输过程损耗、削弱其灵敏度,因此维护人员需做好充气机保养工作,可使用干燥机进行馈线内部除湿处理,防范内壁生锈。

3 结 语

数字微波传输系统在广播电视信号收发过程中承担重要功能,因此需依托日常维护管理机制与故障处理措施的逐步完善,为数字微波传输质量、传输稳定性提供保障。未来还可面向无线数字传输技术进行系统兼容与设备升级的优化设计,并完善运维管理技术方案的编制,更好地提升广播电视行业图文声像的传输质量。

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