上行系统故障诊断及应急处理.pdf

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1、上行系统故障诊断及应急处理一.引言上行系统是地球站最主要的技术系统，其功能是对上行信号 进行编码、复用、调制和变频等处理，最后经高功放对信号放大 后送给上行天线上星播出。本站整套上行系统技术配置比较完 善，达到总局指挥中心规范要求，能完成总局指挥中心安播任务 和地球站工作任务。虽然此套上行系统大部分具有自动倒换功 能，但还可能发生突发故障，系统不能自动倒换，须进行人工紧 急处理以恢复正常播出。以下结合本站上行系统技术配置和播出 监控系统，具体阐述上行系统出现故障时，怎样快速、准确的诊 断及针对各种突发事件、突发故障的相对应的应急处理。二.上行系统具体配置本站上行系统由主用TB系统和备用SA系统

2、两套上行系统组 成。主用TB上行系统配置完备，有微波和光纤两路信号源，平 常担负上星播出任务。其主要包含以下部分：TB主备上行设备、同步广播主备设备、MITECH上变频器主备设备、CPI高功放主备 设备和新9米上行天线，各主备设备通过相关倒换开关实现自动 和人工切换功能。TB上行设备配备微波和光纤两路信号源，其 中有旅游卫视和三套广播上星节目，其连接图如图1。同步广播是后来增加的一套上星广播信号，其设备连接图如 图2主用TB上行系统信号流程：旅游卫视等上星信号和同步广播上星信号通过TB复用器进行复用，输出到TB调制器调制成主 用IF（中频）信号，依次传送到MITEQ上变频器、CPI高功放和 新

3、9米上行天线发射上星。备用SA上行系统也具备完善的上行链路，作为应急备用，但其仅有旅游卫视节目，其连接图如图3。备用SA上行系统信号流程如下：光纤信号经过SA编码器编 码，连接到SA复用器进行复用，然后送给SA调制器调制成备用IF信号，最后依次送到COMTECH变频器、SSPA高功放后输出 到负载。主备用上行中频信号通过中频倒换开关进行切换，CPI高功 放和SSPA高功放、新旧九米上行天线分别通过波导网络开关矩 阵中的开关W1和开关W3进行人工切换。本站完整上行系统图如 图4。三.播出监测系统一个完善的播出监测系统是全面、快速和准确地诊断出上行 系统故障，正确作出应急处理迅速恢复播出的重要依据

4、。本站播 出监测系统具有非常完善的功能：1、实时监看监听微波、光纤 信号源，实时监看监听上行链路中所有主要播出环节；2、监测新、旧九米上行天线和2米小口径天线的接收信号，同一转发器 其他地球站的接收信号；3、实时监看本转发器所有接收信号频 谱和波形；4、配置地球站综合网管系统，全面监控上行系统播 出设备，设备或运行状态异常是提供声/光告警，异态数据存储 等运行监控功能。四.上行系统故障诊断方法 当上行系统出现故障信号中断时，依据上行信号链路和播出 监测系统，本站制定了自上而下的故障诊断流程图，如图5。另外，还可直接通过地球站综合网管系统，快捷地查找到故 障设备，迅速倒换快速恢复正常播出。上行系

5、统大部分配置都具有自动倒换功能，基于安全设计，以下倒换开关不设置自动倒换功能：中频倒换开关，波导网络开 关矩阵中的CPI高功放和SSPA高功放的倒换开关W1高功放负 载倒换开关W2新旧九米上行天线倒换开关W3新9米上行天 线极化倒换开关W4当发生故障信号中断时，可首先考虑以上 不能自动倒换的环节。本站此类故障案例：2009年9月21日下午，海南省卫星地球站信号中断，具体现象如下：播出监测系统 中监看新、旧九米天线和2米天线接收的本站节目画面黑屏，在 播的新9米天线接收本站及同一转发器其他两家信号波形和频 谱没有，功率自动提升到上限63dBm新9米天线信标机接收信 号电平为-105dbm（信标接

6、收正常电平值为-76dbm），新9米天 线的方位角由原来的141.0变为125.27，天线控制单元死 机。故障原因分析：天线自动跟踪时天线控制单元死机，导致天 线走偏；故障处理：人工倒换波导网络开关矩阵中的开关W3切换旧九米上行天线上星，节目恢复正常播出；重启新9米上 行天线控制单元，由于天线方位角偏离跟踪范围而不能自动跟踪 调整回正常值，人工调整回正常值，新9米天线信标电平和接收 信号恢复正常；检查新天线伺服系统室外单元，发现其保护箱 上锁，没有损坏现象，经过拔插、清洁等技术处理后工作正常，与厂家维修工程师联系和沟通，厂家建议连续观察7天，没有问 题方可使用新9米天线在线播出。上行系统中的倒

7、换开关自动倒换的原理：当主用设备发生故 障后发送告警信号给倒换开关，倒换开关自动切换到备用设备工 作，有时设备发生故障信号中断或异常时，但由于设备本身设置 原因，其没有发送告警信息给倒换开关，倒换开关不能进行自动 倒换。本站此类故障案例：2010年6月21日凌晨，海南卫星地球站下行信号黑屏，具体现象如下：播出监测系统中监看新、旧9米天线和2米天线接收的本站节目黑屏，而下行信号波形、频 谱和信噪比都正常。故障原因分析：在线TB复用器MUX521告警：Slot0NotRespongding（0插槽没有回应）。该插槽为ASI1输入板卡插槽，告警级别为Major，由于该告警级别低没有输出 告警信号给倒

8、换开关，倒换开关不能进行自动倒换。故障处理：在复用器倒换开关上人工切换备用复用器播出，信号恢复正 常；倒换后对该故障复用器从菜单中进行RESET（重启）和断电重启，告警都不能消除；及时与厂家就复用器故障和不能自 动倒换的现象进行沟通和交流，得出的结论是：该复用器ASI1输入板卡损坏，需及时更换；并要求厂家对复用器进行软件升级，提高该告警级别。2011年7月18日凌晨，海南卫星地球站下行 信号画面正常但无伴音，在线TB编码器5270告警；故障原因：在线TB编码器5270嵌入音频信号丢失告警，但该告警级别低，倒换开关没有自动倒换；故障处理：在相应倒换开关上手动倒 换，信号恢复正常播出；在编码器设置

9、中，提高嵌入音频信号 丢失告警级别。五.上行系统应急处理结合本站当前上行系统技术配置，考虑各种可能的突发事 件、突发故障，制定出如下相关应急操作。1.主备上行系统倒换应急处理当主用上行系统中主备TB都损坏或主用IF信号中断时，根 据上行系统的技术配置，可直接在中频倒换开关上进行人工切换 应急操作，倒换备用IF信号上星播出。2.同步广播系统损坏或两个TB复用器都损坏的应急处理 本站上星码流为9.109706Mb/s，由TB上行设备提供的8.7Mb/s旅游卫视等节目码流和0.4Mb/s同步广播码流复用而 成，当同步广播系统损坏导致其码流丢失或两个复用器都损坏 后，TB调制器会出现码流不足告警，而下

10、行信号因为码率不够 而不能正常接收，此时为尽快恢复主要节目旅游卫视正常播出，须甩开同步广播信号，即甩开TB复用器。根据本站上行系统技 术配置，TB调制器有两个ASI输入：TB复用器为ASI1输入，TB编码器为ASI2输入，正常情况下TB调制器选用ASI1输入；相 对应快速恢复播出应急操作如下：首先从TB编码器的菜单上或 地球站综合网管系统中修改其输出码流，由原先8.7Mb/s改为9.109706Mb/s，然后在TB调制器的菜单或地球站综合网管系统 中修改其输入，把原先的ASI1输入改为ASI2输入。3.设备供电突然中断，恢复供电后快速恢复播出的应急处理 设备供电突然中断，恢复供电后各设备重新启

11、动，从设备自检到恢复正常工作都需要一点时间，据观察本站所有设备，CPI高功放恢复时间最长，需要5分钟以上，所以依据上行系统技术 配置，快速恢复播出的应急处理方法如下：通过波导网络开关矩 阵中的功放倒换开关W1切换SSPA高功放上天线，然后再通过 中频开关倒换主用中频信号应急上星播出，CPI高功放启动完毕 恢复正常工作后，再依照以上操作恢复CPI高功放上星播出。4.应急信号源本站当前有微波和光纤两路信号源，属于站外信号源，都具 有不可预测的中断可能性，为安全播出角度考虑和总局指挥中心 指示，要配置一路站内应急信号源，根据本站技术特点，设计了 一条简单、快速操作的应急信号源链路：本站配备了两张应急

12、信 号源光碟，通过放像设备输出SDI信号，连接到上行系统中接有 光纤信号源的SDI倒换开关。当微波和光纤信号源都中断后，依 据应急信号源链路设计，进行以下应急操作恢复播出：首先在SDI倒换开关上人工切换应急信号为主用，然后选择在线播出。六.结束语地球站的高可靠性要求，安播任务很重，虽然本站上行播出 系统技术配置比较完善，基本上能达到设备故障、信号中断时自 动倒换恢复播出的功能，但还存在有许多不可预料的突发事件、突发故障而导致信号中断的潜在危险，只有非常熟悉本站上行播 出系统、播出监测系统等系统技术配置，做到非常熟悉各种突发 事件、突发故障的应急处理，才能更好地完成地球站的安全播出 工作。TB编码器