发射机远程监控通信故障的一种改进方法

姜法林

（黑龙江人民广播电台804台，黑龙江 牡丹江 157001）

1 安播指挥中心系统简介

黑龙江人民广播电台804台是省直属高山台。2007年6月省台统一安装远程监控系统，对台站的10 kW调频广播发射机、10 kW电视发射机等进行统一监控，传送发射机的6个模拟量技术参数。黑龙江省广播电视局安播指挥中心实施全省监控，系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图

系统建设初期，在不到2个月的时间内，PDM采集器即出现监控无输出现象，导致远程通信终断，远程监控系统无法正常工作。后经厂家更换元件维修后，故障排除。但一段时间之后，同样故障再次发生，说明存在其他隐患。

经过台里技术人员反复研究、试验，最终找到了引发故障的根本原因，并采取了对应的解决措施。系统修复后，再没有出现类似问题。

2 故障排查过程

监控系统台站监控部分的原理为：PDM采集器通过模拟量诊断板采集发射机数据，同时与计算机通信，计算机对台站数据处理后发回省中心。PDM采集器通信部分内部原理图如图2所示。其中MAX3486为接口驱动芯片。

故障检查步骤有：

1）检查PDM后面板RS-485的插座。2脚、3脚无数据量输出，判断可能是硬件驱动器MAX3486芯片故障。

2）检查PDM内MAX3486芯片，3脚、4脚供电电压3.3 V正常，6脚、7脚数据输出无直流工作电压，用数字表测量得到0 V，而正常输出电压为0.5～2.5 V。

3）进一步检查诊断板输入信号，1脚有信号，确认MAX3486芯片损坏。

3 故障机理分析

PDM板RS-485输出9针插座，2脚为输出信号正端，3脚为信号输出负端，5脚为接地端。

RS-485输出通信电缆距离大约30 m，因感应电荷积聚，对未采用任何保护措施的RS-485通信芯片很容易造成损坏，所以更换芯片不能解决根本问题。

芯片易损的外部原因主要有：

1）夏季高山台雷雨天气多，直击雷、感应雷频繁发生造成地电位反击，雷电高压脉冲残压会通过电力线、信号线传到发射机通信接口上，在通过RS-485接口2脚、3脚串入到MAX3486驱动器芯片上。芯片供电电压为3.3 V，如果电压超过12.5 V，MAX3486芯片会因过电压冲击遭受损坏。

2）发射机在工作状态，检修维护工作人员在热插拔通信接口时，因冲击也会造成驱动器芯片损坏。

3）进入秋季天气干燥，人体与其他纤维摩擦，产生静电，带电粒子通过人身体接触摸到RS-485通信接口上，也会造成驱动器芯片损坏。

据调查统计，804台、佳木斯市台、鸡西鸡冠山无线转播台、密山无线发射台、伊春广播电视转播台、东宁通沟岭广播电视转播台等单位2007年至2010年都出现过调频电视发射机硬件驱动器损坏现象，造成远程监控终断，无法传输。

如果生产厂家对驱动器芯片输出电路没加过电压保护措施，则驱动器芯片很容易损坏，而从本系统图可看出，芯片外围缺乏必要的保护电路。

通过以上对MAX3486芯片损坏现象分析，改进方法首先应做好发射机和监控系统保护接地，实现等电位接地和机房铺设均压环，发射机、监控系统共用一个地，不要与发射塔共用一个地，防止过电压冲击造成电子元件损坏，接地电阻应小于1 Ω。

4 故障处理

经过技术研讨和论证，对MAX3486芯片存在过电压保护缺欠进行了技术改进，采用5 V瞬保和外加自恢复保险丝的方法来解决因过电压造成的MAX3486芯片损坏故障。采用上述处理后，通信接口再未出现损坏，3年来一直工作正常。

具体改进方法如图3所示。

1）DB9接口2脚为通信正端，3脚为通信负端，5脚为地GND。用100 mA保险丝串接在2脚和3脚的连线上。

2）用5 V瞬保的一端接在地上，另一端接在保险丝的一头，2脚和3脚同样处理。

3）安装完毕后，把通信连线接好。

4）增加上述电路的作用是，通过通信线路的电流超过100 mA时自动断开，并能在电流释放后自动恢复。

自恢复保险丝是由高科技聚合树脂及纳米导电晶体经特殊工艺加工制成，正常情况下，纳米导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路，保险丝正常工作；当电路发生短路或者过载时，流经保险丝的大电流使其集温升高，当达到居里温度时，其态密度迅速减小，相变增大，内部的导电链路呈雪崩态变或断裂，保险丝呈阶跃式迁到高阻态，电流被迅速夹断，从而对电路进行快速，准确地限制和保护。5 V瞬保的作用是把超过5 V的电压引到GND地线上释放，通过上述技术改造对发射机内部通信芯片起到良好的保护作用。

与常规的光电隔离措施相比，上述处理的优点是：抗干扰能力强，对外界环境要求低，与芯片基本无关，通用性强。

5 总结

本文论述的调频发射机驱动器损坏造成远程监控中断传输技术的改进方法，在调频发射机、电视发射机技术的改进中同样适用。全国基层台站上千座，因地理环境不同，每年都存在着因过电压引起的全固态广播电视发射机电子元器件损坏现象，为了达到广电总局规定的满功率、满时间、满调制技术要求，可以借鉴本文的改进方法，减少停播事故现象发生，保证广播电视安全优质播出。