抽油井自動化系統(tǒng)通信故障分析
| 故障現(xiàn)象：某油田抽油井自動化系統(tǒng)擴(kuò)容，采購一批自動化控制設(shè)備，其中，無線通信產(chǎn)品采用的是MDS公司的MDS4710B數(shù)傳電臺，此系統(tǒng)的中心站采用的是MDS4100全雙工數(shù)傳電臺，但有一個遠(yuǎn)站自動化設(shè)備在安裝后，一直無法和中心站進(jìn)行正常通信，用中心站軟件進(jìn)行輪詢時，該站點(diǎn)的誤碼率達(dá)75%以上。 維修調(diào)試過程： 經(jīng)過對用戶電臺使用情況的了解，該電臺與今年7月份安裝后，系統(tǒng)一直沒有調(diào)試開通，其間，已更換過該平臺的電臺并檢查過該平臺的PLC，也沒有解決問題。 為判斷該平臺的通信故障所在，MDS杰出分銷商----北京華訊通信電子技術(shù)公司應(yīng)客戶的需求，受MDS公司北京辦事處委托，派一名工程師到現(xiàn)場進(jìn)行故障分析及檢修。 根據(jù)故障現(xiàn)象，此故障涉及的故障點(diǎn)比較多，電臺故障、天饋天線不好、電臺與PLC數(shù)據(jù)接口不匹配或PLC程序異常、錯誤等均可做成無法正常通信。 為此在檢測中，我們采用以下方法進(jìn)行分析判斷。首先檢測故障點(diǎn)處CB12單的電臺是否正常，該電臺主要參數(shù)如下： Serial Number 00809142 Model Number 4710BXN1B11B2 Radio Series 4710B (Inter-operable) Supply Voltage 14.0 v Regulator V. 5.6 v Time Out Timer 30 secs (ON) Soft Carrier Dekey 4 ms CTS Delay 10 ms Data Rate/Format 9600 8N1 Power Control 37 dBm Frequency TX 403.87500 MHz RX 411.87500 MHz 從電臺的配置參數(shù)來看沒有問題。 用HHT（手持編程器）測電臺的RSSI（接收信號場強(qiáng)）：-72dBm至-76dBm 從接收信號場強(qiáng)來看該電臺的信號場強(qiáng)足夠強(qiáng)（在理論值-90dBm之上）。 測電臺出口處測射頻功率：PWR為3.2W，在天線口處測射頻功率PWR為1.4W，功率沒有達(dá)到******5W，但由于現(xiàn)場通信距離很近，射頻功率應(yīng)滿足實際通信要求。經(jīng)主站通信檢查：通信誤碼率很高在40—75%，系統(tǒng)通信無法正常進(jìn)行。調(diào)天線方向，誤碼率沒有大的變化?？紤]是否是因為電纜衰減過大或天線不好致使返回信號較弱造成接收誤碼率過高。為此更換電纜（D9）、天線（9dBi）及PLC與電臺的接口數(shù)據(jù)線。信道誤碼率仍沒有太大變化，仍在40%--75%之間。 為排除是電臺的原因造成通信異常問題，我們另換一臺電臺，電臺的配置參數(shù)如下： Serial Number 01036843 Model Number 4710BXN1B01B2 Radio Series 4710B (Inter-operable) Supply Voltage 13.9 v Regulator V. 5.6 v Temperature +18 C Time Out Timer 30 secs (ON) Soft Carrier Dekey 4 ms CTS Delay 10 ms Data Rate/Format 9600 8N1 Power Control 37 dBm Frequency TX 403.87500 MHz RX 411.87500 MHz 從電臺的配置參數(shù)來看沒有問題。 用HHT（手持編程器）測電臺的RSSI（接收信號場強(qiáng)）：-72dBm至-76dBm 從接收信號場強(qiáng)來看該電臺的信號場強(qiáng)足夠強(qiáng)（在理論值-90dBm之上）。 測電臺出口處測射頻功率：PWR為4.6W，在天線口處測射頻功率PWR為2.4W，功率基本上達(dá)到了規(guī)定的范圍，射頻功率應(yīng)滿足實際通信要求。經(jīng)主站通信檢查：通信誤碼率很高在40—75%，系統(tǒng)通信無法正常進(jìn)行。調(diào)天線方向，誤碼率沒有大的變化。更換電纜（D9）及天線（9dBi）。信道誤碼率仍沒有太大變化，仍在40%--75%之間。 在更換另外一臺電臺：序列號為：01038735，與上述情況差不多。 將上面的電臺中的一臺：序列號SN#01036843，換到CBG5平臺進(jìn)行測試，并測試CBG5平臺MDS4310A電臺的參數(shù)設(shè)置。該電臺的配置參數(shù)如下： MDS Remote Radio Diagnostic Information 2002-12-10 18:49:27 USER INFORMATION Serial Number 707183 Manufacture Date 01 10 98 Hardware Rev. A06 M.1 Software Rev. 2.5.0 RADIO INFORMATION Radio Series 4310A Diag. Module Uninstalled, LBC valid Diag. Level Standard Loopback Supply Voltage n/a Regulator V. n/a PLL Lock V. n/a Temperature n/a RADIO SETTINGS Time Out Timer 030 SECS Soft Carrier Dekey 004 MSECS Squelch Tail Eliminator OFF CTS Delay 010 MSECS PTT Delay 000 MSECS Loopback Code 7183 Power Control 5 WATTS SYSTEM SETTINGS Frequency TX FR.=403.87500 RX FR.=411.87500 Radio Mode Remote 從電臺的配置參數(shù)來看沒有問題。 將上面的MDS4310A電臺更換為序列號為SN#01036843的MDS4710B電臺進(jìn)行測試，通信誤碼率為0.0% 。 為此可以判定：系統(tǒng)誤碼率高不是電臺本身造成的。 其次是進(jìn)行通道檢查，過程如下： 在中心一號平臺，用一臺MDS4710B電臺作主臺，序列號為： SN#00809142，電臺采用另外一對工作頻點(diǎn)（主站：TX=411.500,RX=403.500）在全向天線的下面架設(shè)一付9dBi定向天線作為主站天線，并將電臺和天線通過D9饋線連接好。 CB12單平臺電臺序列號為SN#01038735，其頻點(diǎn)為（從站：TX=403.500,RX=411.500），并采用MDS專用RTU模擬器（通信地址設(shè)為2，波特率設(shè)為9600 8N1）和電臺進(jìn)行通信。 用輪詢軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信測試，向CB12單RTU模擬器發(fā)2360個數(shù)據(jù)，返回2360個數(shù)據(jù)，沒有丟失，誤碼率為0。 用主站電臺序列號為SN#00809142實測CB12單平臺電臺到中心的場強(qiáng)值。 實測值為：-75dBm --- -78dBm, 更換原來的天線及饋線及接上原來的避雷器等，并測場強(qiáng)值為：-72dBm--- -75dBm,用輪詢軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信測試，向CB12單RTU模擬器發(fā)2680個數(shù)據(jù)，返回2680個數(shù)據(jù)，沒有丟失，誤碼率為0。 通過以上檢測：可以證明的是，以上平臺的電臺及配套設(shè)備沒有故障，只所以通信不通是由于PLC的設(shè)置不對或其運(yùn)行程序異常做成的。 最后，經(jīng)該油田設(shè)計院檢查PLC設(shè)置參數(shù)后，調(diào)試PLC，對PLC程序進(jìn)行上載、下載，并進(jìn)行本地的采集測試，確認(rèn)系統(tǒng)沒有問題后。再次啟動中心測試軟件，發(fā)現(xiàn)誤碼率為穩(wěn)定在40%左右，雖仍沒有達(dá)到實際的通信要求，但有很大改善。采用的電臺序列號為：SN#01038735，并采用原有的天饋線。 再次更換電臺：用CBG5更換過來的MDS4310A電臺，聯(lián)系中心啟動監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)誤碼率變?yōu)?%左右，系統(tǒng)可以正常工作。再次把序列號為SN#00809142的MDS4710B電臺換上測試，誤碼率下降到0.1%，接近于0%。系統(tǒng)工作良好。至此故障扣除，通信系統(tǒng)正常。 總結(jié)：此次通信異常問題，初步判是由于對方PLC配置不對或程序運(yùn)行異常造成的，原有電臺及天饋系統(tǒng)沒有問題。經(jīng)對方調(diào)試PLC并使程序運(yùn)行正常后，通信建立，通信誤碼率達(dá)到規(guī)定要求，通信故障排除。 |
