VU监测网技术设施故障原因分析-USB迷|专注于互联网分享

2024年4月4日发(作者：良清韵)

Radio Wave Guard

电波卫士

DCW

VU监测网技术设施故障原因分析

范振雄，武迎兵

（国家无线电监测中心，北京 100037）

摘要：固定监测站是VU监测网中最重要的部分，掌握其技术设施故障原因有助于保证VU监测网的正常运行。本文统

计了2015～2016年国家无线电监测中心VU监测网固定监测站的维护历史记录，在介绍固定监测站系统组成的基础上，分

析导致固定监测站各系统发生故障的原因与对实际监测工作的影响，并提出了未来的升级和改造建议。

关键词：VU监测网；技术设施；故障原因分析；升级改造建议

doi：10.3969/.1672-7274.2017.05.019

中图分类号：TN98，U675.71 文献标示码：B 文章编码：1672-7274（2017）05-0059-04

Malfunction Cause Analyze of Technology Infrastructures

in VHF/UHF Monitoring Network

Fan Zhenxiong, Wu Yingbing

(The Beijing Monitoring Station of State Radio Monitoring Center, Beijing, 100037)

Abstract: Technology infrastructures in fixed monitoring station are the most significant components in VHF/

UHF monitoring network, comprehending the reason why its technology infrastructures breakdown are contribute

to guarantying the safety of VHF/UHF monitoring network. In this paper, we introduce all the subsystem of fixed

monitoring station, analyze the reason that result in malfunctionand how it affect monitoring work by historical

maintenance record of VHF/UHF monitoring network of State Radio Monitoring Centre from 2015 to 2016.

Asuggestion for upgrading and rebuildingare proposed in the end.

Keywords: VHF/UHF Monitoring Network; Technology Infrastructures; Malfunction Cause Analyze;

Suggestion for Upgrading and Rebuilding

1 引言

无线电监测是当前无线电管理工作的重要技术

手段，在实现维护空中电波秩序，保证无线电业务

正常开展，有效利用无线电频率和卫星轨道资源，

保障国民经济、社会发展和国防建设等工作中发挥

着不可或缺的重要作用

[1]

。VU监测网可对超短波频

段内的信号进行监测，一般由固定监测站、移动监

测站、移动管制车和便携式（可搬移式）监测站组

成

[2]

。其中，固定监测站因其较高的架设位置、良好

的接收能力，是VU监测网中的核心部分，可用于干

作者简介：范振雄，硕士研究生学历，国家无线电监测中心北京监测站助理工程师，现主要从事无线电监测工作。

武迎兵，硕士研究生学历，国家无线电监测中心北京监测站助理工程师，现主要从事无线电监测工作。

2017.05

数字通信世界

电波

ITCW

卫士

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扰查找、电磁环境测试、占用度测量、考试保障、重

大活动保障、保护性监测、非法广播监测等，在无

线电监测工作中起到了不可替代的重要作用。

根据实际情况，当前的固定监测站普遍采用了

无人值守、远程遥控、监测数据通过专网回传的运

行策略。遥控站为了完成日常监测任务，需要实现

信号监测和测向等基本功能

[3]

。根据功能不同，配

属的监测设备可以分为监测系统、天馈系统、测向

系统和辅助系统四部分。以国家无线电监测中心VU

监测网为例，该监测网由北京监控（总控）中心，一

个固定监测站（A站）、四个东区遥控监测站（B站、

C站、D站、E站）、四个西区监测站（F站、G站、H

站、I站）、以及可搬移监测站和移动监测车组成，9

个遥控站配属监测系统、天馈系统以及辅助系统，

其中7个配属测向系统（C站、D站、E站、F站、G

站、H站、I站）。

为了保障遥控站设备的良好运行，必须对遥控

站所属的技术设施进行基础性维护。当前对遥控站

技术设施的维护实施每日监控、每月巡查、每年总结

的策略。每日监控指利用监控系统24小时对遥控站

设备进行远程监控，并定时记录站房温湿度及网络

联通状态；每月巡检指每个月到遥控站现场对遥控

站进行基础性维护，或出现突发故障而无法远程解

决的问题时到现场检修；每年总结即每年对当年维

护记录进行汇总，根据当年运维记录，对各子系统

的常见故障原因进行分析。

本文统计了2015～2016年国家无线电监测中心

VU监测网所属的9个遥控站的基础性维护历史记

录，在介绍固定监测站的典型系统组成的基础上，

总结并分析导致遥控站发生故障的原因，并提出了

未来的升级和改造建议。

2 监测系统故障原因分析

监测系统由多套天线、多套接收机和配套的工

控机组成，国家无线电监测中心VU监测网的遥控

站监测系统由宽带监测系统、窄带监测系统、民航

监测系统、广播电视监测系统组成。

⊙

宽带监测系统：工控机+EM050接收机+天线。

⊙ 窄带监测系统：工控机+MA-3000接收机+

天线。

⊙ 民航监测系统：工控机+RX-AMS-10接收

DIGITCW

2017.05

机+天线。

⊙ 广播电视监测系统：工控机+IC-R85000接

收机+天线。

典型的遥控站监测系统示意图如图1所示。

对数周期天线伞状全向天线双锥全向天线

矩阵和共用器

射频系统控制

器

EM050接收机MA3000接收机

IC-R8500接收

RX-AMS-10接收

机机

工控机工控机

广电接收系统民航接收系统

工控机工控机

图

监测系统组成示意图

监测系统经常出现的故障问题是设备软件故障

和硬件故障。软件故障的主要原因是系统不兼容、

蓝屏等，在实际工作中常规软件故障可以通过远程

控制和重启来解决，由于发现问题后一般无需前往

现场维护，可以在短时间内解决，对监测系统的影

响较小。硬件故障的主要原因分为接收机和工控机

故障，目前除EM050外，其他接收机几乎都已故障

不再使用，工控机一般是CMOS电源、内存、主板、

显卡等硬件故障，由于需要前往现场维修，如若主

板故障则必须返厂维修，耗时较长。

纠其原因，系各监测系统接收机几乎都已停产，

很难去找相应地公司去维修。工控机由于年代久

远，配属器件基本已经停产，目前市场上很难找到

相应的配件予以替换，当前解决手段是寻找电商中

的小电子厂商定制，不仅维护手续繁琐，维修周期

长，并且更换的设备也不如原厂设备稳定。

3 天馈系统故障原因分析

遥控站配置了4组全向天线，8组以45度为间隔

的1000MHz-3000MHz垂直极化对数周期天线，

4组40-1350MHz双极化对数周期天线以实现30-

3000MHz全频段监测，根据不同遥控站的职能，部

分遥控站的天线数量有所增减，如表1所示。

在日常监测中，首先需用全向天线快速发现信

号，之后再用定向天线得到该信号的最大电平、带

宽等参数，并粗略得到该信号的来波方向，因而需

要用到天线矩阵对天线进行切换。但是，由于机械

表

天馈系统组成表

天馈系统

天线工控机开关矩阵天线共用器

伞状全向监测天线

AV301(20-1350MHz)

RX-AS0804

SIG006-3K(1)

双锥全向天线

RX-AS0812

SIG006-3K(2)

AV303(1000-3000MHz)

RX-AS1005

SIG006-3K(3)

双极化对数周期天线

射频系统工控机

RX-AS1203

SIG006-3K(4)

D/LPDA(40-1350MHz)

RX-AS1302

SIG006-3K(5)

垂直极化对数周期天线

RX-AS0801

SIG006-4

LPDA(1000-3000MHz)

设备老化、日常侵蚀、使用磨损等原因，从2014年

开始，各遥控站天线矩阵和共用器已陆续发生故

障且无法正常工作。考虑到超短波很多业务集中在

1000MHz以下，，目前临时使用20-1350MHz伞状

全向监测天线与EM050接收机直连。在实际工作

中，当需要监测特定信号时，以全向天线接收到的

被监测信号相比定向天线接收到的被监测信号较

弱，实际监测效果不佳，造成了一定的影响。

4 测向系统故障原因分析

测向系统的核心设备是THALES公司的ESM-

ERALDA接收机及工控机，其系统组成示意图

如图2所示。测向系统为工控机+REC108接收机

+ANT194A天线系统。

测向天线

天线切换矩阵

测向天线测向天线

ANT194A

天线切换矩阵

REC108接收机

ESMERALDA工控机

图

遥控站测向系统组成示意图

近两年，ESMERALDA测向系统的工控机即因

电源、CMOS电池、硬盘等部件损坏合计大修4次，

目前，7个遥控站中的测向系统ESMERALDA已有3

个发生故障，停止使用。发生故障的3个站主要是因

LO2000、AEA192或CAL电源转换器故障，造成目

前实际能够稳定工作的可用测向站只有C站、E站、

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H站和I站。在无线电干扰排查中，测向系统的工作

效能高低极大的影响了实际干扰的排查速度。当前

多个站的测向系统经常性故障的现状严重影响了北

京地区对信号的测向和定位能力，实际工作中通常

以移动监测车配属的测向设备弥补，一定程度上对

一些日常监测任务造成了不便。

究其原因，主要是因为ESMERALDA测向系

统中的REC108接收机内含2个RF2000VU、1个

IFHVU2000，1个LO2000等模块。该测向系统系

THALES早期产品，设备通用性和可替换性差，只

要其中有一个部件故障，整套系统即无法正常工

作。测向系统所使用LG309、LG111、LG302等软件

必须运行在原厂工控机的系统环境下，该原厂工控

机内含的两块DSP板相关设备由于年代久远，配属

器件基本已经停产，目前市场上很难找到相应的配

件予以替换，并且DSP对原装工控机依赖性较高。

5 辅助系统故障原因分析

遥控站辅助系统由供电系统、网络系统和监控

系统组成。供电系统主要包括市电、UPS和电源控

制箱等设备，负责整个站房的供电；网络系统包括

光端机、交换机及其附属的网络设备组成，负责站

房与监控中心的网络通信正常；监控系统由温湿度

监测设备、视频监控设备等组成，负责监控站房的

基础环境。如图3所示。

供电系统

网络系统监控系统

辅助系统

图

遥控站辅助系统组成示意图

5.1 供电系统

供电系统中最常故障的器件为遥控站使用的

DSP6-1/1型UPS，其使用20个容量为65AH的电池

组供电，一般可供遥控站失去市电动力后30～60分

钟以内的设备供电稳定。

目前，各遥控站的UPS使用年限均已超过8年，

电池组的蓄电能力严重下降，UPS内阻变大，其中6

个站UPS已出现旁路供电现象。由于监测设备为精

密仪器，如UPS不稳定，可能会造成遥控站设备频

繁掉电，对监测设备的损害很大，反过来又在一定

程度上加剧了设备故障率。

2017.05

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5.2 网络系统

网络系统的瓶颈在于当前带宽不足以及交换机

性能不足。交换机系07年统一购置，性能难以适应

当前的海量监测数据回传要求。一方面由于当前网

络带宽仍在升级之中；另一方面尤其是遥控站回传

数据量较大时，会出现交换机缓存无法释放导致的

远程卡顿、网络拥塞等原因导致的频繁丢包，难以

满足当前无线电监测的实际需要。

二是现有的固定监测站多建设于“十五”时期，

许多监测设备的服役时间长，原有软硬件设备老化

严重，故障频发，难以有效满足现有监测工作的需

要。应定期开展对遥控站监测设备的使用效能进行

评价，设备的稳定性、可靠性和使用性能进行系统

性评估。逐步建立一部分超期服役老旧设备的清查

与升级制度。

三是精简遥控站技术设备，解决设备空置。部

分设备系多年前购买与运行，实际日常监测工作中

使用率较低，可以适当撤减部分设备。既有效提高

了对当前遥控站使用面积不足的问题，也符合当前

减少电力损耗的大环境，促进节能减排，降低电费，

解决部分设备空置的问题。■

6 结束语

针对当前VU监测网运行现状，如何降低VU监

测网技术设施的故障率，提高VU监测网的稳定性，

可以考虑从下述方面着手：

一是在现有工作的基础上，对日常维护和每次

巡检中发现的问题做到详细记录。建立以月、年为

单位的基础性维护数据库，以此掌握各站各设备的

实际工作情况；籍此，针对容易故障和停机的遥控

站加强巡检，做到早发现、早维护。

参考文献

[1] 段洪涛，张小飞，刘仲亚，黄标，李景春．“十三五”期间无线电监

测技术发展思路[J]．中国无线电，2016,(2):P12-15

[2] 周鸿顺．频谱监测手册[M]．北京：人民邮电出版社，2006

[3] 朱庆厚．无线电监测与通信侦察[M]．北京：人民邮电出版社，2005

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