408UL电源站检修技术研究与应用

2022-11-28

408UL电源站是法国SERCEL公司生产的408UL地震仪地面设备的供电单元, 该供电单元主要为采集排列提供电源支持, 并且承担管理、存储和转发采集排列采集的数据, 它是408UL地震仪地面设备中不可或缺的组成部分。但是, 电源站会随着设备的使用出现损坏, 并且随着设备使用时间的增加, 电源站损坏程度和数量也不断的增加, 导致电源站数量配备减少, 达不到采集链数量的要求。因此, 必须做好电源站的维修工作。

1.408UL电源站及检测概述

1.1 408UL电源站工作原理

408UL电源站连接排列内的采集单元, 并接受HCI工作站的控制, 加电进行自检。408UL电源站主要功能是处理上一单元传输的数据, 控制电源站之间数据的传输路径和方向、检测和处理传输错误、对排列段进行电源管理。当电源站接受到相邻电源站发送的电源开启命令, 会立即从另一LINE端口对排列段的采集站供电。

1.2 408UL电源站测试系统

当前测试电源站技术指标的方式有TMS测试系统以及仪器的主机, 其中TMS测试系统是应用最为普遍的测试方式。该测试系统可以测试采集链、电源站以及交叉站站等野外单元的噪声、脉冲、漏电、增益相位、数据传输等多项功能, 测试结果会直接显示在测试人员的用户界面上, 具有方便简单的特点。虽然TMS测试系统具有简单方便的优点, 该测试系统也存在较多的问题。一是独立测试能力差。TMS测试系统是对电源站的整体测试, 它不是也不可以对某一个独立单元进行测试。例如电路板, TMS难以在电路板上进行故障测试。二是不能对故障进行实时监测。TMS测试系统只是对出现故障后的检测, 而不能对电源站进行实时的检测。这一缺陷导致TMS408测试系统不能实时监测电路板各个部分的工作情况, 也不能及时分析故障点和故障原因。

2. 测试程序检修技术

测试程序检测只需要调取相应的测试程序就可以实现对电源站检修。测试原理为利用相关的测试仪器、信号通路以及器件, 检测电路中的直流电压和频率参数变化得到测试结果, 根据测试结果分析发生故障的元件、故障原因, 帮助检修人员及时、准确地发现故障点和排除故障。

制作测试转接接口。测试转接接口的作用就在于完全分离LPL和LIPL电路板。408UL电源站的主要组成部分为LPL和LIPL两块多层印刷电路板, LPL和LIPL多层印刷电路板分别为数据处理板和接口-电源板。其中LPL电路板的结构简单, 它只包含数字的软硬件电路, 而LIPL电路板的结构复杂, 它有六部分电路组成。分别为提供过压保护的电瓶控制电路、提供±24V电压的升压器电路、测量电压和漏电的电压控制电路、产生3.3V唤醒电压、来源于电源站的工作电压以及9.5V充电电压。如果检测到电源站存在故障, 要准确地分析故障点位置, 可完全分离LPL和LIPL电路, 有利于测量电源站组件的电压值及追踪信号。

测试程序需要TMS测试系统确定电源站内部软件版本有效后再启动, 使用测试转接接口分离电路板, 启动测试程序, 并设置相应的参数。将XDEV连接串口引出线, 将电路板连接到可控电源, 再利用测试程序对电路板的各个功能进行逐一测试。对比标准参考数值与获得的波形与电压结果, 从而判断故障点位置及原因。

3. 电源站加电困难和自测功能障碍故障的实际检修操作

第一要查看保护电路, 观察漏电保护电路是否出现问题, 首先判断电路是否漏电, 其次判断电路是否因外界影响而出现感应电压, 电路存在漏电和感应电压会导致电路产生强大的反向电流, 造成二极管等器件被反向电流击穿, 保护电路损坏, 电源不接地。判断电路漏电和感应压首先要测量电源接头的负极与外壳的阻值是否为1Ω。如果阻值为1Ω, 则表示阻值正常。最后打开电源站, 用数字表测量相关插座插脚之间的电阻值, 并做好相应的记录, 根据插脚之间的电阻值判断电源站的漏电保护电路是否损坏。

第二观察唤醒电路电压值。使用测试转接接口将LPL和LIPL电路板完全分离, 检查电阻和电容, 对电源站的元件是否存在故障进行初步的判断。然后启动超级终端测试系统, 设置相应的参数, 将待测电路板连接至电瓶并接入电压, 测试3WK-PA电压是否达到3.3V标准。如果达到标准则表明测试正常, 如电压未达到测试标准, 则取下电阻R161, 再检查C69和IC18组件是否存在故障。

第三逐一测试各个参考的电压值是否达到正常标准, 待测试的参考点分别为R63、R69、R70等, 正常电压值分别为9.5V、6.3V、2.7V, 测试方法为滤波测试, 通过滤波检测可发现参考点R69的电压未达到6.3V标准电压, 则可以立即判断故障点位置, 并采取相应的措施解决故障。

4. 结语

综上所述, 采用测试程序结合TMS测试系统可以弥补单独使用TMS测试系统检测的缺点, 达到快速、有效诊断电源站故障点和故障原因的效果, 有效的提高了检修408UL电源站故障的效率, 缩短工作人员查明故障的时间, 保证了设备的安全以及设备正常工作, 该测试程序在检修408UL电源站中有极高的应用价值。

摘要：文章首先介绍TMS408传统测试系统的原理、优点及缺点, 再对测试转接接口及程序开发进行简单地介绍, 最后实际分析电源站加电困难和自测功能障碍故障的实际检修方法步骤。

关键词：408UL电源站,TMS408测试系统,测试转接接口,测试程序