Schmid内话系统典型故障研究分析

姚柯柯

摘  要：目的：为民航空管单位Schmid内话系统故障排查提供思路。方法：本文通过研究海南空管Shimid内话系统的典型故障案例：1）席位触摸屏黑屏故障；2）业务板卡异常告警。有效开展故障排查，综合分析故障原因，合理制定解决方案，降低设备运行风险。结果：经分析研判后，采取一系列处置措施，及时解决设备故障、消除安全隐患，提升了空管设备的保障水平和服务质量。结论：内话系统是空管单位的关键通信设备，发生同类故障时，技术人员可参考和借鉴本文思路进行处置，为民航空中交通管理提供可靠的通信保障服务。

关键词：Schmid内话系统；业务板卡；电容；告警；触摸屏；黑屏

0 引言

随着我国民航事业的迅速发展及航班量的迅猛增长，空中交通安全运行对通信设备的依赖程度不断增强，为了提高空中交通管制效率，先进、智能的通信设备被逐步广泛应用。民航通信主要分为地空通信和地地通信两种，地空通信主要指的是空管管制员通过甚高频无线电台与飞机机组之间的通信；地地通信主要是指管制员通过电话或其他通信手段与相关地面单位之间的通信。稳定可靠的通信系统对于保障空中交通安全显得尤为重要。

语音通信交换系统（简称内话系统）作为空管单位的关键通信设备之一，是提供空中交通管制服务的重要工具，帮助管制员高效的进行空中交通管理，是实现地空通信和地地通信的重要手段，相当于管制员的“耳朵”和“嘴巴”，对于空中交通管制来说是不可替代的。该系统在促进空管事业的数字化、现代化发展方面有着积极的意义，对语音信号的传递提供了可靠的保障。

为保障语音通信交换系统的稳定可靠运行，本文对海南空管所使用的Schmid内话系统进行深入研究，通过汇总其运行期间的典型故障和解决措施，并提供部分运维建议，为技术人员对该系统的运行维护提供一定的参考和帮助。

1 系统概况

海南空管目前所使用的是Schmid ICS200/60 C版本内话系统。该系统基于标准的2MbpsE1链路技术，采用环形网络拓扑，主要为海口塔台、站调等管制用户提供语音通信服务，承载多路地空通信和地面通信业务。该系统将多路甚高频（VHF）无线电和有线电话集成在一个系统内，管制员可在席位面板上实时进行人机交互，大大的提高了通信效率。目前系统具有13个操作席位、24块甚高频（VHF）业务板卡、24块电话板卡及MFC-R2、E1/T1等板卡。

Schmid内话系统自2014年投产运行以来，尽管运维人员坚持严格按照维护规程开展日常维护工作，依然不能避免设备出现故障，但通过技术人员定期开展的安全隐患排查工作和采取的一系列故障处置措施，可以保障该系统稳定可靠运行。

2 典型故障分析

运维人员通过梳理设备近几年运行情况，研究分析schmid内话系统存在的2例典型故障：一是席位触摸屏黑屏故障；二是业务板卡异常告警。现将这些典型故障分析如下，为其他空管单位对该系统的运维和排故提供思路和借鉴。

2.1 席位触摸屏黑屏故障

2.1.1故障现象

Schimid 内话系统自2014年投入运行以来，共发生过10多起席位触摸屏黑屏故障，具体现象是触摸屏处于黑屏故障时，长按亮度调节键“+”可使屏幕变亮，但松开调节键后屏幕会自行逐渐变暗，如图1所示。在处理触摸屏黑屏故障过程中发现，并不是每个亮度调节失控的触摸屏都需要维修，部分屏幕放置一段时间冷却后则会恢复正常使用，部分屏幕则故障依旧。

图1 触摸屏面板亮度调节示意图

2.1.2 原因分析及解决措施

1)席位环境温度过高

当屏幕亮度失控的触摸屏，从席位刚拆下时温度较高，冷却一段时间后，安装在维护席上测试一般可恢复正常使用，亮度调节功能恢复正常。据此判断管制席位上设备运行环境温度高是导致个别触摸屏亮度调节失控问题（即触摸屏黑屏故障）的主要原因。保持管制席位上设备的环境温度适中和稳定，是减少触摸屏黑屏故障的重要措施之一。

2）内部线路发生短路

部分触摸屏冷却后依然无法正常使用，拆机检查发现左侧调节亮度按钮的排线有铜线裸露，很容易接触到金属外壳发生短路的情况，经过紧固排线，并使用电工胶将排线与金属面板隔离（如图2所示），触摸屏能够恢复正常使用。据此判断故障原因为线路短路引起。

图2 内部排线示意图

2.1.3 测试结果

经过落实上述措施后，将触摸屏安装至技术席中使用，测试60天，均可长期正常稳定运行，触摸屏黑屏情况已得到有效缓解。

2.2业务板卡异常告警

2.2.1故障现象

2021年Schmid内话系统共发生7次业务板卡异常告警情况，故障现象一致，均为板卡告警红灯常亮，监控提示相应槽位板卡出现“Connection Error”告警，且管制席位上相关频率出现红色告警无法正常使用。技术人员尝试插拔告警板卡，故障告警未消除；更换备件板卡后告警消除，恢复正常。说明不是板卡软件问题导致的故障，由此判断告警板卡硬件发生故障。

2.2.2 原因分析及解决措施

1）板卡电容鼓包或漏液

对告警板卡故障排查过程中，在拆下板卡后与备件进行外观上的对照检查，发现多个板卡出现电容鼓包或漏液现象，如图3所示。电容鼓包或漏液的原因通常是电容工作环境温度过高、电容极性接反等，导致电容内部气体受热膨胀过度，造成电容顶部鼓起甚至破裂导致漏液。技术人员对故障板卡中出现鼓包或漏液的电容进行更换，如图4所示，并将经过处理的板卡上电测试，确认板卡状态灯正常，承载业务运行正常。经上述分析，判断板卡电容鼓包或漏液是导致板卡告警的原因之一。

图3 电容鼓包或漏液的业务板卡

      图4 更换电容维修后的板卡

2）元器件老化导致板卡稳定性下降

对告警板卡故障排查过程中，发现部分板卡电容外观正常，但是对板卡上电测试，指示灯不亮或不稳定，判断可能因板卡上元器件损坏或性能下降导致板卡工作异常。将指示灯不亮的板卡委托国内schmid厂家代表检测，检测结果为专用芯片损坏，无法修复；将指示灯不稳定板卡的电源滤波电容全部换掉，然后重新上电测试，承载业务正常运行，板卡恢复正常。经上述分析，判断元器件老化导致板卡稳定性下降是导致板卡告警的原因之一。

3）业务机框电源模块发热量大

对告警板卡故障排查过程中，发现个别板卡温度过高，且槽位越靠近机框电源模块的业务板卡温度越高，故障率越高，如图5所示。后测量发现业务机框电源模块温度达到60℃左右，电源模块温度高的环境原因：a）机柜通风和降温设计存在不足，仅有机柜顶安装一个散热模块，但风力过小散热效果不佳，容易出现设备过热运行；b）机房为老机房，未配置下送风的精密空调，同时设备机柜的柜门为玻璃密闭材质，不利于设备有效散热。设备原因：a）该电源模块承载量大，其所供电的业务板卡业务量大，导致其输出电量大，因而发热量大；b）该电源模块性能下降，该设备自投运以来每天24小时不间断运行，内部元器件长期工作在温度较高的环境中，导致电源模块的性能下降，在运行时发热量大。通过打开前后机柜门、加强通风改善机柜的散热效果后，板卡告警故障率明显下降。经上述分析，判断业务机框电源模块发热量大是导致板卡告警的原因之一。

图5  业务机框有问题板卡布局示意图

2.3测试结果

根据产生板卡异常告警的不同原因，有针对性的落实更换电容元器件或降温等措施后，将修复后的板卡再次上电测试，均可长期正常稳定运行，板卡告警率大幅降低，板卡故障情况已得到有效缓解。

3运维建议

鉴于以上故障分析，可为内话设备保障人员提供以下运维建议：

1）加强关注席位设备运行环境，做好降温和通风散热措施。

2）加强安全隐患排查，防止隐蔽线路裸露，出现设备短路情况。

3）定期抽查重要业务板卡外观和运行情况，预防在用板卡电容鼓包或漏液问题发生。

4）定期监测核心设备机柜机框温度、板卡温度、环境温度及环境通风情况，预防设备过热运行。

5）加强关注设备老化问题，避免元器件损坏或性能下降。

4结束语

本文通过研究Shimid内话系统的典型故障案例，针对运行期间多次出现的故障现象，综合分析了故障原因，合理制定了解决方案，可为技术人员对该系统的日常巡视、定期维护、故障排查工作提供一定的参考和借鉴，便于及时发现设备异常，消除设备安全隐患，降低系统运行风险，为民航空中交通管理提供可靠的通信保障服务。

参考文献：

[1]戴文龙. 施密德语音通信交换系统[J]. 电子技术与软件工程. 2019（7）：20.

[2]史列. SCHMID内话系统运行故障探讨[J]. 科学技术创新. 2021（14）：76-78.

[3]瑞士SCHMID ICS200/60 C版本内话系统技术手册

[4]郑斌，姚柯柯，黄征，陈华奕，林智. 施密德内话系统隐患排查. 2021年下中南空管局通导隐患排查案例汇编. 2021：54-59.