Chẩn đoán sự cố radar và bảo trì thiết bị
I. Xác định và khắc phục sự cố radar
Việc chẩn đoán và khắc phục sự cố radar có thể được chia thành các bước chính sau đây:
(1) Kiểm tra sơ bộ
1. Kiểm tra nguồn điện: Hãy đảm bảo công tắc nguồn của hệ thống radar đã được bật và nguồn điện ổn định. Đồng thời, kiểm tra xem dây nguồn đã được cắm chắc chắn chưa và điện áp nguồn có đạt tiêu chuẩn quy định hay không.
2. Kiểm tra ăng-ten: Kiểm tra xem ăng-ten có thể xoay bình thường hay không, xác nhận kết nối cáp ăng-ten có chắc chắn hay không, cũng như ăng-ten có bị hư hỏng vật lý nào không. Nếu phát hiện ăng-ten radar không thể xoay, cần kiểm tra thêm xem động cơ truyền động ăng-ten có hoạt động bình thường hay không, đồng thời đảm bảo kết nối cáp ăng-ten chính xác. Mở nắp bảo vệ ăng-ten và kiểm tra kỹ xem các đầu nối và ổ cắm bên trong có còn nguyên vẹn hay không. Đồng thời, kiểm tra xem vòng đệm cao su trên nắp bảo vệ ăng-ten có bị hư hỏng hay không. Lưu ý: Khi tiếp cận nắp bảo vệ ăng-ten, hãy tránh chạm vào các dây cáp có thể bị lỏng giữa nắp bảo vệ và thiết bị.
3. Kiểm tra màn hình: Đảm bảo màn hình hoạt động bình thường, độ sáng hiển thị ở mức vừa phải, không có hiện tượng méo hình rõ rệt hoặc màn hình đen.
(2) Các sự cố thường gặp và cách khắc phục
1. Không hiển thị hình ảnh
Khi màn hình radar không hiển thị hình ảnh, có thể kiểm tra theo các khía cạnh sau:
(2) Kiểm tra xem ăng-ten có bị xoay không và cáp ăng-ten có được kết nối chắc chắn không.
(3) Kiểm tra xem màn hình có hoạt động bình thường không, thử điều chỉnh độ sáng màn hình.
(4) Kiểm tra xem radar có đang ở trạng thái chờ (Standby) hay không; nếu có, hãy nhấn nút “STBY/TX” để chuyển sang trạng thái phát sóng.
(5) Kiểm tra kết quả tự chẩn đoán để xác định xem ống từ có đạt đến tuổi thọ thiết kế hay chưa; nếu tuổi thọ của ống từ sắp hết, cần thay thế ống từ. Tiêu chuẩn thay thế ống từ trong điều kiện sử dụng bình thường: đối với công suất dưới 10 kW, tuổi thọ tham khảo là 20.000 giờ; đối với công suất từ 25 kW trở lên, tuổi thọ tham khảo là 4.000 giờ. Tuổi thọ thực tế của ống từ nên tham khảo theo hướng dẫn sử dụng của radar. Trước khi thay thế ống từ, nhân viên bảo trì cần tháo các vật dụng có từ tính đang mang trên người (như đồng hồ đeo tay). Sử dụng tuốc-nơ-vít không từ tính để tháo ống từ cũ và lắp ống từ mới. Sau khi lắp đặt ống từ mới xong, bật nguồn và kiểm tra điện áp của ống từ. Hoàn tất quá trình “chạy thử”. Lưu ý: Bên trong ống từ là môi trường chân không, do đó cần phải xử lý nhẹ nhàng.
(6) Sau khi đặt radar vào trạng thái phát, kiểm tra dòng điện của ống magnetron, so sánh kết quả kiểm tra với giá trị định mức và ghi lại kết quả so sánh. Trong điều kiện bình thường, khi điều chỉnh phạm vi hoạt động của radar, dòng điện của ống từ sẽ tăng lên khi phạm vi hoạt động tăng lên. Phương pháp kiểm tra dòng điện của ống từ được trình bày chi tiết trong Mục 4 “I. Xác định và khắc phục sự cố radar — (IV) Các phương pháp khắc phục sự cố khác — 1. Tự kiểm tra hệ thống”.
(7) Kiểm tra xem cáp truyền tín hiệu phản xạ hoặc đầu nối cáp có bị hư hỏng hay không. Nếu cần thay thế đầu nối cáp, các bước thực hiện như sau:
Tháo bu-lông cố định đầu nối cáp ở đáy giá đỡ ăng-ten, lấy ra vòng kẹp, vòng đệm ép và vòng đệm phẳng; Luồn dây tín hiệu qua lỗ trên giá đỡ ăng-ten, cắt dây cáp ở vị trí cách đầu nối cáp khoảng 800 mm; bóc lớp vỏ nhựa ở đầu dây cáp, cắt bỏ lớp vỏ nhựa bên ngoài và bên trong, giữ lại khoảng 25~30 mm; Mở rộng lớp lưới cho đến gốc dây chắn, rút lõi dây bên trong ra, quấn phần đã rút ra bằng băng dính; luồn vòng đệm phẳng qua dây tín hiệu, sau đó luồn thêm một vòng đệm phẳng nữa, cắt gọn phần nhô ra; luồn vòng đệm ép, vòng đệm phẳng và vòng kẹp lần lượt qua dây tín hiệu; Đưa dây tín hiệu vào lỗ trên giá lắp đặt ăng-ten, ấn mạnh vào vòng đệm phẳng; Sử dụng bu-lông cố định để siết chặt vòng kẹp, đảm bảo lực siết đều trên các bu-lông.
2. Hình ảnh mờ hoặc bị biến dạng
Khi hình ảnh trên màn hình radar bị mờ hoặc méo mó, có thể kiểm tra theo các khía cạnh sau:
(2) Điều chỉnh các thông số kiểm soát khử nhiễu biển (A/C SEA) và khử nhiễu mưa (A/C RAIN) để đảm bảo tín hiệu phản xạ từ mục tiêu hiển thị rõ ràng.
(3) Kiểm tra xem ăng-ten có sạch sẽ không và có vật cản nào che khuất không.
(4) Kiểm tra xem ống dẫn sóng có bị nứt hay không (nếu bị nứt, phải thay thế ngay lập tức), kiểm tra tình trạng kín khít tại mặt bích của ống dẫn sóng cũng như tình trạng chống cháy và chống thấm nước của ống dẫn sóng và cáp khi đi qua boong tàu, v.v.
(5) Sau khi radar hoạt động được nửa giờ, kiểm tra xem chỉ báo điều chỉnh có thay đổi hay không; chỉ báo điều chỉnh được thể hiện như trong Hình 1-4-1, trong quá trình điều chỉnh điện áp điều chỉnh từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất, chỉ báo điều chỉnh phải tăng dần từ nhỏ lên lớn, sau đó giảm dần từ lớn xuống nhỏ; trong quá trình này phải xuất hiện hai hoặc nhiều giá trị cực đại rõ rệt, và ghi lại kết quả thay đổi.
Hình 1-4-1: Chỉ báo điều chỉnh
3. Mất mục tiêu hoặc theo dõi không ổn định
Khi radar mất dấu mục tiêu hoặc việc theo dõi không ổn định, có thể thực hiện các bước sau để kiểm tra:
(2) Kiểm tra xem mục tiêu có nằm trong phạm vi phát hiện hiệu quả của radar hay không, sau đó điều chỉnh phạm vi và độ rộng xung (Pulse Width).
(3) Kiểm tra xem chức năng theo dõi mục tiêu đã được kích hoạt bình thường hay chưa, để đảm bảo mục tiêu được phát hiện và theo dõi chính xác.
4. Radar không khởi động được hoặc tắt ngay sau khi khởi động
Khi radar không khởi động được hoặc tắt ngay sau khi khởi động, bạn có thể thực hiện các bước kiểm tra sau đây:
(2) Kiểm tra xem cầu chì của hệ thống radar có bị cháy không; cầu chì nằm phía sau bộ xử lý của màn hình hiển thị có chức năng bảo vệ thiết bị khỏi tình trạng quá dòng và sự cố. Nếu không thể khởi động thiết bị, hãy kiểm tra cầu chì trước tiên. Nếu cần thay thế cầu chì, hãy đảm bảo sử dụng loại cầu chì cùng model; việc sử dụng cầu chì không đúng loại có thể gây hư hỏng thiết bị.
(3) Kiểm tra xem hệ thống làm mát của hệ thống radar có hoạt động bình thường hay không, đảm bảo khả năng tản nhiệt tốt.
5. Con trỏ nhấp nháy hoặc di chuyển bất thường
Hình 1-4-2 là chuột radar. Nếu con trỏ nhấp nháy hoặc di chuyển bất thường, bạn có thể thực hiện các bước sau để vệ sinh hoặc thay thế quả cầu điều khiển:
Hình 1-4-2 Chuột radar
- (1) Xoay vòng giữ theo chiều ngược kim đồng hồ 45° để mở khóa.
- (2) Tháo vòng giữ và quả cầu trượt.
- (3) Dùng một miếng vải mềm, không xơ để lau sạch con lăn, sau đó cẩn thận lau sạch bụi bẩn trong rãnh chứa con lăn.
- (4) Nếu trên con lăn có bụi bẩn, hãy dùng tăm bông thấm cồn isopropyl để làm sạch con lăn.
- (5) Đảm bảo không còn sợi bông từ tăm bông bám lại trên con lăn.
- (6) Thay thế quả cầu điều khiển và vòng đệm, đồng thời đảm bảo vòng đệm không bị lắp ngược.
(3) Phân tích thông tin cảnh báo sự cố radar
Hệ thống radar sẽ chỉ rõ nguyên nhân kích hoạt báo động. Khi có tiếng báo động và thông báo hiển thị, nhân viên vận hành có thể tiến hành kiểm tra sự cố dựa trên mô tả của báo động và quy trình chẩn đoán sự cố trong hướng dẫn sử dụng, từ đó đưa ra đánh giá sơ bộ về nguyên nhân sự cố, kịp thời báo cáo thông tin sự cố radar cho chủ tàu, liên hệ với nhà cung cấp dịch vụ thiết bị và lập hồ sơ ghi chép liên quan. Ngoài ra, nhân viên vận hành cũng có thể tra cứu sổ ghi chép bảo trì và bảo dưỡng radar, đối chiếu các bản ghi trước đây của radar, nắm rõ thời gian thay thế các bộ phận cấu thành của radar, từ đó đánh giá xem tình trạng hoạt động của hệ thống có liên quan đến các bản ghi này hay không.
Khi radar phát hiện tín hiệu báo động, khung báo động trên màn hình sẽ liên tục hiển thị thông tin báo động và phát ra âm thanh cảnh báo. Sau khi nhấn nút xác nhận báo động (Alarm Acknowledge), tiếng bíp cảnh báo sẽ ngừng lại. Các loại báo động sự cố của thiết bị radar bao gồm sự cố cảm biến, sự cố truyền thông, mất tín hiệu cảm biến, v.v. Kỹ thuật viên điện tử và điện nên đặc biệt chú ý đến các cảnh báo sự cố của thiết bị, dựa trên thông tin cảnh báo chi tiết để tiến hành kiểm tra và khắc phục sự cố từng bước, ví dụ như cảnh báo mất tín hiệu hướng, cảnh báo mất tín hiệu tốc độ, cảnh báo mất tín hiệu vị trí tàu, cảnh báo mất tín hiệu kích hoạt, cảnh báo sự cố ăng-ten và cảnh báo sự cố truyền thông, v.v. Thông tin cụ thể về các cảnh báo sự cố radar có thể tham khảo trong hướng dẫn sử dụng của mẫu radar tương ứng.
(4) Các phương pháp khắc phục sự cố khác
1. Tự kiểm tra hệ thống
Chức năng tự kiểm tra của hệ thống radar có thể kiểm tra các mạch chính như bộ điều khiển và bộ xử lý của hệ thống radar, đồng thời cung cấp các giá trị thông số quan trọng của từng mạch trong đơn vị kiểm tra, giúp nhân viên bảo trì xác định vị trí sự cố của radar.
Trong phần này, chúng tôi sẽ lấy radar dòng FAR-2××8 của Furuno làm ví dụ để giải thích phương pháp thực hiện quy trình tự kiểm tra hệ thống và kết quả kiểm tra. Chọn các tùy chọn [MAIN MENU] — [9 INITIAL SETTINGS] — [7 TESTS] — [2 DIAGNOSTIC TEST] trên thanh menu màn hình radar để khởi động chức năng tự kiểm tra của radar. Sau vài phút, kết quả kiểm tra sẽ hiển thị như trong Hình 1-4-3. Nhấn phím F1 ba lần để hiển thị kết quả kiểm tra ăng-ten. Nhấn phím F1 để đóng cửa sổ kết quả kiểm tra và hoàn tất quá trình kiểm tra. Trong quá trình kiểm tra, không thể xác nhận cảnh báo và còi báo động sẽ không kêu. Cần lưu ý rằng, trong thời gian kiểm tra chẩn đoán, hình ảnh bình thường của radar sẽ tạm thời biến mất. Nên thực hiện tự kiểm tra định kỳ để đảm bảo hệ thống radar hoạt động bình thường.
Hình 1-4-3 Kết quả tự kiểm tra radar Furuno
Nếu kết quả kiểm tra hiển thị “OK”, có nghĩa là đạt tiêu chuẩn; nếu hiển thị “NG” (không đạt), có nghĩa là bộ phận tương ứng có thể bị lỗi và cần liên hệ với đại lý. Kết quả tự kiểm tra trong Hình 1-4-3 bao gồm nhiều mục kiểm tra, một số ý nghĩa được giải thích như sau:
2. Giám sát hiệu suất
Có thể sử dụng Trình giám sát hiệu suất (Performance Monitor) để kiểm tra hiệu suất phát và thu của radar. Người vận hành có thể kích hoạt Trình giám sát hiệu suất thông qua tùy chọn “PM” trong menu. Nếu Trình giám sát hiệu suất hiển thị các chỉ số bất thường, có thể cần phải kiểm tra bộ phát, bộ thu hoặc cụm ăng-ten.
Sau khi hoàn tất việc lắp đặt thiết bị giám sát hiệu suất radar, cần tiến hành hiệu chỉnh và điều chỉnh ngay lập tức. Khi radar đang ở trạng thái phát sóng, nhân viên vận hành cần truy cập vào menu chính khởi tạo cài đặt của radar, chọn mục “Cài đặt thông số radar”, sau đó chọn “Độ lợi (Gain) của thiết bị giám sát hiệu suất” và tiến hành điều chỉnh. Trong quá trình điều chỉnh, nhân viên vận hành cần tham khảo hướng dẫn sử dụng radar, quan sát sự thay đổi của hình ảnh PM cho đến khi hình ảnh đáp ứng các yêu cầu hiển thị của thiết bị giám sát hiệu suất. Khi có thắc mắc về hiệu suất hoạt động của radar, nhân viên vận hành có thể sử dụng thiết bị giám sát hiệu suất bất cứ lúc nào để đánh giá trạng thái hoạt động của radar.
- (1) Đặt radar về chế độ TX (phát sóng) và để thiết bị hoạt động bình thường trong 10–30 phút.
- (2) Chọn dải đo làm việc của thiết bị giám sát hiệu suất được chỉ định trong hướng dẫn sử dụng (ví dụ: 24n mile); nếu thay đổi dải đo theo cách thủ công, thiết bị giám sát hiệu suất sẽ ngừng hoạt động.
- (3) Điều chỉnh độ khuếch đại lên mức cao, đặt bộ thu ở chế độ dò tự động, đồng thời tắt các chức năng khử nhiễu, khử tiếng ồn, mở rộng tín hiệu phản xạ và trung bình hóa tín hiệu phản xạ.
- (4) Mở menu, chọn [PERFORMANCE MONITOR] để kích hoạt Trình giám sát hiệu suất và hiển thị hình ảnh.
- (5) Nhân viên vận hành quan sát hình ảnh giám sát hiệu suất radar và căn cứ vào hướng dẫn sử dụng để đánh giá các chỉ số hiệu suất như công suất phát của radar, độ nhạy của bộ thu, v.v.
Có nhiều loại tín hiệu phản xạ theo mẫu mã hóa trên thiết bị giám sát hiệu suất radar, nhưng nguyên tắc cơ bản là hiển thị hình ảnh theo mẫu mã hóa có quy tắc (như hình vòng tròn, đường cong, hình lông chim, chùm sóng, v.v.) trên màn hình, và thông thường có thể phân biệt được với tín hiệu phản xạ bất thường của radar. Khi kích hoạt chức năng giám sát hiệu suất, người vận hành nên chọn dải đo xa và kết hợp với cài đặt độ rộng xung lớn để tăng thời gian phát hiện của AFC, đồng thời giảm thiểu sự can thiệp của hình ảnh phản xạ radar trong môi trường phức tạp đối với quá trình quan sát của thiết bị giám sát hiệu suất.
Hình 1-4-4 trình bày hình ảnh hiển thị trên thiết bị giám sát hiệu suất radar FAR-2218 của Furuno. Khi bật thiết bị giám sát hiệu suất, phạm vi hoạt động của hệ thống sẽ tự động được đặt thành 24 NM. Nếu bộ phát và bộ thu của radar hoạt động bình thường, đường cong trong cùng sẽ xuất hiện trong phạm vi từ 8,0 NM đến 19,8 NM. Thông qua thiết bị giám sát hiệu suất, có thể quan sát được tổng mức suy hao 10 dB của bộ phát và bộ thu. Ngay khi phát hiện hiệu suất radar giảm sút, nhân viên vận hành cần báo cáo kịp thời cho cấp trên và sắp xếp việc kiểm tra, bảo dưỡng. Ngoài ra, sau mỗi lần sử dụng thiết bị giám sát hiệu suất, nhân viên vận hành cần tắt thiết bị kịp thời để tránh ảnh hưởng đến hoạt động an toàn của radar.
Hình 1-4-4: Hình ảnh hiển thị trên thiết bị giám sát hiệu suất radar FAR-2218 của Furuno
3. Lỗi phần mềm: Nếu hệ thống radar gặp sự cố phần mềm, nhân viên vận hành có thể thử khởi động lại hệ thống trước. Nếu vấn đề vẫn chưa được giải quyết, có thể cần phải cài đặt lại hoặc nâng cấp phần mềm của hệ thống radar.
4. Thay thế các bộ phận: Nếu phát hiện các bộ phận bị hư hỏng hoặc lão hóa, cần thay thế kịp thời. Các bộ phận dễ hỏng thường gặp bao gồm cầu chì, cáp và các bộ phận ăng-ten. Pin được lắp đặt trên bo mạch con quay hồi chuyển và la bàn từ trong bộ xử lý có thể lưu giữ dữ liệu con quay hồi chuyển và la bàn từ khi mất điện, với tuổi thọ khoảng 5 năm. Khi điện áp pin giảm dẫn đến kết quả kiểm tra chẩn đoán của bảng mạch con quay hồi chuyển hiển thị “NG”, cần thay thế pin trên bảng mạch con quay hồi chuyển.
5. Kiểm tra sau khi sửa chữa radar
Các nội dung kiểm tra sau khi sửa chữa radar sẽ khác nhau tùy theo loại sự cố, nhưng mỗi lần nghiệm thu đều phải đảm bảo các điểm chính sau đây:
- (1) Phản hồi khi thao tác: Radar phản hồi chính xác khi thao tác các nút điều khiển.
- (2) Chất lượng hình ảnh: Tín hiệu phản xạ radar rõ nét, hình ảnh ổn định.
- (3) Hiệu chỉnh sai số: Đối với các sự cố liên quan đến sự thay đổi sai số trong đo khoảng cách hoặc đo phương vị, sau khi sửa chữa cần xác nhận rằng sai số đã được điều chỉnh về phạm vi quy định trong tiêu chuẩn kỹ thuật. Sau khi sửa chữa hệ thống quét phương vị hoặc thay thế ống từ, cần kiểm tra lại độ chính xác của việc đo phương vị; Sau khi thay thế ống từ, cần đặt lại thời gian hoạt động của ống từ, thực hiện quy trình “làm quen” và kiểm tra dòng điện của ống từ cũng như tình trạng hoạt động ở các độ rộng xung khác nhau. Sau khi sửa chữa hệ thống quét khoảng cách hoặc thay đổi chiều dài cáp tín hiệu, cần kiểm tra độ chính xác của phép đo khoảng cách.
- (4) Khởi động hệ thống: Đối với các công việc bảo trì liên quan đến việc khởi động hệ thống hoặc điều chỉnh mạch điện, cần kiểm tra kỹ lưỡng thông tin từ cảm biến và chất lượng hình ảnh radar.
Tình hình bảo trì radar cần được ghi chép vào sổ nhật ký radar, thường bao gồm các nội dung như hiện tượng sự cố, thời gian báo sự cố, kế hoạch sửa chữa và tình trạng hoạt động của radar sau khi sửa chữa.
II. Kế hoạch bảo trì radar
Đối với phần lớn các bảng mạch in (PCB) radar được lắp ráp bằng công nghệ lắp ráp bề mặt mạch điện tử (SMT), việc chẩn đoán sự cố ở cấp độ linh kiện rất khó thực hiện khi thiếu thiết bị kiểm tra chuyên dụng. Do tàu thuyền phải hoạt động trên biển trong thời gian dài và điều kiện bảo trì bị hạn chế, nên một khi bảng mạch in radar gặp sự cố, thường rất khó để tiến hành sửa chữa tại chỗ. Do đó, khi bảng mạch in radar gặp sự cố, thông thường chỉ có thể khôi phục chức năng của thiết bị bằng cách thay thế toàn bộ bảng mạch.
Khi radar gặp sự cố và cần liên hệ với công ty bảo trì, nhân viên vận hành cần cung cấp cho kỹ thuật viên bảo trì thông tin chi tiết về sự cố radar, thường bao gồm tên tàu, model thiết bị, phiên bản phần mềm hệ thống, thông tin neo đậu của tàu, công ty đại lý của tàu, người liên hệ và mô tả sự cố chi tiết nhất có thể.
Việc bảo trì radar là vô cùng quan trọng để duy trì hiệu suất hoạt động tốt của thiết bị; có thể lập kế hoạch bảo trì phù hợp dựa trên các nội dung bảo trì cụ thể. Các thông tin liên quan đến công tác bảo trì như nhân sự tham gia, thời gian làm việc, nội dung công việc, dụng cụ sử dụng, loại và số lượng vật tư tiêu hao… đều phải được ghi chép đầy đủ và được xem là một phần trong quy trình bàn giao ca của kỹ thuật viên điện tử hoặc Thuyền phó thứ hai. Chủ tàu phải cung cấp các vật tư và phụ tùng cần thiết cho công tác bảo trì. Chủ tàu hoặc công ty quản lý tàu có nghĩa vụ giám sát và kiểm tra việc thực hiện kế hoạch bảo trì hàng ngày của radar trên tàu, đồng thời đưa ra các ý kiến cải tiến. Tóm lại, khi tiến hành bảo trì, bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị radar, cần phải coi an toàn cá nhân là yếu tố hàng đầu.
