本地調(diào)頻廣播發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造及應(yīng)用

楊 熙，張艷強(qiáng)，張旭榮

（玉溪市五腦山廣播電視發(fā)射臺(tái)，云南 玉溪 653100）

0 引 言

廣播電視是黨、政府和人民的喉舌,是社會(huì)主義精神文明建設(shè)的重要陣地，也是民眾獲取民生、經(jīng)濟(jì)、政治等信息的主要渠道之一[1]。為了讓民眾收聽到高質(zhì)量、健康積極的廣播節(jié)目，廣播電視發(fā)射臺(tái)站必須提高節(jié)目傳輸?shù)姆€(wěn)定性，將廣播電視的安全播出保障措施落實(shí)到位。由于信號(hào)源和發(fā)射機(jī)設(shè)備備份不足或供電系統(tǒng)故障將會(huì)導(dǎo)致廣播電視節(jié)目停播，因此必須重視對(duì)節(jié)目信號(hào)源、發(fā)射機(jī)設(shè)備以及供電系統(tǒng)部分的備份與優(yōu)化更新，從設(shè)備備份和更新方面來更好地保障廣播電視節(jié)目的安全播出[2]。

1 設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)改造概述

對(duì)調(diào)頻廣播節(jié)目發(fā)射的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行備份，從而保障每套廣播節(jié)目正常播出。針對(duì)調(diào)頻廣播信號(hào)源，中央和省廣播節(jié)目主要以接收衛(wèi)星信號(hào)為主、廣電網(wǎng)絡(luò)信號(hào)為輔的多路備份的方式來保障節(jié)目信號(hào)源的備份，而本地調(diào)頻廣播還是以廣電網(wǎng)絡(luò)光纖的傳輸來提供節(jié)目信號(hào)源。對(duì)于本地調(diào)頻廣播來說，從本地電臺(tái)直接傳輸一路本地節(jié)目信號(hào)的專用光纖數(shù)字信號(hào)源很有必要，可以實(shí)現(xiàn)不同光纖線路本地調(diào)頻廣播信號(hào)的備份。當(dāng)信號(hào)源部分出現(xiàn)故障，還可以將廣電網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和電臺(tái)直通的信號(hào)進(jìn)行對(duì)照來排查故障原因，有利于快速解決故障問題。

在工作中因供電問題造成的停播事故很多，考慮工作人員進(jìn)行維修的人身安全和處理故障的時(shí)間等問題，對(duì)雙電源供電進(jìn)行改造，減少斷電時(shí)長并快速接通供電電源。玉溪市五腦山廣播電視發(fā)射臺(tái)現(xiàn)已擁有兩套不間斷供電電源（Uninterruptible Power System，UPS），通過將兩路UPS 接入雙電源切換器（手自一體）和定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)雙電源供電自動(dòng)切換和定時(shí)開關(guān)設(shè)置[3]。對(duì)于發(fā)射機(jī)故障造成的停播，此前安裝的是手動(dòng)切換發(fā)射機(jī)射頻的切換開關(guān)，工作人員手動(dòng)切換需要一定的時(shí)間。而設(shè)計(jì)改造射頻切換開關(guān)設(shè)備，可以同時(shí)對(duì)主備發(fā)射機(jī)設(shè)備和設(shè)備供電進(jìn)行自動(dòng)切換。通過對(duì)主機(jī)功率設(shè)置一個(gè)采樣值，當(dāng)功率低于采樣設(shè)定值時(shí)或?yàn)? 時(shí)，主機(jī)會(huì)自動(dòng)切斷電源，備機(jī)自動(dòng)供電且射頻開關(guān)同時(shí)切換至備機(jī)啟動(dòng)，從主機(jī)切換至備機(jī)正常運(yùn)行的時(shí)間相比之前人工切換大幅降低，同時(shí)縮短了工作人員監(jiān)測到信號(hào)中斷到處理倒換設(shè)備的時(shí)間。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 供電線路設(shè)計(jì)改造

改造供電線路，以主備兩路供電電源來保障供電。將松豐UPS 作為主用電源、易事特UPS 作為備用電源，兩路供電電源接入雙電源切換器，雙電源切換器輸出接入定時(shí)器，從定時(shí)器輸出至轉(zhuǎn)換開關(guān)盒，從轉(zhuǎn)換開關(guān)盒輸出至電源插座，從而實(shí)現(xiàn)雙電源供電，如圖1 所示[4]。

圖1 供電線路

考慮到雙電源切換開關(guān)和定時(shí)器在故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致電源插座斷電，在設(shè)計(jì)時(shí)加入了電源開關(guān)盒，接入主備兩路直通電源，確保在雙電源切換開關(guān)和定時(shí)器出現(xiàn)故障或損壞時(shí)可以切換至主備電源任意一路電源，實(shí)現(xiàn)持續(xù)對(duì)設(shè)備供電[5]。在設(shè)計(jì)安裝完成后，手動(dòng)操作轉(zhuǎn)換開關(guān)盒，達(dá)到切換不間斷供電的要求。而在日常工作維護(hù)中，需要定期對(duì)定時(shí)器內(nèi)的電池進(jìn)行更換或者對(duì)定時(shí)器進(jìn)行更換，將技術(shù)改造與定期維護(hù)相結(jié)合來保障設(shè)備供電安全。

2.2 發(fā)射設(shè)備布局設(shè)計(jì)改造

為了保障廣播電視安全播出，對(duì)于一套調(diào)頻廣播的所有發(fā)射設(shè)備進(jìn)行合理布局，有利于工作人員在處理故障時(shí)判斷出故障點(diǎn)并加快故障處理速度。同時(shí)在布局設(shè)備中加入部分具備自動(dòng)化功能的設(shè)備，可以有效提高工作效率。在布局設(shè)計(jì)方案中，加裝一臺(tái)射頻切換器設(shè)備，在調(diào)頻發(fā)射機(jī)故障或者發(fā)射功率低于取樣功率值時(shí)自動(dòng)切換至備機(jī)，恢復(fù)廣播節(jié)目正常播出。在廣播節(jié)目正常發(fā)射播出時(shí)，工作人員有充足的時(shí)間接入假負(fù)載至射頻切換器，對(duì)故障發(fā)射機(jī)進(jìn)行故障排查和維修，不影響節(jié)目安全播出。本地調(diào)頻廣播設(shè)備整體布局如圖2 所示。

圖2 本地調(diào)頻廣播設(shè)備整體布局

針對(duì)本地調(diào)頻廣播信號(hào)源，安裝主備解碼器，同時(shí)輸入數(shù)字信號(hào)（ASI）和RF 射頻信號(hào)（DVBC）等不同路信號(hào)源實(shí)現(xiàn)雙備份。在對(duì)解碼器進(jìn)行主用信號(hào)源設(shè)置時(shí)，應(yīng)注意主備信號(hào)源的設(shè)置方式。進(jìn)入解碼器菜單，在鏈路設(shè)置選項(xiàng)中進(jìn)行主備信號(hào)源的設(shè)置。解碼器主機(jī)采用數(shù)字信號(hào)作為主用信號(hào)源、RF 射頻信號(hào)作為備用信號(hào)源，備機(jī)則采用RF射頻信號(hào)作為主用信號(hào)源、數(shù)字信號(hào)作為備用信號(hào)源，避免其中一路信號(hào)輸入源出現(xiàn)故障時(shí)造成信號(hào)同時(shí)中斷。工作當(dāng)中，遇到信號(hào)源和解碼器同時(shí)出現(xiàn)故障的情況很少，解碼器和信號(hào)源的雙備份已基本滿足工作要求。根據(jù)本地調(diào)頻廣播節(jié)目要實(shí)現(xiàn)同步廣播的要求，接入GPS 時(shí)鐘基準(zhǔn)源（10 MHz、1 PPS），同步TS 流解碼器從輸入的TS 流中解碼出數(shù)字音頻信號(hào)。將TS 流中的時(shí)間戳與時(shí)鐘基準(zhǔn)源的時(shí)標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，并自動(dòng)測量和補(bǔ)償鏈路延時(shí)后通過數(shù)字音頻接口AES/EBU 送入發(fā)射機(jī)，來保證音頻傳輸信道的時(shí)延相同，滿足同步廣播的要求[6]。安裝數(shù)字音頻切換器，將主備解碼器的輸出信號(hào)同時(shí)輸入數(shù)字音頻切換器，實(shí)現(xiàn)信號(hào)源自動(dòng)或手動(dòng)切換，保障信號(hào)源不間斷輸出至調(diào)頻發(fā)射機(jī)。針對(duì)供電部分故障導(dǎo)致斷電的問題，可以在電源插座上安裝一個(gè)簡易的斷電報(bào)警器。在斷電時(shí)，報(bào)警器會(huì)發(fā)出“滴滴滴”的報(bào)警聲音，工作人員可以根據(jù)報(bào)警及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施，從而縮短故障處理時(shí)間。

3 設(shè)計(jì)改造當(dāng)中設(shè)備的完善及應(yīng)用

在設(shè)計(jì)改造完成后，需進(jìn)行試運(yùn)行使用。在應(yīng)用中，由于部分設(shè)備的功能不完善或者系統(tǒng)版本過低，因此需要更新?lián)Q代或者購買滿足設(shè)計(jì)要求的設(shè)備。在設(shè)計(jì)改造時(shí)，TS 流解碼器設(shè)備之前沒有安裝過數(shù)字信號(hào)（ASI）的輸入口，需要發(fā)回廠家加裝數(shù)字信號(hào)的輸入口和升級(jí)版本，達(dá)到雙音頻信號(hào)源的設(shè)計(jì)要求。解碼器在使用中設(shè)定了數(shù)字信號(hào)和RF 射頻信號(hào)的優(yōu)先使用權(quán)限，需要手動(dòng)切斷任意音頻信號(hào)的輸入才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。針對(duì)該問題，采用主備解碼器進(jìn)行音頻信號(hào)的主備信號(hào)優(yōu)先設(shè)置，不影響音頻信號(hào)的輸出。有源數(shù)字音頻切換器在斷電或者故障時(shí)信號(hào)就會(huì)中斷，達(dá)不到信號(hào)不間斷的設(shè)計(jì)改造要求。而改造當(dāng)中采用的是具有直通音頻信號(hào)功能的數(shù)字音頻切換器，音頻信號(hào)在故障或者斷電的狀態(tài)下均能輸出至發(fā)射機(jī)。在射頻切換器的功能使用方面，功率采樣輸入口只有一個(gè)，只能對(duì)主發(fā)射機(jī)進(jìn)行功率采樣并從主機(jī)自動(dòng)切換至備機(jī)。對(duì)于工作來說，已經(jīng)達(dá)到要求。針對(duì)不同型號(hào)的調(diào)頻發(fā)射機(jī)，需要根據(jù)發(fā)射機(jī)開機(jī)時(shí)間對(duì)射頻切換器進(jìn)行開機(jī)時(shí)間的設(shè)定，這個(gè)設(shè)定不會(huì)影響發(fā)射機(jī)工作中出現(xiàn)故障后自動(dòng)切換至備機(jī)的時(shí)間。對(duì)于雙電源改造部分，在工作巡檢巡視設(shè)備時(shí)，需注意觀察雙電源切換器的指示燈。定時(shí)器在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上的偏差，需要對(duì)定時(shí)器進(jìn)行定期時(shí)間校準(zhǔn)，從而保障節(jié)目開播時(shí)間和停播時(shí)間準(zhǔn)確無誤。

4 結(jié) 語

在高山無線發(fā)射臺(tái)站，廣播電視節(jié)目安全播出是最重要的工作任務(wù)。工作人員不僅要熟練掌握廣播電視發(fā)射設(shè)備的工作原理和操作流程，還要在工作中對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題做好總結(jié)分析，同時(shí)對(duì)可預(yù)見性的故障問題進(jìn)行解決完善和記錄，并對(duì)設(shè)備做好定期保養(yǎng)維護(hù)，以更加智能化、智慧化的改造方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，從而有效保障廣播電視播出安全。