高山臺站地面數(shù)字電視建設概況及發(fā)射機維護

楊利松 韓 黎

（作者單位：大理州蒼山電視轉播臺）

大理州蒼山電視轉播臺發(fā)射機房位于蒼山小岑峰處，海拔達4092 m，年平均氣溫為-15℃，最高氣溫為12℃，最低氣溫為-23℃，相對濕度為90%，瞬間最大風速能到40 m/s，積雪期在半年以上，無高大喬木，多為灌木草本植物，自然環(huán)境較為惡劣。目前，蒼山電視轉播臺承擔的無線覆蓋廣播電視節(jié)目有12套中央數(shù)字電視、3套中央數(shù)字廣播、2套中央模擬廣播、1套省級模擬廣播、1套州級模擬廣播，是大理州廣播電視公共服務體系的重要組成部分。2020年，大理州蒼山電視轉播臺實施了州級地面數(shù)字電視建設，實現(xiàn)了大理州廣播電視臺綜合頻道、公共頻道、大理州新聞綜合廣播和旅游文化廣播的地面數(shù)字信號覆蓋，2021年底計劃加入了云南衛(wèi)視頻道、都市頻道、娛樂頻道和公共頻道，進一步滿足了全州人民看好電視節(jié)目、聽好廣播節(jié)目的需求。

1 地面數(shù)字電視建設概況

當今時代，科學技術迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬電視發(fā)射機逐漸被地面數(shù)字電視發(fā)射機所取代，國家對于數(shù)字電視發(fā)射機的發(fā)展也更加重視，該項目也在這種大背景下發(fā)展起來[1]。項目將建設信號源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)（含發(fā)射機和天饋線系統(tǒng)），主要是在大理廣播電視臺播出機房新增2臺AVS+編碼復用設備（1主1備）；新增廣播電視中心至蒼山電視轉播臺的光纖傳輸鏈路、團山發(fā)射臺至蒼山電視轉播臺的微波傳輸鏈路；在蒼山電視轉播臺山頂機房新增2部1 kW地面數(shù)字電視發(fā)射機（1主1備），新增六層四面四偶極子天線及發(fā)射饋管，同時備份一體化天線和發(fā)射饋管一套。項目建成后，實現(xiàn)了云南衛(wèi)視頻道、都市頻道、娛樂頻道、公共頻道和大理廣播電視臺新聞綜合頻道、公共頻道6套電視節(jié)目、綜合廣播和旅游文化廣播2套廣播節(jié)目的地面無線數(shù)字信號覆蓋，為云南省大理白族自治州（簡稱“大理州”）人民提供了免費的高清地面數(shù)字電視節(jié)目。

2 技術方案

該地面數(shù)字電視建設分為信號源部分、傳輸系統(tǒng)部分和發(fā)射系統(tǒng)（含發(fā)射機和天饋系統(tǒng)）三部分。

2.1 信號源部分

大理州廣播電視臺在中心機房增加AVS+信號源編碼復用設備，用于云南衛(wèi)視頻道、都市頻道、娛樂頻道、公共頻道、大理廣播電視臺新聞綜合頻道、公共頻道5套電視節(jié)目、綜合廣播和旅游文化廣播2套廣播節(jié)目前端信號編碼復用，可以將信號源碼流轉化成ASI碼流（視頻編碼采用AVS+標準、音頻編碼采用MEPG-1標準）。同時，AVS+編碼復用設備配置2臺，可確保信號源編碼復用設備1+1熱備份，增強信號源可靠性，信號源及傳輸原理框圖如圖1所示。

圖1 信號源及傳輸原理框圖

2.2 傳輸系統(tǒng)部分

為了保證信號碼流的安全、可靠傳輸，確保州蒼山電視轉播臺廣播電視節(jié)目信號不中斷，信號碼流通過光纖鏈路和微波鏈路兩種方式傳輸，兩路傳輸鏈路互為備份。

光纖鏈路：信號源碼流由大理廣播電視臺播出機房經(jīng)專用光纖直接傳輸?shù)缴n山電視轉播臺蒼山山頂機房。

微波鏈路：碼流信號源由原已建成的大理州廣電中心至大理廣播電視臺團山發(fā)射機房微波和光纖鏈路傳送到大理廣播電視臺團山發(fā)射機房，再將傳送到大理廣播電視臺團山發(fā)射機房的廣播電視節(jié)目信號碼流通過組建的微波鏈路傳輸至蒼山電視轉播臺山頂機房。

2.3 發(fā)射系統(tǒng)部分

8套廣播電視節(jié)目地面數(shù)字覆蓋規(guī)劃頻道為36CH，為滿足節(jié)目播出需求，廣播電視臺需在蒼山頂發(fā)射機房配置地面數(shù)字廣播電視發(fā)射系統(tǒng)，更換原有模擬電視發(fā)射系統(tǒng)。根據(jù)《廣播電視安全播出管理規(guī)定》無線發(fā)射轉播臺實施細則對發(fā)射系統(tǒng)配置要求，為確保蒼山電視轉播臺州級廣播電視節(jié)目的安全播出，需新增2部1 kW地面數(shù)字電視發(fā)射機（1主1備、含遠程監(jiān)測控制功能）、天線（1主1備）等附屬設備（見圖2）。

圖2 主備機設置圖

發(fā)射系統(tǒng)采用1+1發(fā)射系統(tǒng)，當某臺發(fā)射機出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)能及時有效地將此臺發(fā)射機的所有信息傳送到備用發(fā)射機上，并在很短的時間內關掉故障發(fā)射機，啟動備用發(fā)射機，代替故障發(fā)射機播出節(jié)目。該1+1系統(tǒng)能最大化地避免因停機而造成的損失，提高設備的利用率，降低故障風險。

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)包括數(shù)字電視發(fā)射機（含激勵器）、帶通濾波器、射頻同軸切換開關、饋線和發(fā)射天線等[2]。該系統(tǒng)包括1+1系統(tǒng)控制器、同軸開關控制器(發(fā)射機)、同軸開關控制器(天線)、同軸開關1(發(fā)射機)、同軸開關2(天線)、主發(fā)射機、備發(fā)射機、主天線、備天線、交換機以及遠程控制平臺。1+1發(fā)射系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 1+1發(fā)射系統(tǒng)圖

1+1系統(tǒng)控制器為整個1+1發(fā)射系統(tǒng)的控制樞紐，主要負責對發(fā)射機和天線的檢測，主/備發(fā)射機和天線的工作狀態(tài)相互切換，能夠在無人值守的情況下，及時將系統(tǒng)和各發(fā)射機的信息反饋給遠方值班人員。本系統(tǒng)還包含1+1系統(tǒng)遠程監(jiān)控軟件，通過該軟件可查看1+1系統(tǒng)和各發(fā)射機的狀態(tài)，可進行遙控開關機、倒機等多種控制操作。1+1系統(tǒng)控制方式有自動控制和“手動”控制兩種，兩種控制方式既可通過本地人工對液晶屏操作完成切換，也可在遠程電腦端進行遠程切換。

當1+1系統(tǒng)控制器選擇為自動控制方式時，主發(fā)射機出現(xiàn)故障，輸出功率低于輸出功率門限，1+1系統(tǒng)控制器將自動進行主備機倒換。當備機出現(xiàn)故障時，備機指示燈亮紅燈告警。當天線出現(xiàn)故障，檢波電壓大于門限時，1+1系統(tǒng)控制器將自動進行天線倒換。倒換方式為：發(fā)射機A或天線A故障時，倒換到發(fā)射機B或天線B；發(fā)射機B或天線B再出現(xiàn)故障時，倒回發(fā)射機A或天線A；若發(fā)射機A或天線A再出現(xiàn)故障時，則關閉發(fā)射機。

“廣播電視/調頻發(fā)射機遠程監(jiān)控系統(tǒng)”軟件是發(fā)射機的實時監(jiān)控中心，能夠集中監(jiān)視發(fā)射機及其主要功能模塊的工作狀態(tài)，并及時自動記錄，從而使得工作人員從繁重的值機工作中解脫出來。遠程訪問系統(tǒng)可實現(xiàn)對多個發(fā)射臺的集中管理，但本地控制系統(tǒng)擁有絕對的優(yōu)先控制權。

3 信號源端及傳輸系統(tǒng)需配備設備及技術指標

信號源及傳輸系統(tǒng)需要配備的設備和技術指標如表1所示。

表1 信號源及傳輸系統(tǒng)需要配備的設備及其技術指標

4 發(fā)射系統(tǒng)的維護措施

由于發(fā)射機房所在自然環(huán)境較為惡劣，海拔高、濕度大、晝夜溫差大，加大了日常維護難度，也對技術人員有了更高要求。

4.1 中央空調及密封處理

在發(fā)射機房安裝中央空調系統(tǒng)和新風系統(tǒng)，可以改善值守人員的居住條件和機房的溫濕度，空調系統(tǒng)能自動對機房溫度進行調節(jié)，從而保障發(fā)射設備能在恒溫狀態(tài)下工作，解決了晝夜溫差大的問題。另外，對機房進行密封處理，安裝隔離防火門，可以保證機房的密閉性，新風系統(tǒng)能自動定時對機房進行換氣。

4.2 日常維護

基于地面數(shù)字電視發(fā)射機在整個中央地面數(shù)字電視覆蓋工程中的重要地位，為了保證發(fā)射機能夠穩(wěn)定工作，工作人員要定期清掃散熱器、風機、排風口和設備表面的灰塵，避免發(fā)射機散熱出現(xiàn)問題對機器產生損壞，清理時要使用專用吸塵器，避免灰塵四溢。同時，還要定期檢查耦合器、功放、濾波器、連接饋線等接頭是否發(fā)熱，連接是否牢固，如果存在問題需要及時更換和修理[3]。另外，還要檢查風機是否能夠正常運轉，是否有異響，當出現(xiàn)問題時必須關機檢查，只有查找出原因并排除故障后，才能開機繼續(xù)播出。而且，高山臺站必須要做好機房和設備的防潮工作，防止因為運行環(huán)境惡劣而發(fā)生運行事故[4]。

4.3 天饋線系統(tǒng)維護

大理州蒼山電視轉播臺發(fā)射機房天饋線系統(tǒng)架設在戶外38 m鐵塔上，雨天受雷暴影響，冬季基本都是裹冰狀態(tài)，因此對天饋線系統(tǒng)的檢修、鐵塔的校正尤為重要。在使用發(fā)射機的過程中，工作人員要檢查天饋線系統(tǒng)是否存在故障問題，檢查的主要內容包括天線是否已經(jīng)變形、饋線是否破損開裂、接頭處密封膠是否脫落、有無滲水情況等[5]。

5 結語

地面數(shù)字電視未來會有很大的發(fā)展，應用范圍也將不斷擴大。大理州蒼山電視轉播臺地面數(shù)字電視建設嚴格按照相關技術標準，信號源、發(fā)射機都采用有1+1熱備份，保證了廣播電視的安全、可靠播出。筆者介紹了在高山臺站方面地面數(shù)字建設的技術方案、經(jīng)驗，結合工作中的認識、理解，對發(fā)射系統(tǒng)的維護工作進行了簡單闡述，希望能對技術人員的日常學習和維護檢修工作有所幫助。