王怀明

摘 要：广播电视播出机房的设备故障有相当一部分是由于机房环境的不完善、不达标引发的，完善的广播电视机房环境包括了对供电质量、灰尘含量、温度、湿度、静电防护、防电磁干扰等几个方面的要求，该文分别进行了阐述，并提出了具体的解决方案。

关键词：广播电视机房 机房环境 安全播出

中图分类号：F272.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-0197-02

搞好广播电视宣传工作，安全播出是前提和基础，而播出设备的正常运转则是安全播出的基本保证。根据行业经验，由于机房环境恶劣直接或间接导致的故障在播出设备故障中占据相当的比例。另外，随着广播电视设备的发展，计算机和各种内置芯片的数字设备日益增多，几乎垄断了广播电视播出系统。数字设备较传统的模拟设备更加脆弱，更容易受外部环境影响，如果机房环境不能满足要求，就会降低播出设备的可靠性，危及系统安全运行。所以我们要充分认识机房环境对播出设备的作用，重视环境对安全播出的影响。

下面就广播电视机房环境的具体要求分别进行阐述。

1 影响安全播出的机房环境因素分析

1.1 供电

广播电视机房供电中存在的問题主要包括停电、供电瞬间中断、电压异常波动、杂波干扰四个方面。

停电会引起全面停播的重大事故。供电瞬间中断是指供电在中断后又瞬间恢复，又叫闪断。模拟设备在闪断后能够立即恢复工作，而计算机等数字设备重新启动需要相当的时间，这就导致播出系统在供电瞬间中断后需一段时间才能恢复，也会造成一定时间的停播。而且电源闪断带来的冲击还有可能对服务器、磁阵等设备造成损害，严重的甚至可能瘫痪播出系统。

市电电路上连接有各种大功率用电设备，会严重影响广播电视机房供电电压。而且大量中、高频设备还会导致各种杂波、波形畸变、电网工频波动、毛刺、浪涌等电源干扰，严重影响设备的安全运行，甚至会引起设备误动作。

1.2 灰尘

灰尘一旦进入机房，就会通过设备机箱上的散热孔等缝隙进入机箱内部。设备内部的电磁场会导致灰尘吸附在线路板等元件和各种接插件上形成带电灰尘，影响设备的正常运行。

灰尘的堆积会影响芯片、集成块等元器件的正常散热，引起接插件接触不良。如遇潮湿天气，灰尘吸水后绝缘性能下降，极易造成积尘部位短路。

1.3 温度

播出设备内部电路基本上是由半导体器件和其它电子元件构成，温度对半导体器件和电阻、电容等电子元件都会产生较大影响。

半导体器件的结温升高将使PN结内的电子、空穴载流子的扩散与漂移运动加剧，导致PN结势垒减小，反向漏电电流增加，击穿电压急剧降低。当半导体器件的结温过高时，其穿透电流和电流倍数就会急剧增大，严重时会引起热击穿损坏半导体器件，因此，环境温度对设备的稳定性和可靠性有相当大的影响。

温度升高也会造成电阻器阻值的变化和额定功率的下降，引起电容的电容值下降、功率因数改变等，同时降低其使用寿命，加速绝缘材料的老化。对于计算机系统，环境温度高于35 ℃就会影响计算机散热，机箱内部器件周围温度超过60 ℃就会导致计算机系统故障。因此播出设备对机房的温度有着较为严格的要求。

1.4 湿度

播出机房除了要严格控制温度外，还要把湿度控制在规定的范围内。空气过于潮湿会使设备的金属部件生锈氧化，造成接触不良，空气潮湿还会降低绝缘性能，引起设备内部短路等问题。空气干燥又容易引发静电效应，过于干燥的空气将使静电电荷无法释放，导致静电电压升高到危及设备安全的程度。

1.5 静电

播出设备内部电路大量采用半导体器件，这类器件对静电的敏感范围为25～1000 V，而静电效应产生的电压往往高达数千伏甚至上万伏，足以对半导体器件造成毁灭性打击。静电电压过高还会导致计算机磁盘磁带无法正常读写、存储信息丢失甚至损坏磁盘磁头。另外静电还会引起静电噪声，给广播电视信号带来干扰。

1.6 电磁干扰

电器设备在工作时会产生电磁辐射，一定强度的电磁辐射不仅会影响自身，也会对周边其他设备产生干扰。电磁干扰还会影响到广电系统的信号，使线路的噪声增大。严重的电磁干扰还有可能对设备的硬件和软件造成损害，甚至影响安全播出。

2 优化机房环境的技术手段

2.1 保障供电质量

解决停电问题的传统方法是采用两路电源加倒换装置，虽然可以避免长时间停电，但仍不能确保供电连续性，杜绝闪断现象。

按照国家标准，广播电视机房供电电压波动应小于±5%。传统的稳压方法主要有采用专用变压器、专用配电盘单独供电、加装自动调压器或电子稳压器等，可在一定程度上改善电压波动情况，但仍不能达到国家标准。解决供电杂波干扰的传统方法是加装滤波器，但由于成本和技术上的限制，滤波器不可能完全消除所有干扰。

目前解决以上供电问题的最佳方案是采用UPS不间断电源。在线式UPS不仅可以实现外电和电池供电之间的不间断倒换，还具有将外电进行稳压、稳频后输出的功能，真正具备了隔离干扰的能力。在线式UPS还具备电源净化、噪声抑制、瞬时响应保护、抗浪涌、过流过压保护、电源监控等功能，输出的交流电波形为近似标准正弦波，波形失真在3%以内，真正提供了无干扰的稳压、稳频电源。

UPS采用足够大容量电池组，再和发电机配合使用，才能真正实现不间断，高质量的供电，彻底解决广播电视机房的供电问题。实际工作中通常采用一路外电专线+UPS供电的模式，最好再增加一路备用专线外电或自备发电机组，来保证供电的稳定性和可靠性。在主外电断电的情况下UPS会自动为机房供电，在电池耗尽前倒换至备用专线外电或发电机。

UPS输出负载应不大于70%。使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率，在发电机运行平稳后才能接入UPS。

2.2 防尘与除尘

国家建委规定，弱电机房灰尘微粒应不大于0.5 μm，空气中灰尘含量要少于1万粒/立方米，或者空气中灰尘的重量不大于0.3 mg/m3。目前国内广播电视机房的防尘标准还未统一，一般采用国家建委的规定。

机房的灰尘来源除自身原因如墙壁粉尘脱落产生以外，主要来自于外界，通过空气流通、空调系统、人员或物品带入等途径进入机房。我们可以采取如下防尘措施来减少机房的灰尘含量。

（1）减少机房自身原因产生的灰尘。

首先在机房装修时应选用不易起尘的材料，尽量减少材料本身产生粉尘的可能，其次机房的装修应选择较为“清洁”的施工方案，减少施工过程中产生的灰尘量，最后机房装修结束后的清洁工作最好请专业机构来做，至少也要在专业人士指导下进行，以保证投入使用前的机房灰尘含量达标。

（2）减少空气流通和空调带入的灰生。

机房门窗设计尽量做到对内不对外，人员出入口尽量设置在建筑内部如走廊或其它房间。门窗必须做好密封，减少空气流通带入的灰尘。要在空调的入口处安装空气过滤器，并定期清洁空调过滤系统。

（3）减少人员或物品带入的灰尘。

为减少人员带入的灰尘，首先要做到人机分离。即将机房按照使用功能划分为多个区域空间并用玻璃密封隔断，使人员与设备相互隔离，减少设备沾染灰尘的机会。如：可将机房划分为设备间、控制间和维修间等。其次是尽可能采用遥控操作和远程管理与调试。值班人员能够在控制间完成必要的操作，并透过玻璃观察设备运行状况，以减少人员进入设备间的次数。最后是外来人员如参观者不得进入设备机房。工作人员要有专用服装，进入设备间最好穿无尘工作服，更换专用拖鞋或使用鞋套。

针对进入机房的外来物品，须在设备机房外去除外包装并进行除尘后方可带入。仪器、工具等物品平时放置在维修间，维修工作尽量不要在设备间进行。

除了防尘还要定期开展除尘工作，打扫机房时应尽量选择停机期间。机房应配备大功率吸尘器，清洁过程要注意保持干燥。要定期清洗空调滤网和设备的防尘过滤网，定期清洁设备散热风扇。

设备内部也要定期清理，停机断电后将设备轮流从机架上卸下送至机房外如维修间，打开机箱将附着在设备内部板卡、元件上的灰尘清除干净。常用的清洁工具有皮老虎、油漆刷等，废旧牙刷在清理缝隙处灰尘时效果也不错。针对某些结构复杂，普通工具无法深入的地方如CPU散热片、电源模块等，我们曾尝试使用高压气筒和气泵除尘，取得了不错的效果。

2.3 严格控制机房温度

广播电视设备机房温度应控制在18 ℃～25 ℃之间，一般要求为21±2 ℃，温度变化不宜超过每小时3 ℃。

播出设备对机房的温度有着较为严格的要求，因此衡量一个机房环境的优劣，温度是一个重要的参数。为控制播出机房的温度，一般都要求安装空调，有条件的单位应采用精密空调+温度自动报警装置的配置。精密空调不仅可精密调节机房温度，还具有加湿、除湿、送风、回风和净化空气的功能，温度自动报警装置可以用来实时监测温度变化，并在温度异常时自动报警。

如果机房面积较大，或是采用异型结构的机房，受空间距离和结构的影响，机房各处温度值会有较大差别，仅仅根据空调的显示参数来判断机房温度会有较大误差，已无法满足播出设备对机房温度的要求。解决办法：一是合理设计与安排空调数量、功率和位置。二是在机房内关键位置加装温度传感器，提供准确的实时温度值，便于值班员实时掌握与调节空调系统，使机房各点的温度趋于合理。

使用普通空调的机房特别要注意在建设之初就要设计好机架的摆放，安排好空调的位置，务必保持机房内风路的畅通。设备之间要保留足够的散热距离，尽量不要安装挡板和后盖，切不可在后期增添过多设备，如有必要可加装风扇。

值得注意的是如果播出机房采用人机分离设计，即将机房划分为设备间、控制间并用玻璃密封隔断的情况下，由于值班人员和设备处于不同环境，所以要密切注意设备机房各点的实际温度，不可过于依赖温度自动传感器。

2.4 保持适宜的湿度

湿度也是衡量一个机房环境的重要参数，相对湿度过高或过低都会对广播电视设备产生危害，而湿度在短时间内的急剧变化危害更大。

相对湿度是指单位体积空气所含的水气密度和同温度下饱和水气密度的百分比。广播电视设备机房的湿度一般要求保持在45%～65%之间，相对湿度变化要控制在每小时±6%范围内。配电机房一般要求在30%～75%之间，发射机房一般要求在45%～75%之间。

为保证机房湿度控制在一个稳定的范围内，我们通常采取以下措施。

（1）尽量为广播电视设备机房配备带有湿度调节功能的空调系统。

（2）在机房内安装除湿机和加湿器。注意加湿器要和设备保持一定距离，切记喷口不能正对设备，以防雾气进入设备内部。

（3）在机房的各个重要部位安装湿度传感器，以便值班人员能够适时调整。

2.5 静电防护

对静电的防护我们通常从两方面入手：一是尽量消除静电感应产生的条件，减少静电。二是建立完善的接地系统，使静电感应产生的电荷可实时通过大地释放，无法积累形成高压。

减少静电的产生除了要控制好机房的湿度外，还应采取以下措施：机房的建设要选用防静电材料，绝不能用塑料制品、人造革等易产生高压静电的材料。要使用防静电地板、防静电工作台垫，墙壁也应做防静电处理。机房内布线要使用屏蔽性能良好的电缆，并加装金属套管。人员进入机房不要穿化纤服装和橡胶鞋，有条件的可配备防静电工作服。另外还要定期对设备的高绝缘工程塑料外壳喷洒防静电剂。

设备金属外壳上静电感应产生的电荷可以通过接地系统向大地释放，无法积累形成高压，因此接地系统对设备起到了保护作用。通常在机房静电地板下铺设有接地铜排，机房内所有机柜、机架、操作台、静电地板支架和电缆屏蔽层等都要通过等距离的铜带与接地铜排可靠连接，设备金屬外壳与机架可靠连接。接地铜排连接接地体。接地体埋入地下1.5 m深，并远离其他接地体。

另外我们在维修设备前要注意释放掉人体感应静电，集成块等对静电敏感的器件要置于防静电包装袋内。

2.6 防电磁干扰

防止电磁干扰最有效的方法是屏蔽与接地。屏蔽可以防止电磁场和电磁波的辐射和影响，将设备或系统与干扰源隔离开。屏蔽包括设备、线缆、天线、馈线的屏蔽和屏蔽接地，播出机房在必要时应采取屏蔽措施，以避免临近设备间相互干扰。

机房应远离高压输电线，并与用电设备保持一定距离。机房内部电缆施工时应尽量避免交叉跨越，尽量减少机柜间连线。供电线路要与信号线分开，分别敷设在金属线槽内。对于雷电产生的电磁脉冲，可采用避雷器进行多级限压、分流，再对残压进行屏蔽、接地等手段消除。对照明灯具产生的辐射除选用质量好的灯具外，还应将照明和设备用电分开。

3 结语

经过多年对播出系统的使用和维护，我们发现机房设备发生的事故虽然原因各种各样，但相当一部分都与机房环境有关，或者说是由机房环境的不完善间接导致的。在实际工作中，有一些安全播出保障人员和技术维护工作者往往对机房环境因素对广播电视设备的影响重视不足，因此我们有必要将机房环境建设与维护作为工作重点之一，不仅在机房设计与建设阶段要做到“高标准、严要求”，不给日后维护工作留下任何隐患，在使用中也要建立完善的运维制度，严格管理，长抓不懈。

参考文献

[1] 王峰.浅谈机房环境对播出设备的影响[J].内蒙古广播与电视技术，2008（3）：17，36.

[2] 计算机房环境技术[S].GB2889-2000.

[3] 王成武，金孟申.广播电视技术手册—工程设计技术[Z].