发射台广播电视数字化及维护管理

2018-08-24陈健

西部广播电视 2018年15期

陈健

（作者单位：粤东鸿图嶂电视调频转播台）

广东省粤东鸿图嶂电视调频转播台，位于广东省梅州市丰顺县八乡山鸿图嶂，海拔1 277 m的高山顶上；现按要求承担播出中央数字广播电视覆盖节目、广东省模拟和数字广播电视覆盖、地方市一级广播电视覆盖任务和广东省数字微波枢纽信号传输管理工作；目前模拟电视播出4个频道总功率50 kW，数字电视3个频道播出总功率5 kW共有17套节目，模拟广播播出6个频点总功率48 kW（其中一个CDR模数同播，模拟广播10 kW，数字广播1 kW播出3个节目）。发射台是广东省四大高山广播电视骨干转播台之一，信号主要覆盖粤东地区，及周边闽西、赣南和粤东海面，受众人口达2 000多万。

1 发射台数字化进程

根据国家、广东省新闻出版广电局和广东省广播电视技术中心的工作计划和数字化进程的逐步推进，2010年开始，发射台的广播电视设备更新，主要以数字化为目标进行设计、采购和实施；具体工程项目如下：

（1）2014年升级19CH模拟电视10 kW天馈线系统为UHF20kW双馈8层4面天馈线系统；增加19CH+26CH双工系统，设计分别播出19CH模拟电视10kW和26CH数字电视3kW。

（2）2014年升级调频广播多工器，由原播出使用的调频4工扩展为5工（天馈线原设计容量为50 kW+50 kW，双馈8层4面），其中一个频点为CDR模数同播；播出总功率≤45 kW。

图1

（3）2016年新增数字电视26CH，发射功率为数字3 kW，节目内容以省覆盖4套为主+地方市电视1套；节目信号源从省数字微波网络中取出，经过解码后转换成国标电视标清信号，复用成所需要的节目码流，送给发射机的数字激励器调制成DTMB信号播出；

（4）2017年新增中央广播电视无线数字覆盖，由地面数字电视44CH、45CH和调频数字音频广播CDR组成，实现12套中央电视节目的无线数字化覆盖，同时CDR广播承担了10 kW的1套模拟和1 kW的3套数字中央广播节目无线数字化覆盖。

2 发射台数字系统运行情况

发射台到2018年6月，最新安装的数字广播电视系统，也在台运行一年有余；对比数字广播电视系统和模拟广播电视系统，我们可以发现一些明显的不同点：

（1）数字系统对发射机和天馈线系统要求更高，体现在频带的要求上非常明显；模拟电视频带是由视频fV（带宽6.5 MHz）+音频fA（带宽0.5 MHz）组成8 MHz的播出频道；数字频带是直接以频道的中心频率为标识，在8 MHz通道内传输数据。

图2

图3

（2）内容由模拟变成数字信号，播出内容没有固定在简单的视频和音频上，前端信号调制监测系统功能强大；信号异常时，主、备信号和垫播信号均可自动切换和快速恢复；传输内容的变更容易实现，前端信号传输方式多样化，ASI和IP容易相互转换，系统容易整合，可根据需要进行选择复用和调整。

（3）发射机固态化后，播出信道输出功率稳定，覆盖范围和效果更好；功放故障率很低，完全实现了“不间断”播出的要求；播出质量随着AVS+的普及，相同带宽可实现传输节目码流大幅降低，接收质量明显提高，内容上更多选择；例如中央广播电视无线覆盖中的一路8套央视节目和一路4套央视节目分别进行AVS+编码复用后，生成两路传送码流（8套节目：18.624Mbps，4套节目：9.312Mbps）。

（4）从播出设备的系统图中可以明显看出，现阶段数字系统主要由前端+发射机+天馈线组成，比以前的模拟广播电视多增加前端环节，主要实现：传输信号的选择，解码、编码转换，多节目信号内容复用，主、备信号监控和切换。

3 发射台播出系统维护管理工作

综合发射台目前播出设备，整个播出设备日常运行管理系统就自然的组成了以下的几个板块：

板块1：信号源系统

因发射台地理位置和历史上信号传输形成原因，现播出节目的信号来源由卫星空中直接接收和地面微波接力传输形成。中央广播电视节目现在主要用卫星直接接收，经过前端系统或播控室后送到发射机播出；省台广播电视节目用微波信号为主，卫星信号作为备份信号，经过前端系统或播控室后送到发射机播出；各系统前端将各频道所需要的节目信号进行解码、编码和复用；

板块2：播出控制室

按照目前的广播电视播出管理规定，播出信号必须经过监控后才送给发射机播出。播出控制室主要监控不同路由来的信号源是否正常，监看监视接收的播出质量，根据发射机状态监测系统实时监控播出设备运行情况，根据环境监控监视播出场所，掌控整个发射台的安全运行情况，是一个发射台的运行核心。

板块3：发射台供配电系统

因地理位置原因，发射台现只有一路外电，高压变压器容量为800 kVA，500 kW和300 kW发电机组形成主用和备用应急供电，当市电供应异常时可立刻自动启动500 kW发电机组，并立刻输出到发射机房。播出控制室和前端系统配置有UPS，数字微波枢纽系统使用电池浮充供电。

板块4：广播电视发射设备和附属设备

发射台播出频道频点多，调频广播6个频点，模拟电视4个频道，数字电视3个频道，数字微波中继传输枢纽站一个；现阶段每个频道（频点）的发射机是1+1模式为主；调频天馈系统两套，分别播出中央、省和地方信号；电视天馈系统5套，模拟和数字信号混合播出；广播电视发射设备以同方吉兆和凯腾四方为主。

这四大板块，也就是发射台日常运行和管理的主要工作。

日常，以播出控制室为主要核心部门，掌控发射台的信号源、播出传输控制、环境安全监控、发射设备运行状态管理等。实际，这一切都是在对设备进行管理和监控，只有设备运行正常，信号内容播出才正常。因此，要求日常维护工作以设备维护检修为重中之重。根据现有设备情况，现阶段对固态发射机、集成高度集中的监控切换设备、信号接收传输设备、电源动力系统、播出传输天馈线等提出整体维护基本要求。

第一，每周进行常规清洁。固态发射机的散热和进出风系统，主要用高速轴流风扇；风扇外设计有过滤网，除防止异物进入外，滤网的最大功能就是过滤空气中的灰尘。发射台虽然地处野外、高山环境，但处于南北交汇处，往南以下没有任何高山，空气中的悬浮物质和油污明显，过滤网需要经常清洁，以保证进出风的大小和风的质量。

第二，每周进行设备工作状态、运行参数的调整和校对。按照发射机的播出工作要求：（1）核对播出所需要的频率（频道）、播出调制方式、播出功率和内容；（2）核对发射机的各个电源电压、工作电流范围；（3）各个工作模块之间的通讯、系统工作设置等内容。

各工作状态和参数，每周要做详细记录，方便检查校对。

第三，每周巡查电源系统和天馈线系统。发射台设备长时间工作，电源供配电和天馈线同时工作；要求巡查设备时可用红外测量设备进行定期测量工作温度，主要部位有：（1）大电流工作部位，如交流接触器、电源开关；（2）整机输出馈管、弯头、同轴开关；（3）功放输出、连接馈线、吸收平衡负载；（4）天馈线系统多工器的滤波器、合成分配器、吸收负载、双层天馈线切换开关、连接器件等。

第四，每周交接班进行室外设备巡查。发射台地处高山和野外，在条件许可下，必须进行室外设备定期检查，要求：（1）对发射台的场地进行安全巡查；（2）高压供电终端杆上的设备（跌落开关、避雷电阻、接地线）有无异常情况巡查；（3）发射塔外观检查（天线振子、防风保护罩、馈管、馈管走线架、保护盖板）有无明显异常情况。

第五，每月对设备进行整机清洁和状态检查。发射机有主用、备用设备，要定期进行轮换播出，每月发射机轮播后，作为备用设备，可进行全面的清洁维护检修：（1）清洁电源模块、功放模块、分配和合成模块；（2）整机各级控制系统、吸收平衡负载等；（3）检查各连接元器件、电源和功放插接头和座，有无元器件损坏或变色、接触不良等情况；

清洁检修完后，使用假负载进行运行测试，工作正常即作为备机使用，并做好维护检修记录。

第六，每季度进行天馈线系统维护检测。发射天线振子、功率分配器、分支电缆和馈管等是发射台的重要播出元器件，主要作用是将电信号转换成带极化的磁场信号辐射传播出去。发射台要定期进行天馈线系统的驻波比检测，确保信号输出功率转化的最大效率，达到播出覆盖范围。使用BIRD天馈线分析仪对播出天馈线进行检测，发现异常时可以进行故障定位，查找故障部位和分析故障原因。

检查馈管充气机运行情况，过滤器的状态和馈管工作气压。

检修测试完成后，做详细记录，方便检查校对。

第七，供配电系统和应急电源维护。供配电柜要求每季度进行清洁和检查，主要检查电流接触点、接线柱松紧度、电源线是否过温变色，基础控制电源工作状态、控制保护系统检测。

应急电源要求每月带负载运行30分钟；每周检查机油和冷却系统，启动电池液面和充电维护；每周启动试运行一次；长时间工作后，按厂方维护时间要求更换机油、油和空气过滤器，调整校正运行状态参数（输出电压、调整精度、调整时间等）。

检修测试完成后，做详细记录，方便检查校对。