李海濤

(山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001)

隨著廣播電視新技術(shù)的發(fā)展，以及國家無委提出模擬微波停用的最后期限的來臨，我省局無線管理中心微波部為適應(yīng)廣播電視事業(yè)發(fā)展的需要，從2002 年7 月開始全面展開了對(duì)我省干線模擬微波電路數(shù)字化的改造工程。到目前為止，省內(nèi)主干線電路、北線、東線、南線已改造完成12 個(gè)站。還剩通往各市的16 個(gè)干線站，省局無線中心已將此列入工作計(jì)劃。在數(shù)字微波電路改造過程中，因原模擬微波設(shè)備及電源系統(tǒng)全部更新，借此，本人對(duì)市站數(shù)字微波電路改造中對(duì)機(jī)房的供電方式和電源的安全使用提出一些不太成熟的建議，供同行探討與研究。

1 未改造前模擬微波機(jī)房的供電狀況

離石站現(xiàn)模擬微波機(jī)房最大的用電特點(diǎn)和存在的問題就是交流、直流混合供電。除微波收發(fā)信機(jī)各機(jī)架和調(diào)制解調(diào)機(jī)架電源由交直流穩(wěn)壓穩(wěn)流硅整流器直接提供－24 V 供電外，其它附屬設(shè)備如視音頻切換器、電纜視頻校正放大器、視音頻均衡分配放大器、波導(dǎo)充氣機(jī)、電腦、監(jiān)視器多路綜合參數(shù)測(cè)量儀和多通道報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)柜均采用交流220 V供電，同時(shí)220 V 電源線路與信號(hào)線使用同一電纜溝和電纜槽，這種情況在各市微波站機(jī)房中普遍存在。這種情況導(dǎo)致了如下狀態(tài)的出現(xiàn):1)同一微波機(jī)房中，需要同時(shí)用交直流電源對(duì)不同機(jī)械的負(fù)載設(shè)備供電。2)在同一個(gè)機(jī)器中，需要同時(shí)用交直流電源對(duì)不同的機(jī)柜的負(fù)載設(shè)備供電。3)在同一機(jī)柜中，需要同時(shí)用交直流電源對(duì)負(fù)載設(shè)備供電。

2 模擬微波機(jī)房交直流混合供電帶來的問題

1)機(jī)房安全存在很大隱患

未改造前模擬微波機(jī)房里面有交流、直流負(fù)載設(shè)備，導(dǎo)致機(jī)房里交、直流負(fù)載設(shè)備交、直流無法分離，供電消防安全問題比較突出。

為了提升整體微波通信運(yùn)行質(zhì)量和安全水平，各地都花費(fèi)巨資開展機(jī)房安全整治工作，重點(diǎn)是消除電源設(shè)備、電纜走線和消防報(bào)警等方面存在的安全隱患。具體項(xiàng)目包括3線分離(交流線、直流線及信號(hào)線3 線分離走線)，架空地板拆除，下走線改上走線，消防設(shè)施整改等。通過這些整改工作，機(jī)房的安全等級(jí)有了明顯的提高。目前，我省通往各市干線的微波機(jī)房是廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)最重要的樞紐機(jī)房之一，但現(xiàn)在這些機(jī)房在供電方面的配置卻存在不容忽視的安全隱患。如離石站機(jī)房里有大量交流、直流電線，與信號(hào)電纜交錯(cuò)走線，必然給三線分離的工作造成極大的困難。特別是同一列的機(jī)械中既有直流設(shè)備柜，又有交流負(fù)載設(shè)備柜，交直流電源電纜一定會(huì)擠在一起，電源輸出端子和設(shè)備又沒有明顯的電壓等級(jí)標(biāo)識(shí)，將成為機(jī)房安全方面的最大的隱患。

2)增加電源等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本

按照目前的供電方式，每一套系統(tǒng)都要有交流和直流兩套電源系統(tǒng)供電，從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的角度看，必然使電源的建設(shè)成本增加，造成整體的建設(shè)成本加大。雖然現(xiàn)在容量小，但隨著廣播電視節(jié)目套數(shù)的增加和系統(tǒng)的擴(kuò)容，負(fù)荷的增加必將促使建設(shè)獨(dú)立的電源系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)在快速發(fā)展的善，從長遠(yuǎn)來看，這種投資必不可少。

3)機(jī)房維護(hù)管理難度增大

從電源系統(tǒng)維護(hù)角度來說，對(duì)一個(gè)交直流濫用的機(jī)房，既要維護(hù)直流電源系統(tǒng)、又要維護(hù)220 V 交流電源系統(tǒng)，無疑增加了維護(hù)工作量。而且對(duì)同一個(gè)系統(tǒng)來說，需要兩種電源供電，任何一種電源掉電，都會(huì)對(duì)安全播出造成嚴(yán)重的后果。就這種供電模式而言，電源系統(tǒng)數(shù)量越多，出問題的概率越大，運(yùn)行維護(hù)管理將會(huì)遇到更多的問題。

4)提高了對(duì)電磁防護(hù)的要求

隨著電子設(shè)備的集成度越來越高，系統(tǒng)設(shè)備對(duì)電磁兼容性的要求也越來越嚴(yán)格。而由于交直流混合供電造成過多的交直流變換，必將導(dǎo)致諧波等電磁干擾大大增加，形成對(duì)微波傳輸系統(tǒng)設(shè)備控制信號(hào)的干擾源，微波傳輸網(wǎng)絡(luò)的疑難故障也會(huì)增加。

綜上所述，借助對(duì)微波數(shù)字電路供電系統(tǒng)的改造，使全部設(shè)備采用單一的直流供電方式。

3 統(tǒng)一使用直流電源作為系統(tǒng)供電電源

1)由于數(shù)字電路微波統(tǒng)一使用直流－48 V 開關(guān)模塊電源，所以直流－48 V 微波數(shù)字電源技術(shù)已經(jīng)非常成熟，它是一種模塊化的設(shè)備，直接使用蓄電池組作為后備電源，一般后備工作時(shí)間在數(shù)小時(shí)以上，具有工作可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)。這種供電方式經(jīng)不少微波通信站的使用，證明是安全有效、切實(shí)可行的。

2)從安全供電角度來說，由于本質(zhì)的區(qū)別，交流電源系統(tǒng)與直流系統(tǒng)比較，其安全系數(shù)要低得多(二者不是同一檔次)。雖然就單個(gè)設(shè)備而言，通過冗余技術(shù)可以使設(shè)備本身的可靠性提高(例如UPS 主機(jī)已經(jīng)可以達(dá)到99.99999%)，但對(duì)整個(gè)交流供電系統(tǒng)而言有很多不可備份的單獨(dú)故障點(diǎn)，這些單點(diǎn)故障，都會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全供電。

3)交流系統(tǒng)主要使用UPS 提供后備供電，而目前受UPS 系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)計(jì)所限，后備時(shí)間一般都在1 h 以內(nèi)，遠(yuǎn)比直流系統(tǒng)的后備時(shí)間短得多。

4)對(duì)于數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，直流電源僅在使用市電時(shí)需要進(jìn)行一次整流交換，其余均為直接供電。而交流電流通過對(duì)設(shè)備供電時(shí)往往需要經(jīng)過多次的AC/DC 或DC/AC 的變換。因此，從原理上來說，直流電源系統(tǒng)的效率比交流電源系統(tǒng)要高。

5)從建設(shè)成本比較，不可否認(rèn)，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，直流開關(guān)模塊電源系統(tǒng)的造價(jià)遠(yuǎn)低于UPS 系統(tǒng)。我們認(rèn)為，目前數(shù)字微波機(jī)房設(shè)備全部使用直流－48 V 數(shù)字開關(guān)電源，是最安全、最可靠的解決方案。

4 設(shè)備使用直流電源的可行性

按照供電方式，目前數(shù)字微波機(jī)房的設(shè)備可以分為使用直流電源和交流電源兩類。一類是數(shù)字微波設(shè)備，本身就是直流－48 V 數(shù)字開關(guān)模塊電源;另一類是視音頻切換器、電纜視頻校正放大器、視音頻分配放大器、電腦、波導(dǎo)充氣機(jī)、監(jiān)視器以及多路綜合參數(shù)測(cè)試儀和多通道報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)柜。這一類設(shè)備通常都是品牌設(shè)備，可與生產(chǎn)廠家直接聯(lián)系，采用特殊的直流供電方式定制。根據(jù)我站最近與視音頻切換器、電纜視頻校正放大器生產(chǎn)廠家聯(lián)系，均愿意提供或改造現(xiàn)有設(shè)備的供電直流－48 V 措施。從目前高科技發(fā)展的狀況看，設(shè)備電源已不是生產(chǎn)廠家的難事了。由此看來，微波數(shù)字電路機(jī)房的設(shè)備使用直流電源在技術(shù)上和商務(wù)上均是可行的。

5 結(jié)論和建議

當(dāng)前，借助這次模擬微波電路全部更新改造為數(shù)字微波電路的契機(jī)，在采用單一直流供電方式之時(shí)，對(duì)原機(jī)房設(shè)備用電需求混亂帶來的不安全因素和維護(hù)壓力，應(yīng)加以重視，借此機(jī)會(huì)予以徹底解決。否則將會(huì)給運(yùn)行維護(hù)帶來不便與安全隱患，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的事故，給安全播出帶來嚴(yán)重后果。

根據(jù)現(xiàn)代微波傳輸現(xiàn)狀和電源安全的要求，本人有如下建議。

1)從微波機(jī)房的電源維護(hù)和消防安全考慮，應(yīng)明確機(jī)房內(nèi)所有微波傳輸?shù)南嚓P(guān)配套設(shè)備統(tǒng)一使用－48 V 電源作為供電電源。

2)盡快制定“數(shù)字微波機(jī)房設(shè)備供電技術(shù)要求”的技術(shù)規(guī)范，明確相關(guān)的技術(shù)要求、技術(shù)指標(biāo)。

3)在數(shù)字微波機(jī)房設(shè)備的工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)階段就將電源問題解決好。在技術(shù)方案和設(shè)備采購過程中，相關(guān)部門應(yīng)向設(shè)備廠家明確提出設(shè)備采用直流電源供電的技術(shù)指標(biāo)與相關(guān)要求，選擇使用針對(duì)廣播電視部門的直流標(biāo)配產(chǎn)品。

4)設(shè)備廠家在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廣電微波相關(guān)設(shè)備時(shí)，應(yīng)明確規(guī)范設(shè)備應(yīng)采用－48 V 直流電源供電，統(tǒng)一采購－48 V直流電源供電的標(biāo)配配套產(chǎn)品。

6 結(jié)束語

隨著通信技術(shù)日新月異的發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化的時(shí)代，只有加快對(duì)現(xiàn)有模擬微波干線電路的改造，才是唯一的選擇，這也是我省廣電微波事業(yè)發(fā)展的方向，同時(shí)也為我們廣電微波的發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。我們要抓住這次機(jī)遇，將微波機(jī)房電源的供電進(jìn)一步完善，更新。只有不斷技術(shù)更新，保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，才能在技術(shù)手段上為安全播出提供保障，確保電視廣播信號(hào)的高質(zhì)量安全傳遞。