陳 健
(作者單位:粵東鴻圖嶂電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺)
廣東省粵東鴻圖嶂電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺,位于廣東省梅州市豐順縣八鄉(xiāng)山鴻圖嶂,海拔1 277 m的高山頂上;現(xiàn)按要求承擔(dān)播出中央數(shù)字廣播電視覆蓋節(jié)目、廣東省模擬和數(shù)字廣播電視覆蓋、地方市一級廣播電視覆蓋任務(wù)和廣東省數(shù)字微波樞紐信號傳輸管理工作;目前模擬電視播出4個頻道總功率50 kW,數(shù)字電視3個頻道播出總功率5 kW共有17套節(jié)目,模擬廣播播出6個頻點總功率48 kW(其中一個CDR模數(shù)同播,模擬廣播10 kW,數(shù)字廣播1 kW播出3個節(jié)目)。發(fā)射臺是廣東省四大高山廣播電視骨干轉(zhuǎn)播臺之一,信號主要覆蓋粵東地區(qū),及周邊閩西、贛南和粵東海面,受眾人口達2 000多萬。
根據(jù)國家、廣東省新聞出版廣電局和廣東省廣播電視技術(shù)中心的工作計劃和數(shù)字化進程的逐步推進,2010年開始,發(fā)射臺的廣播電視設(shè)備更新,主要以數(shù)字化為目標(biāo)進行設(shè)計、采購和實施;具體工程項目如下:
(1)2014年升級19CH模擬電視10 kW天饋線系統(tǒng)為UHF20kW雙饋8層4面天饋線系統(tǒng);增加19CH+26CH雙工系統(tǒng),設(shè)計分別播出19CH模擬電視10kW和26CH數(shù)字電視3kW。
(2)2014年升級調(diào)頻廣播多工器,由原播出使用的調(diào)頻4工擴展為5工(天饋線原設(shè)計容量為50 kW+50 kW,雙饋8層4面),其中一個頻點為CDR模數(shù)同播;播出總功率≤45 kW。
圖1
(3)2016年新增數(shù)字電視26CH,發(fā)射功率為數(shù)字3 kW,節(jié)目內(nèi)容以省覆蓋4套為主+地方市電視1套;節(jié)目信號源從省數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)中取出,經(jīng)過解碼后轉(zhuǎn)換成國標(biāo)電視標(biāo)清信號,復(fù)用成所需要的節(jié)目碼流,送給發(fā)射機的數(shù)字激勵器調(diào)制成DTMB信號播出;
(4)2017年新增中央廣播電視無線數(shù)字覆蓋,由地面數(shù)字電視44CH、45CH和調(diào)頻數(shù)字音頻廣播CDR組成,實現(xiàn)12套中央電視節(jié)目的無線數(shù)字化覆蓋,同時CDR廣播承擔(dān)了10 kW的1套模擬和1 kW的3套數(shù)字中央廣播節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋。
發(fā)射臺到2018年6月,最新安裝的數(shù)字廣播電視系統(tǒng),也在臺運行一年有余;對比數(shù)字廣播電視系統(tǒng)和模擬廣播電視系統(tǒng),我們可以發(fā)現(xiàn)一些明顯的不同點:
(1)數(shù)字系統(tǒng)對發(fā)射機和天饋線系統(tǒng)要求更高,體現(xiàn)在頻帶的要求上非常明顯;模擬電視頻帶是由視頻fV(帶寬6.5 MHz)+音頻fA(帶寬0.5 MHz)組成8 MHz的播出頻道;數(shù)字頻帶是直接以頻道的中心頻率為標(biāo)識,在8 MHz通道內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。
圖2
圖3
(2)內(nèi)容由模擬變成數(shù)字信號,播出內(nèi)容沒有固定在簡單的視頻和音頻上,前端信號調(diào)制監(jiān)測系統(tǒng)功能強大;信號異常時,主、備信號和墊播信號均可自動切換和快速恢復(fù);傳輸內(nèi)容的變更容易實現(xiàn),前端信號傳輸方式多樣化,ASI和IP容易相互轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)容易整合,可根據(jù)需要進行選擇復(fù)用和調(diào)整。
(3)發(fā)射機固態(tài)化后,播出信道輸出功率穩(wěn)定,覆蓋范圍和效果更好;功放故障率很低,完全實現(xiàn)了“不間斷”播出的要求;播出質(zhì)量隨著AVS+的普及,相同帶寬可實現(xiàn)傳輸節(jié)目碼流大幅降低,接收質(zhì)量明顯提高,內(nèi)容上更多選擇;例如中央廣播電視無線覆蓋中的一路8套央視節(jié)目和一路4套央視節(jié)目分別進行AVS+編碼復(fù)用后,生成兩路傳送碼流(8套節(jié)目:18.624Mbps,4套節(jié)目:9.312Mbps)。
(4)從播出設(shè)備的系統(tǒng)圖中可以明顯看出,現(xiàn)階段數(shù)字系統(tǒng)主要由前端+發(fā)射機+天饋線組成,比以前的模擬廣播電視多增加前端環(huán)節(jié),主要實現(xiàn):傳輸信號的選擇,解碼、編碼轉(zhuǎn)換,多節(jié)目信號內(nèi)容復(fù)用,主、備信號監(jiān)控和切換。
綜合發(fā)射臺目前播出設(shè)備,整個播出設(shè)備日常運行管理系統(tǒng)就自然的組成了以下的幾個板塊:
板塊1:信號源系統(tǒng)
因發(fā)射臺地理位置和歷史上信號傳輸形成原因,現(xiàn)播出節(jié)目的信號來源由衛(wèi)星空中直接接收和地面微波接力傳輸形成。中央廣播電視節(jié)目現(xiàn)在主要用衛(wèi)星直接接收,經(jīng)過前端系統(tǒng)或播控室后送到發(fā)射機播出;省臺廣播電視節(jié)目用微波信號為主,衛(wèi)星信號作為備份信號,經(jīng)過前端系統(tǒng)或播控室后送到發(fā)射機播出;各系統(tǒng)前端將各頻道所需要的節(jié)目信號進行解碼、編碼和復(fù)用;
板塊2:播出控制室
按照目前的廣播電視播出管理規(guī)定,播出信號必須經(jīng)過監(jiān)控后才送給發(fā)射機播出。播出控制室主要監(jiān)控不同路由來的信號源是否正常,監(jiān)看監(jiān)視接收的播出質(zhì)量,根據(jù)發(fā)射機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)控播出設(shè)備運行情況,根據(jù)環(huán)境監(jiān)控監(jiān)視播出場所,掌控整個發(fā)射臺的安全運行情況,是一個發(fā)射臺的運行核心。
板塊3:發(fā)射臺供配電系統(tǒng)
因地理位置原因,發(fā)射臺現(xiàn)只有一路外電,高壓變壓器容量為800 kVA,500 kW和300 kW發(fā)電機組形成主用和備用應(yīng)急供電,當(dāng)市電供應(yīng)異常時可立刻自動啟動500 kW發(fā)電機組,并立刻輸出到發(fā)射機房。播出控制室和前端系統(tǒng)配置有UPS,數(shù)字微波樞紐系統(tǒng)使用電池浮充供電。
板塊4:廣播電視發(fā)射設(shè)備和附屬設(shè)備
發(fā)射臺播出頻道頻點多,調(diào)頻廣播6個頻點,模擬電視4個頻道,數(shù)字電視3個頻道,數(shù)字微波中繼傳輸樞紐站一個;現(xiàn)階段每個頻道(頻點)的發(fā)射機是1+1模式為主;調(diào)頻天饋系統(tǒng)兩套,分別播出中央、省和地方信號;電視天饋系統(tǒng)5套,模擬和數(shù)字信號混合播出;廣播電視發(fā)射設(shè)備以同方吉兆和凱騰四方為主。
這四大板塊,也就是發(fā)射臺日常運行和管理的主要工作。
日常,以播出控制室為主要核心部門,掌控發(fā)射臺的信號源、播出傳輸控制、環(huán)境安全監(jiān)控、發(fā)射設(shè)備運行狀態(tài)管理等。實際,這一切都是在對設(shè)備進行管理和監(jiān)控,只有設(shè)備運行正常,信號內(nèi)容播出才正常。因此,要求日常維護工作以設(shè)備維護檢修為重中之重。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備情況,現(xiàn)階段對固態(tài)發(fā)射機、集成高度集中的監(jiān)控切換設(shè)備、信號接收傳輸設(shè)備、電源動力系統(tǒng)、播出傳輸天饋線等提出整體維護基本要求。
第一,每周進行常規(guī)清潔。固態(tài)發(fā)射機的散熱和進出風(fēng)系統(tǒng),主要用高速軸流風(fēng)扇;風(fēng)扇外設(shè)計有過濾網(wǎng),除防止異物進入外,濾網(wǎng)的最大功能就是過濾空氣中的灰塵。發(fā)射臺雖然地處野外、高山環(huán)境,但處于南北交匯處,往南以下沒有任何高山,空氣中的懸浮物質(zhì)和油污明顯,過濾網(wǎng)需要經(jīng)常清潔,以保證進出風(fēng)的大小和風(fēng)的質(zhì)量。
第二,每周進行設(shè)備工作狀態(tài)、運行參數(shù)的調(diào)整和校對。按照發(fā)射機的播出工作要求:(1)核對播出所需要的頻率(頻道)、播出調(diào)制方式、播出功率和內(nèi)容;(2)核對發(fā)射機的各個電源電壓、工作電流范圍;(3)各個工作模塊之間的通訊、系統(tǒng)工作設(shè)置等內(nèi)容。
各工作狀態(tài)和參數(shù),每周要做詳細記錄,方便檢查校對。
第三,每周巡查電源系統(tǒng)和天饋線系統(tǒng)。發(fā)射臺設(shè)備長時間工作,電源供配電和天饋線同時工作;要求巡查設(shè)備時可用紅外測量設(shè)備進行定期測量工作溫度,主要部位有:(1)大電流工作部位,如交流接觸器、電源開關(guān);(2)整機輸出饋管、彎頭、同軸開關(guān);(3)功放輸出、連接饋線、吸收平衡負載;(4)天饋線系統(tǒng)多工器的濾波器、合成分配器、吸收負載、雙層天饋線切換開關(guān)、連接器件等。
第四,每周交接班進行室外設(shè)備巡查。發(fā)射臺地處高山和野外,在條件許可下,必須進行室外設(shè)備定期檢查,要求:(1)對發(fā)射臺的場地進行安全巡查;(2)高壓供電終端桿上的設(shè)備(跌落開關(guān)、避雷電阻、接地線)有無異常情況巡查;(3)發(fā)射塔外觀檢查(天線振子、防風(fēng)保護罩、饋管、饋管走線架、保護蓋板)有無明顯異常情況。
第五,每月對設(shè)備進行整機清潔和狀態(tài)檢查。發(fā)射機有主用、備用設(shè)備,要定期進行輪換播出,每月發(fā)射機輪播后,作為備用設(shè)備,可進行全面的清潔維護檢修:(1)清潔電源模塊、功放模塊、分配和合成模塊;(2)整機各級控制系統(tǒng)、吸收平衡負載等;(3)檢查各連接元器件、電源和功放插接頭和座,有無元器件損壞或變色、接觸不良等情況;
清潔檢修完后,使用假負載進行運行測試,工作正常即作為備機使用,并做好維護檢修記錄。
第六,每季度進行天饋線系統(tǒng)維護檢測。發(fā)射天線振子、功率分配器、分支電纜和饋管等是發(fā)射臺的重要播出元器件,主要作用是將電信號轉(zhuǎn)換成帶極化的磁場信號輻射傳播出去。發(fā)射臺要定期進行天饋線系統(tǒng)的駐波比檢測,確保信號輸出功率轉(zhuǎn)化的最大效率,達到播出覆蓋范圍。使用BIRD天饋線分析儀對播出天饋線進行檢測,發(fā)現(xiàn)異常時可以進行故障定位,查找故障部位和分析故障原因。
檢查饋管充氣機運行情況,過濾器的狀態(tài)和饋管工作氣壓。
檢修測試完成后,做詳細記錄,方便檢查校對。
第七,供配電系統(tǒng)和應(yīng)急電源維護。供配電柜要求每季度進行清潔和檢查,主要檢查電流接觸點、接線柱松緊度、電源線是否過溫變色,基礎(chǔ)控制電源工作狀態(tài)、控制保護系統(tǒng)檢測。
應(yīng)急電源要求每月帶負載運行30分鐘;每周檢查機油和冷卻系統(tǒng),啟動電池液面和充電維護;每周啟動試運行一次;長時間工作后,按廠方維護時間要求更換機油、油和空氣過濾器,調(diào)整校正運行狀態(tài)參數(shù)(輸出電壓、調(diào)整精度、調(diào)整時間等)。
檢修測試完成后,做詳細記錄,方便檢查校對。
表1 年度維護檢修工作計劃表
第八,其他注意事項。發(fā)射臺因地理位置原因:夏天炎熱、空氣潮濕多變,臺風(fēng)季節(jié)風(fēng)大雨多;冬天氣溫日夜溫差變化大,甚至?xí)r有結(jié)冰霜凍的情況。要求工作人員日常巡查時根據(jù)環(huán)境變化情況,及時開啟或關(guān)閉門窗;溫度過高時開啟通風(fēng)散熱系統(tǒng),零度以下要啟動防寒防凍措施,保證設(shè)備正常運行。
應(yīng)急電源的油庫存量,要根據(jù)季節(jié)情況和播出要求,做到油庫存量至少能供發(fā)射臺正常運行三天以上的量;冬季和臺風(fēng)季節(jié)頻發(fā)時,要考慮道路等原因,提前做好油量庫存。