十堰電視臺(tái)新播控機(jī)房工程設(shè)計(jì)

孫 飛，劉 偉，潘 登，唐 山，王 瑩

（十堰市廣播電視臺(tái)，湖北 十堰 442000）

2011年9月21 日，十堰電視臺(tái)新播控機(jī)房正式啟用，新機(jī)房的建成標(biāo)志著十堰電視臺(tái)進(jìn)入全數(shù)字化時(shí)代。新的播控系統(tǒng)具有6個(gè)頻道全數(shù)字標(biāo)清硬盤播出能力，實(shí)現(xiàn)了從節(jié)目制作到用戶終端的全數(shù)字化傳輸[1]。新機(jī)房從設(shè)計(jì)、裝修、新硬盤播出系統(tǒng)安裝調(diào)試，到投入使用歷時(shí)3個(gè)多月的時(shí)間。這也是十堰電視臺(tái)第三次新機(jī)房建設(shè)，筆者歸納總結(jié)了一些機(jī)房建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

1 工程設(shè)計(jì)要求

1.1 播控機(jī)房設(shè)計(jì)要求

播控機(jī)房集控制室、設(shè)備間、配電室于一體。房間高度在3.5 m以上，面積在150 m2以上，能容納6個(gè)頻道的硬盤播出設(shè)備。播控機(jī)房應(yīng)與上載機(jī)房相鄰、與節(jié)目制作機(jī)房相距100 m以內(nèi)。控制間與設(shè)備間、配電室應(yīng)相互隔離，控制間與設(shè)備間用鋼化玻璃墻隔離，便于值班人員觀察設(shè)備的工作狀態(tài)。設(shè)備間應(yīng)是封閉的房間，便于防塵、隔音和溫度控制。地面鋪設(shè)防靜電地板，便于保護(hù)設(shè)備和布線。機(jī)房裝修應(yīng)選用阻燃材料，應(yīng)達(dá)到防火、防盜、防鼠要求。在盡量滿足采光、防塵、隔音的條件下，為工作人員營(yíng)造良好的工作環(huán)境。

1.2 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

1）輸入電為雙路三相50 kW交流電，能滿足播控機(jī)房和上載機(jī)房的所有設(shè)備、照明、空調(diào)和辦公用電要求。

2）UPS采用20 kW在線式不間斷電源，能滿足播控機(jī)房和上載機(jī)房設(shè)備2 h以上用電要求。

3）配電柜具有雙路自動(dòng)和手動(dòng)倒換功能，具有電壓、電流和功率檢測(cè)裝置。

1.3 地線設(shè)計(jì)要求

1）播控機(jī)房地網(wǎng)選址與廣電大樓配電地網(wǎng)選址分開。播控機(jī)房地網(wǎng)地阻應(yīng)小于1 Ω。廣電大樓配電地網(wǎng)地阻應(yīng)小于4 Ω。

2）播控機(jī)房?jī)?nèi)部地網(wǎng)到外地網(wǎng)之間用寬5 cm、厚3 mm以上的銅排連接。

3）播控機(jī)房?jī)?nèi)部地網(wǎng)用寬10 cm、厚0.4 mm以上的銅帶相連。用16 mm2的銅芯線與機(jī)架相連。

4）供電系統(tǒng)的安全保護(hù)地線應(yīng)與廣播電視工程工藝地線嚴(yán)格分開。

1.4 信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)要求

1）接收中一信號(hào)應(yīng)選擇3種不同的方式，以專業(yè)衛(wèi)星接收為主，其他接收為輔。

2）4個(gè)演播室信號(hào)采用光端機(jī)通過(guò)光纖傳輸?shù)讲タ貦C(jī)房。

3）外來(lái)直播信號(hào)用數(shù)字光端機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)公司前端機(jī)房由光纖傳輸?shù)讲タ貦C(jī)房。

4）制作網(wǎng)與播出網(wǎng)用6類網(wǎng)線通過(guò)擺渡工作站相連，實(shí)現(xiàn)自辦節(jié)目從制作到播出的無(wú)帶化傳輸。

5）新聞?lì)l道信號(hào)用模擬光端機(jī)通過(guò)光纖傳輸?shù)诫娕_(tái)中心機(jī)房，再通過(guò)數(shù)字微波傳輸?shù)桨l(fā)射臺(tái)。

6）6套自辦節(jié)目用數(shù)字光端機(jī)通過(guò)光纖傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)公司前端機(jī)房。

7）設(shè)置總控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全臺(tái)信號(hào)靈活調(diào)度，合理利用，提高設(shè)備利用率。

1.5 綜合布線設(shè)計(jì)要求

1）機(jī)房?jī)?nèi)所有信號(hào)線纜盡量用金屬線槽保護(hù)，并分類捆扎；所有電源線必須用金屬線槽保護(hù)。

2）穿墻電纜必須用金屬管保護(hù)，且用密封材料填堵縫隙，做到防塵、防鼠。

3）電源線和信號(hào)線交叉的地方，電源線必須穿金屬管隔離。

4）機(jī)架上的布線要捆扎整齊、規(guī)范、美觀。

5）所有電纜做好線號(hào)編排工作。

1.6 新硬盤播出系統(tǒng)安裝調(diào)試要求

1）設(shè)備布局合理、操作方便，整體美觀大方。

2）按標(biāo)書要求逐一調(diào)試所有功能。

3）系統(tǒng)在安裝調(diào)試過(guò)程中要做好技術(shù)培訓(xùn)工作。4）設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)權(quán)限，實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理。

2 播控機(jī)房總體布局

新播控機(jī)房的建設(shè)首先考慮機(jī)房選址，并滿足機(jī)房上述設(shè)計(jì)要求，然后考慮機(jī)房總體布局。十堰電視臺(tái)播控機(jī)房與上載機(jī)房相鄰，與節(jié)目制作機(jī)房相隔一層樓，這樣便于節(jié)目傳輸和交流。

2.1 機(jī)房各功能區(qū)的平面分布

機(jī)房有設(shè)備間、屏幕墻、控制臺(tái)、配電室等功能區(qū)。各功能區(qū)位置分布如圖1所示。

圖1 播控機(jī)房平面分布圖

2.2 各區(qū)域功能

1）設(shè)備間：硬盤播出系統(tǒng)設(shè)備（除控制面板、鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器外）都集中安裝在設(shè)備間的機(jī)架上。

2）屏幕墻安裝的有6臺(tái)50 in（1 in=2.54 cm）等離子體監(jiān)視大屏，12臺(tái)模擬監(jiān)視器和2臺(tái)數(shù)字監(jiān)視器，用于監(jiān)視各頻道、各環(huán)節(jié)信號(hào)。

3）控制臺(tái)安裝有7套控制機(jī)、6套字幕機(jī)和1套監(jiān)播系統(tǒng)的鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器。還有模擬矩陣、數(shù)字矩陣、各頻道主備切換器、3選1切換器和響度控制器等的控制面板，便于值班人員控制操作。

4）配電室有配電柜和UPS電源。

2.3 電源線、信號(hào)線和地線的分布

如圖1所示，電源線盡量靠墻走外圍，離信號(hào)線50 cm以上；信號(hào)線在機(jī)架、控制臺(tái)和屏幕墻中間走直線，越短越好；電源線和信號(hào)線交叉的地方，電源線必須穿金屬管隔離。地線在機(jī)架、控制臺(tái)和屏幕墻的下方，每個(gè)機(jī)架就近與地線相連，越短越好，讓各種靜電和電磁干擾信號(hào)快速泄放。內(nèi)部地網(wǎng)用樹狀結(jié)構(gòu)相連，減小地電流對(duì)設(shè)備的影響。防靜電地板就近與地網(wǎng)相連，讓靜電快速泄放。

3 供電系統(tǒng)

從節(jié)約出發(fā)，十堰電視臺(tái)自行設(shè)計(jì)了具有雙路自動(dòng)和手動(dòng)倒換功能的配電柜（原理圖見圖2）。2002年使用至今，安全可靠。自動(dòng)倒換只給UPS供電，UPS給硬盤播出系統(tǒng)設(shè)備、上載設(shè)備和1.5匹應(yīng)急空調(diào)供電。其他的空調(diào)、照明和插座均由市電直接提供。

圖2 供電系統(tǒng)原理圖

3.1 供電系統(tǒng)自動(dòng)倒換工作原理

如圖2所示，K1，K2，K5閉合，K4置自動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)主路供電正常的情況下，J3吸合，延時(shí)繼電器JS1經(jīng)過(guò)1 min延時(shí)后吸合，J1吸合，此時(shí)，J2，JS2均斷開，L1亮，UPS由主路供電；當(dāng)主路停電時(shí)，J1，JS1，J3均斷開，延時(shí)繼電器JS2經(jīng)過(guò)1 min延時(shí)后吸合，J2吸合，此時(shí)，J1，JS1均斷開，L2亮，UPS由備路供電；當(dāng)主路來(lái)電后又會(huì)自動(dòng)倒換到主路供電。主路J1，JS1和備路J2，JS2，具有主路和備路缺相保護(hù)功能。J3的作用是在主路有電的情況下，始終由主路供電。延時(shí)繼電器有2個(gè)作用：1）防止主路瞬間斷電后又馬上來(lái)電，造成主備2路電在J1，J2繼電器觸點(diǎn)處形成拉弧現(xiàn)象；2）備路供電，當(dāng)主路來(lái)電后，由備路倒換到主路時(shí)，造成主備2路電在J1，J2繼電器觸點(diǎn)處形成拉弧現(xiàn)象。在拉弧瞬間，有沖擊電流流入U(xiǎn)PS電源，嚴(yán)重影響硬盤播出設(shè)備的運(yùn)行安全。

3.2 供電系統(tǒng)手動(dòng)倒換工作原理

當(dāng)自動(dòng)控制電路出現(xiàn)故障時(shí)，把K4置手動(dòng)狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)倒換主、備供電。當(dāng)K3置主路時(shí)，由主路供電；當(dāng)K3置備路時(shí)，由備路供電。

4 信號(hào)傳輸系統(tǒng)

4.1 信號(hào)傳輸流程

信號(hào)傳輸流程如圖3所示。

圖3 信號(hào)傳輸流程

1）輸入信號(hào)：1套專業(yè)衛(wèi)星接收系統(tǒng)和1套家用衛(wèi)星接收系統(tǒng)用于接收中央一套信號(hào)；通過(guò)數(shù)字機(jī)頂盒接收網(wǎng)絡(luò)公司有線網(wǎng)傳輸?shù)闹醒胍惶仔盘?hào)和5套自辦節(jié)目信號(hào)。中一用于轉(zhuǎn)播中央臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目，5套自辦節(jié)目用于監(jiān)視有線網(wǎng)回傳信號(hào)。4個(gè)演播室的光纖信號(hào)用于直播十堰新聞節(jié)目；外來(lái)直播信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)公司光纖網(wǎng)傳入播控機(jī)房。自辦節(jié)目通過(guò)6類網(wǎng)線從制作機(jī)房傳入播控機(jī)房的擺渡工作站，由擺渡工作站導(dǎo)入到硬盤播出系統(tǒng)二級(jí)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)從節(jié)目制作到播出的無(wú)帶化傳輸。上載的節(jié)目通過(guò)6類網(wǎng)線從上載機(jī)房傳入播控機(jī)房二級(jí)存儲(chǔ)。

2）輸出信號(hào)：5套自辦節(jié)目通過(guò)SDI光端機(jī)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)公司前端機(jī)房；新聞?lì)l道信號(hào)通過(guò)模擬光端機(jī)傳入電臺(tái)中心機(jī)房，再通過(guò)數(shù)字微波傳輸?shù)桨l(fā)射臺(tái)。

4.2 總控系統(tǒng)

總控系統(tǒng)是電視臺(tái)所有信號(hào)的切換和調(diào)度中心，它可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的靈活調(diào)度，合理分配，減少反復(fù)接線麻煩，大大提高設(shè)備利用率和工作效率。十堰電視臺(tái)總控系統(tǒng)由16×16模擬矩陣和32×32數(shù)字矩陣組成。

總控系統(tǒng)信號(hào)流程如圖4所示。衛(wèi)星信號(hào)、數(shù)字機(jī)頂盒信號(hào)、演播室的信號(hào)、外來(lái)直播信號(hào)和錄像機(jī)等經(jīng)過(guò)模擬矩陣調(diào)度，由加嵌器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成嵌入式SDI數(shù)字信號(hào)，輸入到數(shù)字矩陣，再由數(shù)字矩陣調(diào)度到每個(gè)頻道。外來(lái)直播數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)幀同步和演播室的信號(hào)經(jīng)加嵌后，由數(shù)字矩陣切換到延時(shí)器，再經(jīng)過(guò)數(shù)字矩陣調(diào)度到每個(gè)頻道做延時(shí)直播信號(hào)。墊播服務(wù)器的信號(hào)由數(shù)字矩陣調(diào)度到每個(gè)頻道3選1切換器的第三路輸入，做應(yīng)急信號(hào)源。

圖4 總控系統(tǒng)信號(hào)流程

充分利用總控系統(tǒng)和上載設(shè)備構(gòu)建節(jié)目收錄系統(tǒng)。把衛(wèi)星信號(hào)、演播室的信號(hào)、外來(lái)直播信號(hào)和數(shù)字機(jī)頂盒信號(hào)通過(guò)模擬矩陣和數(shù)字矩陣調(diào)度到上載機(jī)房，與上載設(shè)備構(gòu)成節(jié)目收錄系統(tǒng)[2-3]。收錄的節(jié)目通過(guò)擺渡工作站導(dǎo)入到非編網(wǎng)和媒資庫(kù)中，作節(jié)目編輯和長(zhǎng)期保存。

5 綜合布線

綜合布線要嚴(yán)格按照上述綜合布線的設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。線號(hào)的命名規(guī)則如表1所示。

表1 線號(hào)的命名規(guī)則

6 新硬盤播出系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

十堰電視臺(tái)舊硬盤播出系統(tǒng)使用了6年之久，且舊系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。2011年十堰電視臺(tái)以搬機(jī)房為契機(jī)，在新機(jī)房新建了1套由1臺(tái)視頻服務(wù)器同時(shí)播出6個(gè)標(biāo)清頻道的全硬盤數(shù)字播出系統(tǒng)。新系統(tǒng)安裝調(diào)試過(guò)程如下：

1）在設(shè)備安裝前，要認(rèn)真做好電源、地線、信號(hào)線的檢查工作。確保電源安全、接地可靠、線路暢通。

2）機(jī)架的布局與安裝。為便于布線和維護(hù)管理，所有服務(wù)器占用1個(gè)機(jī)架，所有光端機(jī)占用1個(gè)機(jī)架，所有控制工作站占用1個(gè)機(jī)架，每個(gè)頻道的設(shè)備占用1個(gè)機(jī)架，其他公用設(shè)備占用2個(gè)機(jī)架，共11個(gè)機(jī)架。并在機(jī)架上做好頻道標(biāo)示和設(shè)備標(biāo)示。

3）屏幕墻的布局與安裝：屏幕墻共6組，每組上面安裝1臺(tái)50 in等離子體大屏，中間安裝2臺(tái)小監(jiān)視器，每個(gè)頻道一組。大屏被分割為1大5小的6個(gè)畫面，用于監(jiān)視每個(gè)頻道的主備服務(wù)器、主備切換器、字幕機(jī)和總輸出信號(hào)。小監(jiān)視器用于監(jiān)視各頻道有線網(wǎng)回傳信號(hào)和中一、演播室、錄像機(jī)和外來(lái)直播等信號(hào)。

4）控制臺(tái)的布局與安裝。每個(gè)頻道的主備切換器、鍵混器、3選1切換器和響度控制器的控制面板和控制機(jī)、字幕機(jī)的鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器占用一組；模擬矩陣和數(shù)字矩陣的控制面板和監(jiān)播工作站占用一組；備播工作站和編單工作站占用一組。共8組雙聯(lián)控制臺(tái)。控制面板、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器都通過(guò)延長(zhǎng)線與設(shè)備間的主機(jī)相連。

5）在設(shè)備安裝過(guò)程中，請(qǐng)廠家對(duì)十堰電視臺(tái)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，讓他們充分了解和掌握硬盤播出系統(tǒng)安裝調(diào)試技術(shù)，熟悉設(shè)備配置情況，并具備故障排錯(cuò)能力。

6）按標(biāo)書要求逐一調(diào)試所有功能。

7）做好網(wǎng)絡(luò)權(quán)限管理設(shè)置和IP分配，確保網(wǎng)絡(luò)安全。

7 搬遷前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作

1）對(duì)所有傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)試，確保信號(hào)傳輸正常、信號(hào)質(zhì)量達(dá)到廣播甲級(jí)技術(shù)指標(biāo)。

2）設(shè)備調(diào)試完畢后，把近期要播出的節(jié)目和原硬盤播出系統(tǒng)二級(jí)存儲(chǔ)器中的所有節(jié)目全部拷貝到移動(dòng)硬盤中，通過(guò)擺渡工作站將他們導(dǎo)入新硬盤播出系統(tǒng)的二級(jí)存儲(chǔ)和視頻服務(wù)器中，完成節(jié)目?jī)?chǔ)備工作。

3）新系統(tǒng)在正式投入使用前，必須試播一周以上。試播期內(nèi)，新、舊硬盤播出系統(tǒng)要做到內(nèi)容同步播出，技術(shù)人員要認(rèn)真觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)請(qǐng)廠家解決，并做好記錄工作。

4）廠家要對(duì)所有技術(shù)人員和操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，讓他們迅速掌握設(shè)備操作規(guī)程和相關(guān)技術(shù)，并進(jìn)行各崗位技能考核，頒發(fā)合格證，實(shí)現(xiàn)持證上崗。

8 搬遷注意事項(xiàng)

1）搬遷日期要與網(wǎng)絡(luò)公司、電臺(tái)、發(fā)射臺(tái)、物業(yè)公司等各方協(xié)商確定。具體搬遷時(shí)間應(yīng)選擇當(dāng)晚節(jié)目結(jié)束到第二天開播之間，確保不因搬遷而影響正常播出。

2）在新系統(tǒng)開播后，舊系統(tǒng)與新系統(tǒng)同步播出2天，若新系統(tǒng)運(yùn)行正常，2天后可拆卸舊系統(tǒng)。

3）搬遷工程結(jié)束后，要完成資料的收集工作。資料包含供電系統(tǒng)原理圖，信號(hào)線、電源線和地線布線圖，所有設(shè)備技術(shù)手冊(cè)，硬盤播出系統(tǒng)視音頻線路圖、控制系統(tǒng)圖、同步系統(tǒng)圖和機(jī)柜圖，IP地址分配表，線號(hào)編排規(guī)則等。

總之，機(jī)房建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在新機(jī)房的建設(shè)中嚴(yán)格按照廣電總局對(duì)播控機(jī)房的要求，從機(jī)房布局到新硬盤播出系統(tǒng)的安裝調(diào)試等都進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì)、科學(xué)施工，力求成為布局美觀、操作方便、安全可靠、質(zhì)量一流的合格工程。

[1] 孫飛，潘登，劉光清，等.十堰電視臺(tái)六個(gè)標(biāo)清頻道全硬盤播出系統(tǒng)[J].電視技術(shù)，2013，37（2）：71-73.

[2] 周巍.電視中心硬盤自動(dòng)收錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2010，34（4）：80-81.

[3] 徐玲，羅列異.電視收錄系統(tǒng)改造之探索[J].電視技術(shù)，2009，33（10）：70-71.