中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程實踐

廉 剛

（作者單位：寧夏中衛(wèi)廣播電視臺）

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中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程實踐

廉 剛

（作者單位：寧夏中衛(wèi)廣播電視臺）

摘 要：隨著人們生活水平的提高和社會信息化地發(fā)展，廣播電視從節(jié)目制作到有線傳輸已基本實現(xiàn)了數(shù)字化，但無線傳輸仍處在模擬狀態(tài)，不能滿足老百姓的要求，繼續(xù)完成數(shù)字化改造，徹底完成數(shù)模轉換,是當前必須完成的任務。本文介紹了中衛(wèi)發(fā)射臺中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋的實施方案。

關鍵詞：中央廣播電視節(jié)目；無線數(shù)字化；覆蓋工程；傳送；發(fā)射；監(jiān)控

中衛(wèi)廣播電視臺是市級廣播電視臺，雖然節(jié)目制作已全部實現(xiàn)了數(shù)字化，但包括中央臺節(jié)目在內的所有無線發(fā)射節(jié)目全部是模擬節(jié)目。為了適應廣播電視發(fā)展要求，切實提高播出質量，更好地為中衛(wèi)人民服務，寧夏中衛(wèi)廣播電視臺在2016年完成了中衛(wèi)中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程。

1 設計原則

廣播電視臺對節(jié)目質量和播出安全性要求很高，其節(jié)目傳輸發(fā)射聯(lián)系比較復雜，因此，一套理想的傳輸發(fā)射系統(tǒng)應充分滿足安全播出的需要。整個系統(tǒng)分為節(jié)目傳送系統(tǒng)、無線發(fā)射系統(tǒng)和自動化監(jiān)控系統(tǒng)三部分。對這樣一個傳輸發(fā)射系統(tǒng)，在制訂方案時，我們重點參照了如下原則。

1.1 兼容性

系統(tǒng)要有一定的擴展性，能夠擴容，采用標準組件、接口和配置，并預留端口，為今后的系統(tǒng)擴容和網(wǎng)絡的進一步升級提供條件。信號源和發(fā)射部分都應有主備自動切換功能，以保證在任何情況下，信號源不丟失、發(fā)射不中斷。盡可能杜絕因系統(tǒng)和設備質量問題而產生的停播事故。

1.2 合理性

合理分配傳輸資源，通過提高系統(tǒng)的資源利用率，滿足系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸要求。

2 節(jié)目傳送系統(tǒng)結構

中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋項目，地面數(shù)字電視播出12套中央數(shù)字標清電視節(jié)目，在中央電視臺前端，采用AVS+壓縮編碼加擾加密生成2路傳輸碼流TS1、TS2，即TS1編碼復用8套中央電視臺數(shù)字標清電視節(jié)目（CCTV1/2/4/10/12/13/14/15）,TS2編碼復用4套中央電視臺數(shù)字標清電視節(jié)目（CCTV7/9/11/news）。地面數(shù)字電視碼流TS1、TS2通過中星6A和中星6B本地編發(fā)復用，進行主、備節(jié)目源接收切換，并采用DTMB標準體系，進行無線數(shù)字化覆蓋。

數(shù)字音頻廣播采用數(shù)模同播的方式播出中央人民廣播電臺4套廣播節(jié)目（中1/10/12/16）。在其前端，采用DRA+編碼復用3套中央人民廣播電臺廣播節(jié)目（CNR10/12/16），生成1路傳輸碼流TS，分別通過中星6B衛(wèi)星和亞太6號衛(wèi)星傳輸至發(fā)射臺，進行主、備節(jié)目源接收。利用原有衛(wèi)星接收天線接收模擬音頻節(jié)目源CNR1，并送往發(fā)射機。

根據(jù)寧夏中衛(wèi)廣播電視臺的實際，采用衛(wèi)星接收中央廣播電視節(jié)目地面數(shù)字碼流TS1、TS2和TS；從中星6A衛(wèi)星接收的TS1、TS2碼流信號各兩路，作為地面數(shù)字電視發(fā)射的主用節(jié)目源，送往DTMB發(fā)射系統(tǒng)。從中星6B上接收的12 套MPEG-2標準的中央電視節(jié)目，進行本地AVS+轉碼復用生成TS1、TS2碼流，經過單頻網(wǎng)適配后，作為地面數(shù)字電視的備用節(jié)目源，送往DTMB發(fā)射系統(tǒng)。中央數(shù)字廣播碼流TS，分別從中星6B和亞太6號衛(wèi)星接收的節(jié)目源互為主備，經主備碼流選擇切換后，送往CDR發(fā)射系統(tǒng)。所有發(fā)射的節(jié)目源信號傳輸均選擇主、備路系統(tǒng)，達到系統(tǒng)級備份。

節(jié)目傳輸各子系統(tǒng)接收、轉碼的廣播電視節(jié)目源信號，經過交換選擇后進行監(jiān)聽、監(jiān)視、監(jiān)控，各設備的管理信息納入網(wǎng)管系統(tǒng)。

3 無線發(fā)射系統(tǒng)結構

中衛(wèi)廣播電視臺機房內新增2套地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)，1套模數(shù)混播廣播發(fā)射機，分別是CH43、CH36和FM89.4MHZ，CH43發(fā)射中央電視臺8套節(jié)目，CH36發(fā)射中央電視臺4套節(jié)目，F(xiàn)M89.4MHZ發(fā)射中央人民廣播電臺4套節(jié)目。兩部1KW DTMB地面數(shù)字電視發(fā)射機，通過在激勵器插入單頻網(wǎng)同步系統(tǒng)時鐘信號，與其它發(fā)射臺相同頻道的地面數(shù)字發(fā)射機組成單頻網(wǎng)，對全市進行有效覆蓋。

從節(jié)目傳輸系統(tǒng)送出2路相同的TS1 和2路相同的TS2，分別送入每部DTMB發(fā)射機的主、備激勵器，進行信道編碼、調制和上變頻，射頻切換單元選擇其中的一路視頻信號，送入功率放大器進行射頻功率放大。每部地面數(shù)字發(fā)射機均配置1臺GPS/北斗雙模接收機，用于同步單頻網(wǎng)系統(tǒng)時鐘。

CH43和原臺內CH27通過一套2kW數(shù)字雙工器共用一副天饋線系統(tǒng)。CH36和原臺內CH37通過一套2kW數(shù)字雙工器共用一副天饋線系統(tǒng)。圖1是中衛(wèi)發(fā)射臺DTMB數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)圖。

FM89.4MHz發(fā)射機和原臺內FM89.4MHZ模擬發(fā)射機，通過同軸切換開關互為備份，并通過1套臺內原有5kW四工器，共用一副天饋線系統(tǒng)。圖2是中衛(wèi)發(fā)射臺CDR廣播發(fā)射系統(tǒng)圖。

圖1 中衛(wèi)發(fā)射臺DTMB數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)圖

圖2 中衛(wèi)發(fā)射臺CDR廣播發(fā)射系統(tǒng)圖

4 自動化監(jiān)控系統(tǒng)結構

自動化系統(tǒng)由核心業(yè)務自動化管理子系統(tǒng)、電力管理和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安全防范系統(tǒng)組成，并預留信號源監(jiān)測系統(tǒng)接口。核心業(yè)務自動化能實時監(jiān)控發(fā)射機整機，雙激勵器實時狀態(tài)，故障遠程報警；核心業(yè)務自動化管理子系統(tǒng)，主要包括發(fā)射機管理系統(tǒng)和信號源監(jiān)測系統(tǒng)，其中，發(fā)射機管理系統(tǒng)由發(fā)射機管理主機和發(fā)射機采集器等組成；發(fā)射機采集器主要負責完成對單體發(fā)射機的各種采集、控制功能，采集發(fā)射機的運行參數(shù)，監(jiān)控、調整發(fā)射機的工作狀態(tài)及故障報警；信號源監(jiān)測系統(tǒng)對傳輸適配器、碼流切換器等設備的運行狀態(tài)，進行實時監(jiān)測、監(jiān)看，并具備運行異態(tài)聲光報警功能，能對系統(tǒng)關鍵設備進行網(wǎng)絡控制。環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)，實時采集機房內溫濕度、煙霧、漏水等參數(shù)；電力監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測供電系統(tǒng)；UPS監(jiān)控功能，實時監(jiān)測UPS的輸入、輸出電壓電流，電池工作參數(shù)等電源信息。實現(xiàn)即時顯示UPS工作信息，記錄電源時間。變壓器監(jiān)測功能，監(jiān)測變壓器電壓、電流。低壓配電柜監(jiān)控功能，監(jiān)測低壓配電柜進線的電壓、電流、有功電度、功率因數(shù)、頻率等，并根據(jù)需要完成接觸器的控制。環(huán)境監(jiān)測，是對機房的溫度、濕度、煙霧等環(huán)境狀態(tài)進行監(jiān)測。電力、環(huán)境監(jiān)測采集器，對機房電力系統(tǒng)及溫度、濕度、有無漏水進行數(shù)據(jù)采集，并發(fā)送給發(fā)射機管理服務器，并通過短信報警器完成遠程報警功能。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)，對闖入人員進行錄像、拍照，實現(xiàn)錄像的本地存儲；對機房、鐵塔等播出重點部位，設置視頻安防監(jiān)控，其中，機房內使用720P半球型彩色攝像機，室外使用1080P球型彩色攝像機；為了能檢測機房人員的進出，在機房出入口位置，設置出入口控制系統(tǒng)。

5 結語

系統(tǒng)建成后，中衛(wèi)廣播電視臺，借此契機對發(fā)射臺人員提出了新的更高的要求，同時，新系統(tǒng)的使用，客觀上使發(fā)射臺的管理更科學，避免了過去許多因人為因素而引發(fā)的故障，系統(tǒng)“無情”的嚴格要求，規(guī)范了安全播出程序，強化了相關人員的敬業(yè)心和責任感，使管理考核真正落到了實處，整個發(fā)射臺的工作作風發(fā)生了明顯好轉。經過使用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，寧夏中衛(wèi)廣播電視臺安全播出水平大幅提高，獲得了很好的經濟效益和社會效益。