廣播中心時鐘系統(tǒng)的應(yīng)用與維護(hù)

張雙瑩 安徽廣播電視臺

1.時鐘在廣播系統(tǒng)中的重要性

時鐘系統(tǒng)是廣播中心播控技術(shù)的重要組成部分，播控中心時鐘系統(tǒng)應(yīng)具備系統(tǒng)校時、時鐘顯示、串口校時、報時和系統(tǒng)監(jiān)測等功能。在音頻工作站自動播出端，時鐘顯示和整點(diǎn)報時是時鐘系統(tǒng)的兩大主要功能。隨著廣播中心網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在錄制、播出和控制監(jiān)測等廣播中心的所有節(jié)點(diǎn)，特別是音頻工作站自動化播出系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，播出系統(tǒng)時間準(zhǔn)確性顯得更加重要。

時鐘系統(tǒng)不僅為廣播播出提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號和報時信號，還為音頻工作站系統(tǒng)、音頻慢錄系統(tǒng)、音視頻監(jiān)測系統(tǒng)、多媒體應(yīng)用等系統(tǒng)提供串口校時信號源。在電臺的自動化播出系統(tǒng)中，必須有一套精確的時鐘系統(tǒng)，為廣播節(jié)目的自動化設(shè)備提供精確的標(biāo)準(zhǔn)時間，為播出系統(tǒng)提供時間同步基準(zhǔn)源。保證廣播中心所有技術(shù)系統(tǒng)的自動同步運(yùn)行，才能保證安全優(yōu)質(zhì)的播出。

2. 廣播中心時鐘系統(tǒng)的基本單元組成

時鐘系統(tǒng)是廣播播控中心重要的設(shè)備單元，主要為廣播電臺各直播機(jī)房、音頻工作站系統(tǒng)、同步廣播、網(wǎng)絡(luò)廣播、監(jiān)測監(jiān)控、鏈路傳輸、各種系統(tǒng)服務(wù)器等提供時鐘信號，并向各播出機(jī)房提供整點(diǎn)報時信號，為主控及部分錄音室提供標(biāo)準(zhǔn)時間信號。

時鐘系統(tǒng)設(shè)備要具有安全性、可靠性和穩(wěn)定性。為了保證廣播中心時鐘系統(tǒng)的精準(zhǔn)度，時鐘廠家均增加了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的GPS校時功能。廣播中心時鐘系統(tǒng)的配置一般由GPS校時單元、主備高穩(wěn)時鐘、時碼分配器、報時分配器、串口校時分配器、子鐘等功能單元組成。

GPS時鐘接收系統(tǒng)具有時間輸出穩(wěn)定、精度高、安全可靠等特點(diǎn)。GPS接收天線接收GPS衛(wèi)星定位信號,獲得高精度的時間信息輸出 , GPS時鐘接收系統(tǒng)應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng)中的時鐘校準(zhǔn)、時間授時、同步鎖定等。

GPS校時單元用于自動接收全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的標(biāo)準(zhǔn)時間，輸出標(biāo)準(zhǔn)的北京時間，校準(zhǔn)主、備母鐘設(shè)備。該設(shè)備的輸出接口為RS422/232串行通訊，輸出的信號是日期時間碼，有效傳輸距離達(dá)1000米以上；主備高穩(wěn)時鐘單元是中心母鐘系統(tǒng)，是整個時鐘系統(tǒng)的中心控制部分。母鐘系統(tǒng)在輸出時碼、報時的同時，還要向其子鐘系統(tǒng)提供同步校準(zhǔn)信號，其輸出直接影響到全系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，因此配置特別重要，在實(shí)際操作中，每一步驟都要仔細(xì)、慎重，以免誤操作，導(dǎo)致廣播時鐘出現(xiàn)故障；時碼分配器用于廣播中心的各子鐘的時間顯示；報時分配器為各頻率廣播提供整點(diǎn)報時信號；串口校時分配器是時鐘系統(tǒng)的重要組成部分，為播控系統(tǒng)內(nèi)各種播出、監(jiān)測、存儲和控制等服務(wù)器設(shè)備提供同步校時信號。

圖1 廣播中心的時鐘系統(tǒng)

鑒于時鐘系統(tǒng)在廣播中心的重要性，在時鐘系統(tǒng)配置時要充分考慮備份設(shè)備，一般采用主、備兩套母鐘系統(tǒng)熱備份配置。通常，廣播中心的時鐘系統(tǒng)可以按照圖1進(jìn)行配置。

3. 廣播中心時鐘系統(tǒng)的應(yīng)用維護(hù)

時鐘系統(tǒng)的正常運(yùn)行關(guān)系到廣播中心的安全優(yōu)質(zhì)播出。因此，無論是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，還是在日常運(yùn)行維護(hù)中都要慎重考慮，認(rèn)真檢修維護(hù)。以下是我們在廣播中心時鐘系統(tǒng)的應(yīng)用維護(hù)中總結(jié)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

（1）時鐘系統(tǒng)配置及參數(shù)設(shè)置

中心母鐘是時鐘系統(tǒng)的核心，必須是雙電源供電，高穩(wěn)母鐘需要配置成主備兩臺，并配置主備高穩(wěn)時鐘的信號切換器，可以實(shí)現(xiàn)手動或自動切換。母鐘應(yīng)有RS422/232、SZ、1PPS等多種接口以方便使用。高穩(wěn)時鐘模塊在完成自動校時后，為了避免GPS信號錯誤、漂移對時鐘系統(tǒng)造成干擾，建議將主路（主用）高穩(wěn)鐘設(shè)在自運(yùn)行狀態(tài)，備路高穩(wěn)模塊設(shè)置在GPS同步狀態(tài)，這樣既能保證時鐘系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定，又能隨時判斷GPS信號的狀況和系統(tǒng)的積累誤差。值班人員要每天進(jìn)行日常時鐘巡檢記錄，有條件的可以安裝計(jì)算機(jī)實(shí)時監(jiān)控。

（2）GPS天線

安裝GPS天線時，一定要將饋線以最短路徑連接到時鐘主鐘上，因?yàn)樘炀€的饋線為天線廠家配套，不得隨意加長或剪短，布線時要注意保護(hù)天線，輕拿輕放，不得摔碰，饋線不得生拉硬扯。當(dāng)GPS蘑菇頭天線距離設(shè)備機(jī)房較遠(yuǎn)時，為了保證GPS的穩(wěn)定性，需要在饋線和接收設(shè)備間配置放大器。例如，安徽臺GPS天線從室外到設(shè)備機(jī)房超過100米，因此，在饋線和設(shè)備機(jī)房中間增加了放大器。要定期到室外檢查GPS天線是否正常。

（3）串口校時焊接方法

串口校時單元是為廣播中心所有計(jì)算機(jī)服務(wù)器提供校時信號的設(shè)備，一般50米以內(nèi)可以使用RS232方式連接，超過50米距離，采用RS422方式連接，RS422方式最大可以傳輸1200米。采用RS422信號時，在接收端配接RS422/232轉(zhuǎn)換頭，這樣還可以就近將它轉(zhuǎn)換為RS232。廣播中心服務(wù)器和串口校時設(shè)備距離都不遠(yuǎn)，一般均采用RS232方式連接，但一定要注意設(shè)備接口引腳位置的正確焊接，串口校時設(shè)備端焊接3、5腳，3腳為信號，5腳為地，計(jì)算機(jī)端應(yīng)該焊接2、5腳，2腳為信號正端，5腳為地。當(dāng)設(shè)備接口引腳位置焊接錯誤時，會出現(xiàn)不能正常同步時間信號的故障。

（4）定期GPS校時

在實(shí)際工作中，一般將主鐘（主用）設(shè)置于自運(yùn)行狀態(tài)，要注意定期對主鐘進(jìn)行GPS校時，比如一季度或半年時間校時一次。校時時最好先關(guān)閉所有串口校時設(shè)備，雖然校時一般不會出現(xiàn)故障，但需預(yù)防萬一校時時間發(fā)生跳變造成的失誤。2009年，我們曾在對母鐘校時的時候就出現(xiàn)過此故障，發(fā)生了慢錄系統(tǒng)音頻節(jié)目全部丟失的責(zé)任事故，造成了無法彌補(bǔ)的損失。當(dāng)時GPS校時單元時間跳變到2037年，時鐘向后多跳變了近三十年，中心母鐘也跳變到2037年，由于串口校時的慢錄系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)自動覆蓋期限設(shè)計(jì)為存儲節(jié)目保存6個月，慢錄服務(wù)器隨著日期改變，自動覆蓋了以前的存儲節(jié)目，保存的音頻節(jié)目因此全部丟失。從此，我們每次進(jìn)行時鐘校時，均關(guān)閉串口校時設(shè)備，未再發(fā)生此類事故。為了安全起見，建議一定要將串口校時設(shè)備關(guān)閉后再進(jìn)行GPS校時，等母鐘切換回自運(yùn)行模式，并檢查時間正確后再開啟串口校時設(shè)備。另外，要避免在廣播日常播出時段對母鐘校時，即使母鐘有細(xì)小的誤差，也讓它維持現(xiàn)狀工作下去，等停機(jī)檢修時再操作，否則，萬一發(fā)生錯誤的時間指令，所有正在自動播出的各頻率節(jié)目會發(fā)生錯播，錄播、控制等服務(wù)器也會發(fā)生錯誤，將會造成重大的播出事故。

4. 小結(jié)

廣播技術(shù)人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和日常維護(hù)中，往往更多關(guān)注音頻系統(tǒng)的安全性及冗余性，對時鐘系統(tǒng)不夠重視。在廣播中心音頻工作站節(jié)目制作、自動播出系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字廣播、智能播控及管理、現(xiàn)場及電話連線直播等對時間要求高的應(yīng)用場合，準(zhǔn)確的時間信息，是設(shè)備安全運(yùn)行和節(jié)目安全播出的重要保障。時鐘在廣播中心日常運(yùn)行中有著“牽一發(fā)而動全身”的重要性。只有合理設(shè)計(jì)、定期維護(hù)，才能保證時鐘系統(tǒng)正常運(yùn)行，才能保證廣播系統(tǒng)的安全優(yōu)質(zhì)播出。