高明會(huì)

安徽廣播電視臺(tái) 安徽省 合肥市 230066

引 言

為保證廣播電視安全播出，降低停播率，經(jīng)常通過配置備機(jī)和相關(guān)的同軸切換開關(guān)、信號(hào)源切換控制器來實(shí)現(xiàn)備份?，F(xiàn)常見切換系統(tǒng)一是1+1 備份，相對(duì)連接操作簡單但成本較高；二是N+1備份系統(tǒng)，即一臺(tái)備機(jī)為多臺(tái)設(shè)備備份，這種方案成本較低，但常見系統(tǒng)相關(guān)連接操作比較復(fù)雜，智能化程度較低，特別是切換調(diào)試通過硬件實(shí)現(xiàn)，調(diào)試較為復(fù)雜。本文提出一種基于PC 軟件控制的N+1 自動(dòng)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主備切換系統(tǒng)，可以彌補(bǔ)以上缺陷。通過PC 與N+1 控制單元通訊，實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)較為便捷的設(shè)置，包括切換方式以及多臺(tái)發(fā)射機(jī)地址設(shè)定和識(shí)別等。同時(shí)控制軟件通過與輸入碼流切換器通訊也能較為可靠同步實(shí)現(xiàn)信源輸入的自動(dòng)切換，并且有多種切換模式可以設(shè)定，方便不同使用場景。

1 N+1切換系統(tǒng)原理

1.1 N+1切換系統(tǒng)組成

N+1切換系統(tǒng)由N+1 切換器、碼流分配器、碼流切換器、主發(fā)射機(jī)（N 臺(tái)）、備發(fā)射機(jī)（1臺(tái)）、同軸開關(guān)、多工器以及發(fā)射天線、假負(fù)載組成。切換設(shè)備可以直接安裝在發(fā)射機(jī)機(jī)柜上的空余機(jī)架上，同軸開關(guān)在每臺(tái)主發(fā)射機(jī)頂部均安裝1臺(tái)，進(jìn)行射頻輸出切換使用，假負(fù)載接入到切換系統(tǒng)中是方便維修故障設(shè)備或測試發(fā)射機(jī)時(shí)使用。

1.2 N+1切換系統(tǒng)原理框圖

工作原理：如圖1所示，假設(shè)發(fā)射機(jī)2 出現(xiàn)故障，首先N+1 切換控制器會(huì)自動(dòng)檢測到發(fā)射機(jī)2輸出故障并關(guān)閉發(fā)射機(jī)2 的射頻輸出，然后控制發(fā)射機(jī)2 頂部同軸開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)切換，將發(fā)射機(jī)2射頻輸出切換到假負(fù)載，將備機(jī)射頻輸出由原連接假負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)到多工器輸入（如果后面無多工器，直接切換到天饋輸入端口），完成了硬件連接的自動(dòng)切換；N+1 切換控制器與備份發(fā)射機(jī)激勵(lì)器也有通訊，會(huì)同步將備機(jī)激勵(lì)器輸出頻率自動(dòng)調(diào)整到發(fā)射機(jī)2 使用頻率；同軸開關(guān)切換同時(shí)TS碼流切換器收到N+1 控制器信號(hào)同步進(jìn)行信源切換，直接將TS 碼流分配器輸出到發(fā)射機(jī)2 的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入到備機(jī)信號(hào)輸入端。

圖1 N+1切換系統(tǒng)原理框圖

2 PC控制軟件

為方便客戶在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和發(fā)射機(jī)輸出功率檢測切換具體值，可以通過電腦連接N+1 控制器的通訊口登錄管理界面進(jìn)行設(shè)置。

2.1 軟件設(shè)置界面

管理界面設(shè)置，如圖2、圖3、圖4所示，包括：主發(fā)射機(jī)和備發(fā)射機(jī)設(shè)置界面、發(fā)射機(jī)地址以及切換相關(guān)參數(shù)的具體閥值設(shè)定。

2.2 軟件主要設(shè)置功能

發(fā)射機(jī)狀態(tài)：顯示當(dāng)前工作中的發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)，包括：發(fā)射機(jī)名稱、輸出端連接位置、輸出功率、開關(guān)機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)。

設(shè)備單元狀態(tài)：“主網(wǎng)口和備網(wǎng)口”是切換器和備機(jī)的通信狀態(tài)，兩個(gè)網(wǎng)口的功能相同，互為主備?！按a流切換”是碼流切換器和N+1 切換之間通信狀態(tài)。

圖2 主發(fā)射機(jī)軟件設(shè)置界面

圖3 主發(fā)射機(jī)軟件設(shè)置主要參數(shù)

圖4 備發(fā)射機(jī)軟件設(shè)置界面

狀態(tài)和控制：顯示發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，可以對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行開關(guān)機(jī)、天線與負(fù)載切換、啟用/停止切換的控制。

基本參數(shù)設(shè)置：設(shè)置發(fā)射機(jī)名稱及IP 地址。

運(yùn)行方式：顯示切換系統(tǒng)的運(yùn)行方式，自動(dòng)和手動(dòng)。

天線到位等待時(shí)間：在這個(gè)時(shí)間內(nèi)同軸開關(guān)沒有切換到位，系統(tǒng)就不進(jìn)行切換。

結(jié) 束 語

通過這種N+1 切換系統(tǒng)的實(shí)際使用滿足了臺(tái)站安全播出的需要，特別是通過PC 網(wǎng)頁端軟件參數(shù)設(shè)置，可根據(jù)不同使用需求隨時(shí)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定調(diào)整。同時(shí)，切換系統(tǒng)通過PC 軟件設(shè)置主備發(fā)射機(jī)切換參數(shù)，降低了對(duì)臺(tái)站使用人員的技術(shù)難度要求，使得維護(hù)操作更加簡單快捷。2014年以來，筆者單位相繼在五個(gè)發(fā)射臺(tái)站建設(shè)了4+1 切換系統(tǒng)，降低了投資成本，提高了安全播出水平。該軟件是發(fā)射機(jī)廠家根據(jù)單位使用需求開發(fā)，筆者單位也根據(jù)自己實(shí)際使用需求向廠家提出一些完善改進(jìn)建議，如手自動(dòng)的隨時(shí)任意切換，以便于緊急情況手動(dòng)切換，還有設(shè)備切換過程中對(duì)發(fā)射機(jī)輸出功率的二次確認(rèn)等，以便更好地保證大功率設(shè)備切換過程中的安全可靠。