江西臺廣播發(fā)射系統(tǒng)的設計

鄒璐璐，王 挺

（江西廣播電視臺，江西 南昌 330046）

0 引言

廣播作為我國三大傳統(tǒng)媒體之一，即使在新媒體大繁榮的今天，依然扮演著不可替代的角色，尤其在“村村響”系統(tǒng)和應急廣播方面發(fā)揮著重要作用。但是，隨著省會南昌人口的迅速膨脹，高層建筑不斷增多，原有的廣播信號覆蓋無法滿足城市的發(fā)展需求。越來越多的地方由于高層建筑的阻擋，存在收聽覆蓋盲區(qū)。此外，開車出行人群不斷增長，使得收聽優(yōu)質(zhì)廣播的需求不斷擴大。因此，建設新的廣播發(fā)射系統(tǒng)刻不容緩。

為進一步發(fā)揮主流媒體作用，更好地為廣大聽眾服務，省臺建設了新廣播發(fā)射臺。該發(fā)射臺位于南昌主城區(qū)中心位置，投入使用以來出色地完成了各項安全播出工作，保障了各套節(jié)目的優(yōu)質(zhì)播出。

1 發(fā)射系統(tǒng)總體介紹

該發(fā)射系統(tǒng)共承擔省臺8 套廣播發(fā)射任務，共配置有8 套意大利RVR 發(fā)射機，并配備了4 套備播發(fā)射機，很好地保障了安全播出。在供電方面，發(fā)射系統(tǒng)采用兩路外部單獨電源。當一路電源中斷時，不影響另一路安全播出。同時，為保證音頻設備播出安全，特配備了兩臺互為備份的UPS 設備，從而為播出提供優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的電源供應。在制冷方面，選用兩套高性能空調(diào)系統(tǒng)，且滿足主備要求。在天線方面，采用六層四面雙偶極子天線，發(fā)射增益大，很好地滿足了覆蓋省會城市的需要［1］。此外，該系統(tǒng)引入先進的遙控遙測系統(tǒng)為機房的安全保駕護航，極大程度上方便了值班和維護人員。

2 機房主要系統(tǒng)單元設計方案

2.1 信號系統(tǒng)

為滿足省臺安全播出需要，該機房從總控前端通過光纜引入兩路不同路由信號，分別用于傳輸數(shù)字音頻信號和模擬音頻信號。設計過程中，選用國產(chǎn)光端機設備。

在數(shù)字信號部分，通過數(shù)字光端機將光信號轉(zhuǎn)換、輸出8 路數(shù)字音頻信號，分別對應省臺8 套廣播，此后送入數(shù)字音頻分配器分成3 路相同的數(shù)字音頻信號，分別送入發(fā)射機的主用激勵器、備播激勵器以及AM-16/32 音頻監(jiān)測儀。其中，監(jiān)測儀實現(xiàn)對音頻的采集、分析、顯示和報警功能，同時實現(xiàn)對音頻的畫面監(jiān)測，并在信號中斷時發(fā)出聲音報警信號［2］。

在模擬信號部分，通過模擬光端機將光信號轉(zhuǎn)換、輸出8 路模擬音頻信號，分別對應8 套廣播節(jié)目，之后送入模擬音頻分配器輸出4 路相同的模擬音頻信號，再分別送入主激勵器、備播發(fā)射機、AM-16/32 音頻監(jiān)測儀和音頻切換器。調(diào)頻調(diào)諧器接收無線調(diào)頻信號后，輸出信號至音頻切換器。音頻切換器輸出的信號接入模擬音箱，實現(xiàn)實時監(jiān)聽功能。音頻切換器可實現(xiàn)對前端總控模擬信號和無線調(diào)頻信號的靈活切換，以便于實時監(jiān)聽。

圖1 為信號流程圖。

2.2 電氣系統(tǒng)

為保障安全播出供電，方案引入變電站的專線與大樓供應用電雙路保障，分別為工藝電和動力電。二者均采用TN-S 系統(tǒng)方式供電，其中工作零線N和保護零線PE 分別敷設。另外，當工藝電中斷時，在配電柜設置有轉(zhuǎn)換負荷隔離開關(guān)，可以快速切換至動力電播出，進一步提高了安全系數(shù)。同時，對于發(fā)射機前端信號通路，在電氣設計中特意引入santak1+1 的備份式UPS 給相關(guān)前端播出設備提供電源。這既保證了電源供應質(zhì)量，又能在外電中斷時依然可以保證監(jiān)測信號。

具體而言，工藝電主要給發(fā)射機和各種播出音頻設備供電。數(shù)字音頻設備有UPS 供電、工藝電直接供電和動力電供電3 種方式［3］。其中，UPS 供電又有市電模式、電池模式和旁路模式3 種。市電模式中，UPS 啟動逆變功能，利用交流電給UPS 供電，之后UPS 釋放直流電轉(zhuǎn)化成高質(zhì)量穩(wěn)定的交流電供給數(shù)字音頻設備。

動力電主要給備用發(fā)射機、照明以及空調(diào)等其他設備供電，同時作為機房的備用電源。如果工藝電中斷，可以通過轉(zhuǎn)換負荷隔離開關(guān)切換至動力電，以保證播出安全。

圖2 為電氣流程圖。

2.3 天線系統(tǒng)

該發(fā)射系統(tǒng)采用多頻共塔方式，好處在于利用有限的鐵塔資源滿足更多套廣播的發(fā)射需求。天線系統(tǒng)采用雙饋傳輸，以上三層、下三層方式布置，整體為六層四面調(diào)頻雙偶極子天線系統(tǒng)。同時，采用垂直極化和全向輻射方式。此外，該設計可以根據(jù)具體發(fā)射要求和各方向人口密度的實際情況，實現(xiàn)各個方向功率不等的分配，進一步優(yōu)化發(fā)射效果。

2.4 空調(diào)系統(tǒng)

為考慮空調(diào)和換風系統(tǒng)的可靠性，在機房和值班室設置了兩套獨立的空調(diào)系統(tǒng)，具體采用具備智能網(wǎng)絡控制系統(tǒng)且有精確溫度控制的東芝SMMS空調(diào)。通過東芝的先進技術(shù)可以根據(jù)室內(nèi)負荷變化不斷調(diào)整冷媒流量，從而實現(xiàn)室內(nèi)設定的溫度基本保持恒定。

2.5 發(fā)射機房控制部分

為實時監(jiān)控發(fā)射機運行狀態(tài)和機房環(huán)境，在系統(tǒng)設計中引入數(shù)據(jù)庫作為整個系統(tǒng)的軟件平臺。所有有關(guān)發(fā)射臺日常工作的相關(guān)信息和每個管理模塊都通過數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)集中管理。系統(tǒng)由監(jiān)測中心服務器和機房發(fā)射機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩部分組成［4］。其中，監(jiān)測中心服務器主要用于匯總各種播出數(shù)據(jù)，同時動態(tài)分析實時監(jiān)測的播出數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)不正常時，服務器將自動發(fā)出各種報警指令，提醒值班人員迅速做出動作，從而第一時間解決安全播出故障。此外，維護人員可以通過該服務器查詢相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的時間和故障類型，全盤掌握機房播出現(xiàn)狀，及時發(fā)現(xiàn)并處理播出隱患。

3 發(fā)射系統(tǒng)設備選型及安全播出策略

發(fā)射機承擔著各套節(jié)目不間斷播出重任，因此選擇合適的播出設備尤為重要。在設備選型方面，本著“不間斷，高質(zhì)量，既經(jīng)濟，又安全”的原則［5］，主發(fā)射設備選擇意大利RVR 發(fā)射機。該設備有運行經(jīng)濟、播出指標優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點。另外，發(fā)射機采用雙激勵配置，同時內(nèi)置切換單元，可以實現(xiàn)雙激勵器自動倒換。通過內(nèi)部微處理器網(wǎng)絡，能夠?qū)崿F(xiàn)全部自保和自控。激勵器可以同時輸入數(shù)字和模擬音頻信號，當某路信號中斷時可以無縫切換。為更好地保障安全播出，在主發(fā)射設備之外配置了4 臺備用發(fā)射機，做到了8+4 方式配置。

4 系統(tǒng)主要設計優(yōu)勢

4.1 安全播出保障性強

機房設計中，信號源和電源均采用雙路由方式。當其中一路發(fā)生故障被切斷時，另外一路不會受任何影響。同時，發(fā)射機配備有自動倒換功能的雙激勵器，當正在工作的激勵器發(fā)生故障沒有輸出時，備用的激勵器能迅速開啟，極大地保障了安全播出。天線采用雙饋線和上下兩層天線設置，提高了安全系數(shù)。

4.2 操作和維護簡單方便

機房設計中引入了基于數(shù)字化智能體系架構(gòu)的遙控遙測監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時遙測遙控功能，能遠程監(jiān)測如發(fā)射功率、反射功率以及電壓等一系列播出數(shù)據(jù)，極大地方便了值班人員的操作和維護。同時，它通過動態(tài)的圖形界面和模擬量數(shù)據(jù)采集，做到了故障的自動監(jiān)測和保護。

5 結(jié)語

該套發(fā)射系統(tǒng)自投入使用以來，各項播出指標和覆蓋效果良好，實現(xiàn)了省臺在省城的強勢覆蓋，出色完成了上級部門交辦的各項播出任務，保障了安全播出，取得了很好的經(jīng)濟和社會效益。