數(shù)字技術在中波自動化系統(tǒng)中的設計應用

張琳

【摘要】隨著數(shù)字化技術的日臻成熟，在廣播發(fā)射系統(tǒng)掀起了新一輪的技術革命，廣播發(fā)射技術也由模擬時代進入全新的數(shù)字時代。本文主要就廣播發(fā)射系統(tǒng)的中控設備采用數(shù)字技術后帶來的優(yōu)勢、實現(xiàn)的功能及解決的問題進行了探究。

【關鍵詞】中控設備;數(shù)字技術;優(yōu)勢及功能;電磁干擾

中圖分類號：TN923 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1673-0348（2020）010-047-03

[Abstract] With the development of digital technology， a new round of technological revolution has been set off in the broadcast transmission system， and the broadcast transmission technology has also entered a new digital era from the analog era. This paper mainly discusses the advantages， functions and problems of the central control equipment of the broadcasting and transmitting system after adopting digital technology.

[Key words] Central control equipment; Digital technology; Advantages and functions; Electromagnetic interference

廣播電視是我們黨、政府和人民的喉舌，是社會公益事業(yè)，是確保政令暢通、確保公共服務、確保人民群眾的基本文化權益，是我國廣播電視的根本任務，而無線覆蓋是廣播電視提供公共服務的基本方式，無線覆蓋在我國廣播電視覆蓋工作中具有非常重要的地位和作用，尤其在我國農村廣播電視覆蓋工作中，無線覆蓋是把黨和政府的方針政策傳到千家萬戶，確保廣大農村群眾享有聽廣播、看電視等基本文化權益的一種有效覆蓋方式，而播出設備的穩(wěn)定與否是實現(xiàn)節(jié)目安全優(yōu)質播出的物質基礎。

棗莊轉播臺目前承擔中國之聲1035KHz、山東新聞綜合918KHz、棗莊新聞綜合1170KHz、棗莊經濟綜合603KHz共四套廣播節(jié)目及一套實驗頻率1557KHz的播出任務，為了掌握發(fā)射機及輔助設備、信號的實時工作情況，2019年6月份棗莊轉播臺對中控設備系統(tǒng)進行了整體更換，建設了一套實用的發(fā)射臺自動化系統(tǒng)， 該系統(tǒng)中信號處理全部采用數(shù)字技術，中控信號處理由模擬時代進入全數(shù)字時代，內容涵蓋了與發(fā)射工作相關的所有環(huán)節(jié)，包括發(fā)射流程、環(huán)境安防、供電體系等多個方面。該系統(tǒng)投入使用，將人為因素造成故障的可能性降到了最低，同時使發(fā)射臺管理在“統(tǒng)一化”、“規(guī)范化”、“科學化”、“數(shù)字化”等方面得到了有效的提升。下面就該系統(tǒng)在棗莊轉播臺中控設備中的應用談幾點粗淺的認識：

1. 中控設備采用數(shù)字技術后帶來的優(yōu)勢及實現(xiàn)的功能：

數(shù)字化監(jiān)管平臺兼顧了先進、安全、全面、實用等諸多方面的要素，做到故障趨勢預判、早期干預、內容管控、錯播監(jiān)測等功能，詳情如下：

1.1 實現(xiàn)多路信號源的接收、采集、監(jiān)視及監(jiān)聽。建設4個中波播出頻率的多路信源的自動切換系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)目的主用、備用四路信源手動＼自動切換，信源切換系統(tǒng)自動完成音頻信號的自動判別選擇，經智能切換器選擇后的音頻信號送入對應節(jié)目的奧本音頻處理器，經過處理后的音頻信號送到發(fā)射機，切換器可對四路信號源進行數(shù)字編碼輸出，通過信源調度軟件實現(xiàn)對4套節(jié)目的信源調度;

1.2 信號切換器從多路信號源中選出最優(yōu)質的信號提供給奧本音頻處理器，奧本音頻處理器輸出數(shù)字信號送給發(fā)射機，在發(fā)射機端通過D/A板，轉換成相應的模擬信號，實現(xiàn)信號從中控設備到發(fā)射機的數(shù)字傳輸。

1.3 為了防止智能切換器因意外斷電導致信號中斷，設置了斷電直通功能。即將主路接收設備的數(shù)字信號、模擬信號同時送到奧本處理器的輸入端，如果切換器意外斷電，依然會有模擬信號輸出到奧本音頻處理器的輸入端，從而保障了節(jié)目的正常播出。

1.4 建設發(fā)射臺內防錯播/插播監(jiān)測報警系統(tǒng)，對發(fā)射臺內的播出節(jié)目進行信源信號和解調信號的實時比對監(jiān)測，采用音頻信號差動對比監(jiān)測，將每套節(jié)目的所有音頻信號與射頻解調信號進行對比監(jiān)測，一旦某一路出現(xiàn)錯播、插播、故障，可一目了然地發(fā)現(xiàn)出問題的環(huán)節(jié)，監(jiān)測系統(tǒng)可在監(jiān)測界面對音頻波形、波形頻譜分析結果進行顯示，能及時發(fā)現(xiàn)并阻止非法信號的侵入，保障節(jié)目的安全優(yōu)質播出。

1.5 建設4個頻率的發(fā)射機參數(shù)采集控制，對主備配置的發(fā)射機實現(xiàn)發(fā)射機數(shù)據采集、自動開關機功能、自動倒備機功能，建設發(fā)射臺全方位，多環(huán)節(jié)的監(jiān)控系統(tǒng)，正常情況下實現(xiàn)發(fā)射機自動開關機、發(fā)射過程中相關環(huán)節(jié)的故障自動檢測，出現(xiàn)故障自動倒備份并報警提醒值班人員，實現(xiàn)了真正意義上的設備控制自動化。

1.6 建設發(fā)射機調幅度監(jiān)測系統(tǒng)，通過發(fā)射機射頻口的射頻信號，對4套節(jié)目的8部發(fā)射機的載波功率、調幅度進行實時監(jiān)測，當出現(xiàn)載波、調幅度偏低時實現(xiàn)對故障的實時報警;

2. 各流程圖工作原理：

2.1 棗莊轉播臺各路音頻信號檢測系統(tǒng)界面如圖1所示：

圖1共顯示四套節(jié)目信號，左上角那一組條碼為山東綜合節(jié)目918KHz：該節(jié)目共有四路信號源，分別為中星6B、中星九號、有線及中星6B東備份等天線接收的信號，四路信號內容相同時，條碼顯示均為綠色，無信號時條碼變?yōu)榧t色跳動的方框，同時報警;當某一路信號與其他信號內容不一樣時，電腦會自動彈出不不正常那一路信號并報警提示，信號恢復正常后需手動操作鼠標消除報警;入機信號檢測送入音頻處理器的信號是否正常，正常條碼顯示綠色，無信號則為紅色并報警;解調信號指發(fā)射機發(fā)出的信號經再接收解調后的信號。當無信號時，電腦會自動報警，通過查看這一組條碼可以迅速判斷是信號源故障還是發(fā)射機故障。

2.2 棗莊轉播臺信號源手動、自動切換控制界面

這幅界面顯示了四套節(jié)目的手、自動監(jiān)視、切換。如左上角為山東新聞綜合918KHz切換器。正常工作時切換器在“自動”位置，此時自動指示燈顯示綠色，手動指示燈為灰色;當四路信號均正常時，默認第一路作為主信號，當?shù)谝宦凡徽r，系統(tǒng)自動識別檢測并切到下一路，以此類推;當?shù)谝宦沸盘栃』虮O(jiān)聽質量不高時，可手動操作鼠標將切換器調到“手動”位置（此時手動指示燈顯示綠色，自動指示燈為灰色），然后再選擇一路優(yōu)質信號源進行播出;當信號正常時，下面相應的指示燈顯示為綠色，否則為紅色;選中某一路信號進行播出時，相應的通道指示燈顯示為黃色。

2.3 發(fā)射機運行狀態(tài)監(jiān)視，從圖3中可以很直觀的看到發(fā)射機運行狀態(tài)

設備運行正常則箭頭顏色為綠色，虛線箭頭表示正在工作，故障時相應位置的箭頭顏色為紅色。

2.4 發(fā)射機功率及調幅度動態(tài)監(jiān)視瀏覽圖（如圖4）

紅色條碼代表發(fā)射機功率，條碼頂端的數(shù)字表示發(fā)射機當前工作功率（KW）;綠色條碼代表發(fā)射機時時工作調幅度。通過觀察該界面就可以判斷發(fā)射機是否在滿功率滿調幅狀態(tài)工作。

2.5 電力監(jiān)測圖

該界面顯示的是動力三相電時時狀態(tài)，通過在線觀察三相電的相電壓、線電壓、相電流、線電流能直觀判斷供電系統(tǒng)運行是否正常，這是設備穩(wěn)定運行的動力保障。

3. 解決的問題

棗莊轉播臺由于自身特殊的地理位置因素，發(fā)射場地的土層較淺，發(fā)射系統(tǒng)的接地處理一直是困擾設備穩(wěn)定工作的棘手問題，而且發(fā)射臺內電磁干擾信號具有大而復雜的特點，如果干擾問題解決不好就會發(fā)生這樣那樣的問題 ，中控室系統(tǒng)采用全套的數(shù)字設備后，信號的處理、傳輸整個節(jié)傳鏈路采用數(shù)字信號進行傳輸，在發(fā)射機端通過D/A板轉換，實現(xiàn)信號的數(shù)模轉化，大大降低了由于發(fā)射場地內的強電磁場及接地不好導致的信號串擾問題。

4. 結束語

設備運行近一年以來，工作穩(wěn)定，節(jié)目播出效果良好，實現(xiàn)了滿時間、滿功率、滿調幅的“三滿”播出要求。值班員坐在值班室里通過對各種信號的監(jiān)聽、監(jiān)看即可隨時了解各設備的運行狀態(tài)，遇到問題可以第一時間發(fā)現(xiàn)故障及故障點，在處理問題時有利于做到有的放矢，大大降低了值班員的勞動強度，達到了總局提出的節(jié)目播出“不間斷 高質量 既經濟 又安全”的總體要求。

參考文獻：

[1]計算機技術在中波廣播發(fā)射中的應用分析[J]. 甘瑞杰.衛(wèi)星電視與寬帶多媒體. 2019（23）.

[2]中波廣播發(fā)射系統(tǒng)防雷策略研究[J].許志華，杜文豪.衛(wèi)星電視與寬帶多媒體.2019（24）.