縣級DTMB發(fā)射機房建設(shè)及注意事項

谷緒華

（山東省平陰縣融媒體中心（平陰廣播電視臺），山東 濟南 250400）

0 引 言

地面數(shù)字電視廣播（Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）發(fā) 射 機 房 是 放置DTMB發(fā)射設(shè)備、信號源設(shè)備、不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）、GPS授 時 器等主要播出發(fā)射設(shè)備的重要場所。DTMB發(fā)射機房建設(shè)水平及附屬設(shè)施配置的高低將直接影響DTMB信號的發(fā)射質(zhì)量和覆蓋效果。縣級DTMB發(fā)射機房的建設(shè)應(yīng)本著“高起點規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)施工、嚴(yán)要求管理”的原則進行建設(shè)施工。

1 供電系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)想

國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》無線發(fā)射轉(zhuǎn)播臺實施細(xì)則第二章第一節(jié)供配電系統(tǒng)規(guī)定，縣級發(fā)射臺供配電系統(tǒng)應(yīng)達到三級保障要求。

1.1 外電配置方案構(gòu)想

在外部電源配置方面，發(fā)射臺應(yīng)接入兩路外部電源（市電），其中一路原則上應(yīng)為專線，當(dāng)其中一路外部電源（市電）發(fā)生故障，另外一路外部電源不應(yīng)同時發(fā)生故障[1]。三級保障要求接入兩路外部電源，如只有一路外電，應(yīng)配置自備電源。自備電源的選取應(yīng)以柴油發(fā)電機組為主。在選購柴油發(fā)電機組時，應(yīng)根據(jù)本單位的要求和實際情況來確定挑選標(biāo)準(zhǔn)。首先，要考慮產(chǎn)品的技術(shù)性能、可維護性、售后服務(wù)及價格；其次要考慮所帶負(fù)載的容量、油耗等，另外，在滿足所有設(shè)備的正常用電外，還要留有一定的余量（一般為30%左右）；最后，需要注意，當(dāng)發(fā)電機組正常使用后，應(yīng)時刻保持有一定的燃油并每月進行一次啟動，以便在關(guān)鍵時刻能夠發(fā)得出、用得上。

1.2 UPS配置方案構(gòu)想

國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》無線發(fā)射轉(zhuǎn)播臺實施細(xì)則第二章第一節(jié)第五條規(guī)定：電視發(fā)射臺的發(fā)射控制設(shè)備和信號源設(shè)備宜采用不間斷電源UPS供電，UPS電池組后備時間應(yīng)滿足實際所帶負(fù)荷正常工作30分鐘以上[1]。此外，使用UPS時最好不要使UPS長期處在滿載或輕載狀態(tài)下運行，一般選取額定容量的50%～80%為宜。另外，為了確保廣播電視信息安全，嚴(yán)禁通過外部網(wǎng)絡(luò)對UPS智能一體化電源進行遠(yuǎn)程維護維修。

1.3 單UPS供電系統(tǒng)構(gòu)想

單UPS供電系統(tǒng)就是在兩路外接電源（市電）或一路外接電源（常用市電）和一路自備電源（發(fā)電機）后面用雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（Automatic Transfer Switching，ATS）連接在一起（雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換時間從主電源各向電弧熄滅到備用電源各項主觸頭閉合為止最快可達到0.08～1.5 s），當(dāng)常用市電停電，發(fā)電機組或另一路備用市電自動啟動供電；當(dāng)常用電源恢復(fù)正常，負(fù)載又自動切換到常用電源供電。其原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 單UPS供電設(shè)備原理結(jié)構(gòu)示意圖

在單UPS供電的情況下，如果UPS不間斷電源出現(xiàn)故障且沒有及時修復(fù)，這時市電突然停電，則由發(fā)電機進行供電，此時會產(chǎn)生一個發(fā)電機從啟火發(fā)動到發(fā)電輸出正常的時間差（進口發(fā)電機組約為5～15 s，國產(chǎn)發(fā)電機組約在15～30 s）。在這個時間差內(nèi)，由于沒有電能供給發(fā)射機和信號接收設(shè)備使用，這時發(fā)射機會出現(xiàn)停機停發(fā)現(xiàn)象，所有的信號源接收設(shè)備及授時器等設(shè)備就會因停電而產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失、信號連不上等故障。單UPS供電的主要優(yōu)點是占用空間小、方便布置，安裝簡便、使用靈活，初期投資安裝所需的費用低；缺點是單機故障影響大，不能完全規(guī)避“零停播”，如整個系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備不能連接在同一接地裝置，極易引發(fā)干擾。

1.4 雙UPS供電系統(tǒng)構(gòu)想

雙UPS供電系統(tǒng)就是在兩路外接電源（市電）或一路外接電源（常用市電）和一路自備電源（發(fā)電機）后面用ATS雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)連接在一起，當(dāng)常用市電停電時，發(fā)電機組或另一路備用市電自動啟動供電，當(dāng)常用電源恢復(fù)正常后，負(fù)載又自動切換到常用電源供電。雙UPS供電系統(tǒng)把信號源接收設(shè)備、發(fā)射控制設(shè)備等主要播出負(fù)荷按照功率的大小均勻地分開，用兩組相同型號或相近容量的UPS不間斷電源分別供電，根據(jù)需要用雙電源自動轉(zhuǎn)開關(guān)（ATS）或靜態(tài)切換開關(guān)（Static Transfer Switching，STS）將兩組UPS連在一起，原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 雙UPS供電設(shè)備原理結(jié)構(gòu)示意圖

雙UPS的優(yōu)點是兩組UPS互為備份、互相補充，能有效規(guī)避廣播電視信號的“零停播”，實現(xiàn)真正意義上的“不間斷”；缺點是同單UPS供電系統(tǒng)相比投資成本相對較高，安裝相對復(fù)雜，空間占用相對較大。

對于有條件的臺站和講究連續(xù)性及高可靠性的使用單位，還可以采用N+X的供電方式。N表示所有負(fù)載所需的最少UPS的數(shù)量，X表示備用UPS的數(shù)量。

1.5 ATS與STS的區(qū)別

ATS為自動切換開關(guān)，全稱為“自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器”。ATS轉(zhuǎn)換開關(guān)為機械式結(jié)構(gòu)，具有秒級間斷時間，一般用于UPS輸入前端，用于兩路市電之間的切換或市電與發(fā)電機之間。ATS的主要作用是在主電源（常用電源）停電時，將所帶負(fù)載從主電源自動切換至備用電源，以確保重要發(fā)射播出負(fù)載連續(xù)可靠運行。ATS以電機驅(qū)動以及電磁驅(qū)動的方式實現(xiàn)兩路電源的自動轉(zhuǎn)換。ATS自動轉(zhuǎn)換開關(guān)一般用于大負(fù)載轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間相對較長，電機驅(qū)動型雙電源需1.5 s以上，電磁驅(qū)動型雙電源最快可達80 ms。

STS是靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，為二選一電源自動轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，一般用在UPS的輸出端。正常工作情況下由主路電源（UPS1）給主要負(fù)載供電，當(dāng)主路電源發(fā)生故障，STS將自動切換到備用電源（UPS2）給主要負(fù)載供電，主路電源恢復(fù)正常后便自動切換回主路電源供電。STS為電子電路式結(jié)構(gòu)，由智能控制板、高速可控硅斷路器構(gòu)成。與ATS自動轉(zhuǎn)換開關(guān)相比，STS靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換速度可達到毫秒級（≤8 ms），提供快速負(fù)載轉(zhuǎn)換（一般為1/4周期），可實現(xiàn)電路的不間斷轉(zhuǎn)換，不會造成所帶負(fù)載斷電。STS既能保證對負(fù)載連續(xù)可靠供電，同時又能保證在不同電源之間相互切換時的安全性[2]。

2 前端綜合預(yù)警（報警）系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)想

2.1 前端綜合預(yù)警（報警）系統(tǒng)主要開發(fā)目的

前端綜合預(yù)警（報警）系統(tǒng)主要開發(fā)目的，一是對前端機房的具體情況及外部環(huán)境進行實時的監(jiān)控監(jiān)測，二是對機房里的可控設(shè)備（有源設(shè)備）進行統(tǒng)一管理，三是通過此系統(tǒng)減輕值班人員繁重的勞動強度，使值班工作更人性化、規(guī)范化；四是最大限度地把一切安全隱患排除在萌芽狀態(tài)。此系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，且應(yīng)符合國家廣播電視總局制定的相關(guān)信息系統(tǒng)安全等級保護的相關(guān)基本要求[3]。

2.2 前端綜合預(yù)警（報警）系統(tǒng)簡介

前端綜合預(yù)警（報警）系統(tǒng)具備入侵報警功能并可對機房的溫濕度、外接電源（市電）、UPS（不間斷電源）、火災(zāi)管理、機房出入信息管理、機房監(jiān)控系統(tǒng)及天線區(qū)等個幾個板塊分別進行管理。任一板塊出現(xiàn)問題，預(yù)警（報警）系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號（通過有線或無線傳到值班人員的手機或者值班總監(jiān)控平臺上）。此系統(tǒng)對每種設(shè)備設(shè)定預(yù)警信息發(fā)出范圍值和報警信息發(fā)出范圍值（數(shù)值越高鳴叫或閃爍的頻率越頻繁）兩個數(shù)值范圍。另外，此系統(tǒng)還應(yīng)同時具有自動切斷電源、自動轉(zhuǎn)換電源功能和自動啟動七氟丙烷滅火器進行滅火功能及自動記錄機房半年內(nèi)的基本情況（如人員出入情況及每個板塊的歷史記錄）的功能，也可以登錄機房監(jiān)控系統(tǒng)，實時觀察機房的具體情況。并對一些可控設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進行遠(yuǎn)程維護調(diào)整。

2.3 前端綜合預(yù)警（報警）系統(tǒng)下一步的升級打算

下一步擬加裝可控設(shè)備的自檢功能軟件，實現(xiàn)新功能的疊加，對一些常見設(shè)備故障做到精準(zhǔn)排查、靶向修復(fù)。

3 綜合監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)想

DTMB（地面數(shù)字電視廣播）信號綜合監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)目的，一是通過監(jiān)控監(jiān)測軟件對多臺DTMB發(fā)射機發(fā)射的中央無線覆蓋的電視和廣播信號及省無線覆蓋的電視和廣播信號進行綜合監(jiān)控監(jiān)測，同時也對所在臺的自辦節(jié)目（電視節(jié)目和廣播節(jié)目）的信號源和發(fā)射信號進行實時監(jiān)聽監(jiān)看，另外此監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)軟件還應(yīng)具有無信號自動報警的功能，哪臺發(fā)射機出現(xiàn)問題，發(fā)射機對應(yīng)的顯示板塊或顯示器就會自動閃爍紅燈，并發(fā)出提前設(shè)置好的語音進行報警；二是把所有的發(fā)射、控制設(shè)備通過數(shù)據(jù)線或網(wǎng)線接入云綜合服務(wù)平臺，通過電視屏幕墻或電腦運用此軟件對DTMB信號進行綜合監(jiān)控監(jiān)測及監(jiān)聽監(jiān)看，也可以通過無線方式連接上工作人員的智能手機，通此軟件的手機App版對DTMB信號進行監(jiān)聽監(jiān)看，信號所用的傳輸方式應(yīng)安全可靠，且應(yīng)符合國家廣播電視總局制定的相關(guān)信息系統(tǒng)安全等級保護的相關(guān)基本要求。

4 DTMB信號源配置

國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》無線發(fā)射轉(zhuǎn)播臺實施細(xì)則第二章第二節(jié)信號源系統(tǒng)規(guī)定，縣級發(fā)射臺信號源系統(tǒng)應(yīng)達到三級保障要求。

首先，所發(fā)射的DTMB節(jié)目均應(yīng)具備至少兩路不同傳輸路由的信號源，信號來源均應(yīng)安全可靠[1]，且應(yīng)符合國家廣播電視總局制定的相關(guān)信息系統(tǒng)安全等級保護的相關(guān)基本要求。其次，針對發(fā)射中央DTMB播出平臺和省DTMB播出平臺節(jié)目的，應(yīng)同時具備衛(wèi)星備用信號源和光纜備用信號源并定期對所用設(shè)備和線路進行檢測和維護。最后，對于有條件的臺站，可以多備一套衛(wèi)星地面接收設(shè)施和增加一至兩條備用光纜（最好不是同一家傳輸運營商），并時刻處于接通、接收狀態(tài)，確保關(guān)鍵時刻能夠用得上。

5 機房建設(shè)應(yīng)注意的幾點常見問題

新建DTMB發(fā)射臺臺站環(huán)境應(yīng)符合國家廣播電視總局制定的電視發(fā)射臺場地選擇標(biāo)準(zhǔn)基本規(guī)定，機房溫度、濕度、防塵、靜電防護、接地、布線及外部環(huán)境等應(yīng)符合電視發(fā)射臺設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，并充分滿足設(shè)備安全運行要求[1]。

5.1 機房環(huán)境

對于機房環(huán)境，要做到定期打掃、整治機房環(huán)境衛(wèi)生，清理機房和衛(wèi)星地面接收設(shè)施及發(fā)射塔（發(fā)射天線）等設(shè)備周圍的雜物、雜草、亂枝；要注意所用設(shè)備的內(nèi)部清潔，定期將設(shè)備內(nèi)部灰塵清除干凈，特別是通風(fēng)系統(tǒng)（風(fēng)扇或風(fēng)機）。為了安全起見，清潔設(shè)備內(nèi)部及外部時，一定要將電源斷開，在確保設(shè)備斷電的情況下進行，以免造成機器甚至人身傷害事故。另外，機房應(yīng)采取必要的防鳥、防蟲、防鼠等措施。

5.2 用電及防雷接地安全

機房內(nèi)應(yīng)埋設(shè)單獨的地線，專門用于發(fā)射機和其他重要設(shè)備的防雷接地，具體標(biāo)準(zhǔn)必須按照國家廣播電視總局制定的廣播電視工程工藝接地技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。一般發(fā)射臺工程工藝接地系統(tǒng)（除發(fā)射機高頻接地）宜采用聯(lián)合接地，接地電阻不大于1 Ω，在土壤電阻率較高的環(huán)境，接地電阻可適度放寬到4 Ω[4]。發(fā)射設(shè)備及信號源接收設(shè)備等主要設(shè)備要加裝專門的防雷保護裝置（如防雷浪涌保護器等），一般情況下在播出機房低壓配電柜電源進線處設(shè)第一級防雷浪涌保護器，標(biāo)稱放電電流值In不小于60 kA；在進UPS不間斷電源的進線處設(shè)置第二級防雷浪涌保護器，標(biāo)稱放電電流值In不小于40 kA。機房空調(diào)室內(nèi)機下面應(yīng)保持干凈整潔，不應(yīng)當(dāng)放置機器設(shè)備或走強弱電線纜，以免因空調(diào)室內(nèi)機滴水引發(fā)事故[5]。

5.3 機房溫濕度控制

在機房溫濕度控制方面，應(yīng)根據(jù)機房面積和實際需要購置一臺具有遠(yuǎn)程控制和管理功能的空調(diào)（不接外網(wǎng)），達到機房區(qū)域溫度要求：夏季溫度22±2 ℃，濕度50%±5%；冬季溫度20±2 ℃，濕度45%±5%。對于有條件的臺站，可以多備一臺空調(diào)，另外，機房內(nèi)應(yīng)加裝必要的溫濕度檢測記錄儀，有條件的臺站可以加裝具有遠(yuǎn)程控制和管理功能的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)控、異常報警。

5.4 消防安全

消防設(shè)施的配置應(yīng)符合國家廣播電視總局制定的有關(guān)規(guī)定，在機房內(nèi)安裝煙感報警器和自動七氟丙烷滅火器（為了保護精密儀器、電子元件不受污染、腐蝕而損壞，使用七氟丙烷滅火劑最為合理）及具有遠(yuǎn)程控制和管理功能的火災(zāi)報警裝置，在樓梯走廊內(nèi)盡量放置二氧化碳滅火器。對于分體式（主機和電池分開的）UPS的主機和電池不應(yīng)直接壓在一起，應(yīng)當(dāng)分開放置并保留一定的距離，以免影響UPS主機和電池的通風(fēng)散熱。為了確保UPS主機有良好的通風(fēng)，UPS箱體與四周其他物體之間的距離應(yīng)大于0.5 m。另外，機柜內(nèi)的設(shè)備之間也應(yīng)保留一定的間隙（5 cm左右為宜），以便于接收機、授時器等設(shè)備之間的通風(fēng)散熱。

6 結(jié) 語

為全面提升平陰縣公共文化服務(wù)質(zhì)量和水平，有效保障全縣人民基本文化權(quán)益，不斷滿足人民群眾日益增長的精神文化生活需求。廣播電視相關(guān)部門對發(fā)射設(shè)備的無故障要求也必然越來越高，一個性能卓越的現(xiàn)代化機房必將成為廣播電視臺為廣大人民群眾提供高質(zhì)量電視節(jié)目不可或缺的“保護神”。