拉薩廣播發(fā)射機房無人值守技術(shù)淺析

廖敏海 次仁德吉 楊 帆

（作者單位：西藏廣播電視臺）

由于西藏廣播電視臺地處拉薩，海拔較高，氣候條件較差，且機房存在嚴重的電磁輻射、噪聲干擾等問題，同時需要多位值機人員進行24小時輪換值班，導(dǎo)致工作效率低、運行成本高，且長期值班對工作人員的健康有較大影響。就廣播發(fā)射臺站而言，在電子信息技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，發(fā)射機房應(yīng)用全自動化監(jiān)測控制系統(tǒng)的技術(shù)已日趨成熟，且隨著發(fā)射機房各項設(shè)備的不斷更新，發(fā)射機等設(shè)備更加先進，播出工作更安全穩(wěn)固，該臺已符合無須人員值守的全自動化監(jiān)測控制的技術(shù)條件。

1 無人值守系統(tǒng)的建立

1.1 廣播發(fā)射機房現(xiàn)有的系統(tǒng)概述

1.1.1 安全運維監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用B/S體系架構(gòu)，其中包括多通道FM/AM監(jiān)測編碼卡、DA54多通道AES/EBU數(shù)字音頻監(jiān)測卡、多屏監(jiān)控和報警系統(tǒng)以及e-Link鏈路顯示系統(tǒng)。安全運維監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對傳送流（Transport Stream，TS）信號整體流程的監(jiān)測，實現(xiàn)故障快速定位，具有較強的綜合管理能力。其主要功能是可以對信道、碼流、音頻故障、監(jiān)測數(shù)據(jù)等在傳輸和發(fā)射時的各鏈路進行集中監(jiān)控（架構(gòu)圖見圖1）[1]。

圖1 安全運維監(jiān)控系統(tǒng)主要架構(gòu)

1.1.2 發(fā)射機集中監(jiān)管平臺

發(fā)射機集中監(jiān)管平臺用于實現(xiàn)臺站資源管理，包含臺站基本信息、機房信息、人員調(diào)度信息、發(fā)射機信息、機房鏈路、動環(huán)設(shè)備信息等；臺站自動化監(jiān)控依據(jù)運行圖，完成發(fā)射機的自動開關(guān)，包括信號指標（包含不同的鏈接）、發(fā)射機指標、動力環(huán)境指標、監(jiān)控和報警、設(shè)備控制，信號切換；平臺業(yè)務(wù)支撐，包括用戶管理、值班管理、指揮調(diào)度（見圖2）[1]。

圖2 發(fā)射機集中監(jiān)管系統(tǒng)基本軟件結(jié)構(gòu)

1.2 發(fā)射機房設(shè)備的維護更新

1.2.1 發(fā)射機的更新維護

發(fā)射機是實現(xiàn)無人值守系統(tǒng)建立最重要的組成部分，西藏廣播電視臺調(diào)頻發(fā)射機房現(xiàn)在所使用的是意大利R.V.R電子有限公司的3 kW熱插拔調(diào)頻立體聲發(fā)射機和由杭州眾傳數(shù)字設(shè)備公司制造的調(diào)頻數(shù)字廣播（Convergent Digital Radio，CDR）發(fā)射機，這兩種發(fā)射機都符合無人值守系統(tǒng)建設(shè)的要求，具有遠程控制端口，能夠通過整改使用光纜傳輸技術(shù)將各串口分別連接到各臺發(fā)射機終端，再結(jié)合上述監(jiān)測系統(tǒng)完成對發(fā)射機的遠程控制、數(shù)據(jù)采集等監(jiān)測操作。若發(fā)生故障，可直接通過電腦端操作，發(fā)出執(zhí)行指令，形成開關(guān)量信號，經(jīng)光端發(fā)送機、光纜、光端接收機組成的開關(guān)量信號遠程傳輸系統(tǒng)，無失真地將開關(guān)量信號傳送到無人值守機房，再由光端接收機開關(guān)量信號輸出觸點開關(guān)，分別控制中間繼電器，使用中間繼電器控制觸點來控制主備用發(fā)射機的啟停以及天線位置與備用機器之間的倒換，從而達到遠程控制的目的。隨后，只需在每周檢修日進行檢查維護，無須值機人員24小時輪班值守。

1.2.2 發(fā)射機房控制監(jiān)測功能的實現(xiàn)

第一，該系統(tǒng)要對發(fā)射機房的總電源開關(guān)實現(xiàn)控制；對調(diào)頻廣播發(fā)射機的電源實現(xiàn)控制；對同軸系統(tǒng)的倒換實現(xiàn)控制；對照明設(shè)備開關(guān)實現(xiàn)控制等。第二，各組設(shè)備運行情況的監(jiān)測：改造中，可對各組設(shè)備配備相對應(yīng)的攝像頭，以光纖傳輸方式傳送至總控室，機房技術(shù)值班人員可通過遠程操作云臺方位以及攝像頭的轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)對機房內(nèi)各組設(shè)備的運行情況和參數(shù)的監(jiān)測和分析判斷。根據(jù)傳回控制室的監(jiān)測畫面，技術(shù)值班人員可以清楚觀察到各組設(shè)備狀態(tài)指示燈是否正常，還可以對機房環(huán)境的安全做出監(jiān)視，進一步確保了安全播出的任務(wù)。而且，通過攝像機組還可以監(jiān)聽機房播出環(huán)境中的聲音，可以調(diào)取傳回，進一步提高了播出、發(fā)送工作的安全性和可靠性[2]。

1.2.3 發(fā)射機房電力系統(tǒng)的維護整改

發(fā)射機房電力系統(tǒng)的安全可靠是實現(xiàn)無人值守的最基礎(chǔ)保證。西藏廣播電視臺發(fā)射機房現(xiàn)在使用的UPS電力系統(tǒng)是市電和專電雙回路供電系統(tǒng)，已滿足投入使用條件，只需進行監(jiān)測報警。若UPS雙回路供電都出現(xiàn)故障，UPS會切換至電池供電模式，此時理論上可以維持發(fā)射機房兩個小時的供電，為了避免不能及時做好應(yīng)急操作而導(dǎo)致的播出事故，筆者建議外接一個自啟柴油發(fā)電機，并注意在每周的檢修日進行各路線路、開關(guān)以及來電自啟系統(tǒng)等的檢查、維護、調(diào)試，以確保其在發(fā)生故障時能正常運行。

1.2.4 空調(diào)系統(tǒng)的整改

空調(diào)是發(fā)射機房必不可少的降溫設(shè)備，可以延長發(fā)射機的使用壽命，西藏廣播電視臺廣播發(fā)射機房共配備5臺空調(diào)機，在發(fā)射機定時開關(guān)的時間節(jié)點由值機人員負責(zé)手動操作空調(diào)的開關(guān)。可以委托空調(diào)維修店鋪對現(xiàn)有空調(diào)進行更新改造，結(jié)合時鐘系統(tǒng)根據(jù)發(fā)射機的定時開關(guān)機來建立獨立的空調(diào)供電控制機制，讓空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)“來電自啟”[3]。

1.2.5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整改

西藏廣播電視臺廣播發(fā)射機房現(xiàn)安裝的攝像頭雖然能夠監(jiān)拍機房設(shè)備和機房周圍的整體環(huán)境，監(jiān)控值機員工動作狀況，實現(xiàn)安全預(yù)警監(jiān)測，但是無法監(jiān)拍到發(fā)射機等設(shè)備的具體參數(shù)及工作狀態(tài)，只能通過值機人員不定期巡機來進行查看。所以，筆者建議為三組發(fā)射機和倒換同軸增裝對應(yīng)的攝像頭，考慮到機房內(nèi)日夜光線的變化以及發(fā)射機儀表、倒換同軸等的檢測情況，建議選用KC6540型日夜轉(zhuǎn)換超清晰攝像頭。該攝像頭具有自動電子快門、電子光線控制、自動跟蹤式白平衡、色溫適應(yīng)范圍廣、數(shù)碼自動背光補償?shù)裙δ躘4]，檢測畫面清晰穩(wěn)定，可以實現(xiàn)對機房設(shè)備24小時工作狀態(tài)的監(jiān)測，進一步保障在無人值守的情況下廣播電視仍能安全穩(wěn)定地播出。

1.2.6 系統(tǒng)特點

該系統(tǒng)從硬件到軟件開發(fā)，都采用結(jié)構(gòu)化、模塊化、規(guī)范化設(shè)計思路，并根據(jù)具體的使用情況和西藏廣播電視臺的實際情況，優(yōu)化完善所需功能。

（1）由于發(fā)射機輸出功率的提高，強電磁輻射下造成控制失效的現(xiàn)象時有發(fā)生。所以為了確?？刂戚敵霾怀霈F(xiàn)故障，需要在系統(tǒng)運行過程當(dāng)中，對硬件設(shè)施的各項控制參數(shù)進行觀察分析，并總結(jié)出一套穩(wěn)定可靠的控制傳輸和控制電路的輸出數(shù)據(jù)以作參考，以此來提升控制系統(tǒng)的抗干擾能力。

（2）采用個性化界面設(shè)計，讓使用變得簡易、便捷。為了防止人為操控失誤導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)損傷，要對相關(guān)功能按鍵進行互鎖設(shè)置，可以只執(zhí)行開機和關(guān)機兩個動作后就完成控制操作,而中途的整個過程都由軟件自動運行。

（3）采用脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation，PFM）傳輸技術(shù)，保證圖像和數(shù)據(jù)信號的高質(zhì)量傳輸。

（4）易操作性原則。由于監(jiān)控系統(tǒng)的大部分功能都是由計算機軟件完成的，所以監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要體現(xiàn)“人性化”設(shè)計理念，應(yīng)具有簡單、友好的人機界面，利用計算機圖形界面技術(shù)，工作人員可以通過菜單以及鼠標等方便快捷地實現(xiàn)多種功能，便于用戶操作[5]。

2 發(fā)射機房的應(yīng)急預(yù)警機制

為了確保上述工作的順利開展，還應(yīng)該建立健全應(yīng)急預(yù)警機制。依據(jù)西藏廣播電視臺發(fā)射機房現(xiàn)狀，在無人值守技術(shù)系統(tǒng)建立并完善后，要在原有的工作機制基礎(chǔ)上，將機房24小時業(yè)務(wù)人員值守機制取消，只保留技術(shù)值班崗，然后對技術(shù)值班人員進行無人值守系統(tǒng)的操作培訓(xùn)及演練，重點是消防設(shè)備的使用和監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)的觀察等。此外，在該系統(tǒng)正式啟用后，針對機房消防安全和供配電系統(tǒng)進行多次、全方位的應(yīng)急演練，找到存在的安全隱患和不足后進行細化處理，制訂出相應(yīng)的應(yīng)急操作預(yù)案。

3 結(jié)語

本文主要從無人值守、遠程監(jiān)控和應(yīng)急操作這三個方面淺析了西藏廣播電視臺廣播發(fā)射機房無人值守系統(tǒng)建立的條件和過程。在設(shè)計過程中，充分利用了西藏廣播電視臺發(fā)射機房現(xiàn)有各項條件，在提高設(shè)備利用率的同時極大地降低了滿足需求建設(shè)的成本。該系統(tǒng)的建立實施，不僅節(jié)省了人力資源、提升了工作效率、降低了運行成本，而且減少了長期值班對工作人員的健康損害。在以后的工作中,工作人員還要根據(jù)實際應(yīng)用過程中所出現(xiàn)的問題進一步完善系統(tǒng)功能，對發(fā)射臺各設(shè)備運行狀態(tài)信息、防火防盜等監(jiān)控信息以及各發(fā)射機播出的伴音、圖像、數(shù)據(jù)等信號進行監(jiān)測和分析，以進一步發(fā)揮其作用。