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        五九四臺調(diào)頻機(jī)房技術(shù)改造

        2016-07-15 15:11:42王殿超
        科技視界 2016年17期
        關(guān)鍵詞:監(jiān)測

        王殿超

        【摘 要】為了滿足503工程對調(diào)頻發(fā)射機(jī)播出質(zhì)量及相對應(yīng)配套設(shè)施的要求,提高用戶收聽質(zhì)量,五九四臺調(diào)頻機(jī)房安裝了新的發(fā)射機(jī),采用發(fā)射機(jī)一主一備模式,并對電力、節(jié)目傳輸、及監(jiān)聽監(jiān)測系統(tǒng)做了改造。

        【關(guān)鍵詞】調(diào)頻發(fā)射機(jī);節(jié)目傳輸;監(jiān)測

        1 存在問題

        五九四臺為了支持503工程,于2005年在西安市安裝了兩部陜西如意廣播電視設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FM103SII型10kW全固態(tài)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī),分別播出中央人民廣播電臺第三套和第二套節(jié)目,頻率為95.5MHz和103MHz。

        自調(diào)頻機(jī)房發(fā)射機(jī)開播以來已有十年,現(xiàn)在調(diào)頻機(jī)房面臨以下問題:

        1.1 設(shè)備老化

        兩部調(diào)頻發(fā)射機(jī)播音時間長,無相關(guān)備機(jī),檢修維護(hù)時間少,從而導(dǎo)致印刷電路板、大電流器件加速老化,造成調(diào)頻發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定,故障頻發(fā),影響播出效果,而且有很大的安全播出隱患。

        1.2 維修問題

        隨著科技發(fā)展的日新月異,產(chǎn)品的更新?lián)Q代也加快,F(xiàn)M103SII型調(diào)頻發(fā)射機(jī)廠家已經(jīng)停產(chǎn),相關(guān)元器件很難采購到,給維修造成很大的困難。

        1.3 供電問題

        五九四臺調(diào)頻機(jī)房所使用的供電線路為一路農(nóng)業(yè)用電,非電力專線,經(jīng)常出現(xiàn)電力中斷現(xiàn)象;另一路為發(fā)電機(jī)發(fā)電,但是無法保證不間斷播出。

        1.4 節(jié)目源問題

        調(diào)頻機(jī)房雖然有C波段、KU波段兩路衛(wèi)星節(jié)目源,但是沒有配備音頻四選一,當(dāng)節(jié)目源出現(xiàn)問題時無法自動切換到另一路,必須人工手動切換。

        2 技術(shù)改造方案

        由上述問題可以看出,調(diào)頻機(jī)房在安全播音方面存在安全隱患,為了提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的調(diào)頻廣播節(jié)目,五九四臺特對調(diào)頻機(jī)房進(jìn)行停機(jī)改造,主要內(nèi)容有:

        2.1 安裝新的衛(wèi)星天線

        原來衛(wèi)星天線基座不穩(wěn),并且衛(wèi)星天線支架有銹蝕,因此重新做了衛(wèi)星天線基座,并更換了新的衛(wèi)星天線,安裝了C波段、KU波段一主一備兩部衛(wèi)星天線。一主一備解決了以下問題:當(dāng)主用節(jié)目源出現(xiàn)問題,可以立即切換到備用節(jié)目源使用;當(dāng)日凌、雪衰、雨衰發(fā)生時,保證有一路節(jié)目源可用,保證播出的不間斷性。

        2.2 完善節(jié)目傳輸系統(tǒng)

        節(jié)目傳輸系統(tǒng)包括功分器、接收機(jī)、音頻四選一等設(shè)備。音頻四選一的輸入為C波段、KU波段各一路節(jié)目源,輸出A路到主機(jī)、B路到備機(jī)。節(jié)目傳輸系統(tǒng)框圖如下圖1所示:

        2.3 電力改造

        電力系統(tǒng)使用一路外電,一路發(fā)電機(jī),當(dāng)外電中斷時自動啟動發(fā)電機(jī)切換到發(fā)電機(jī)供電。兩路供電接UPS,外電中斷啟動發(fā)電機(jī)的過程中,使用UPS供電,不會造成節(jié)目停播。

        2.4 發(fā)射機(jī)的更新

        五九四臺新裝兩臺哈里斯FAX 10kW發(fā)射機(jī)作為主機(jī),同時增加兩臺調(diào)頻發(fā)射機(jī)作為備機(jī),每個播音頻率都采用一主一備模式,減少停播率。

        2.5 發(fā)射機(jī)控制軟件及監(jiān)測軟件

        增加了發(fā)射機(jī)自動開關(guān)機(jī)關(guān)機(jī),實現(xiàn)了對發(fā)射機(jī)的自動控制;監(jiān)測軟件同時監(jiān)測節(jié)目源和發(fā)射機(jī)播出質(zhì)量并存儲,節(jié)目源或發(fā)射機(jī)出現(xiàn)異態(tài)及時告警,值班人員能及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。

        3 調(diào)頻發(fā)射機(jī)、自動化系統(tǒng)功能簡介

        調(diào)頻發(fā)射機(jī)是發(fā)射機(jī)房的核心,其開關(guān)機(jī)和節(jié)目的監(jiān)聽監(jiān)測都是通過自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)的,下面著重介紹調(diào)頻發(fā)射機(jī)和自動化系統(tǒng)。

        3.1 調(diào)頻發(fā)射機(jī)

        調(diào)頻發(fā)射機(jī)采用哈里斯FAX 10kW型發(fā)射機(jī),具有技術(shù)指標(biāo)好、發(fā)射效率高、設(shè)備擴(kuò)展性強(qiáng)等特點,滿足了廣播發(fā)射技術(shù)的要求。

        FAX 10kW發(fā)射機(jī)有三種工作模式:標(biāo)準(zhǔn)模式(Normal)、基本硬件模式(Basic hardware control)、生命支持模式(Life support control)。標(biāo)準(zhǔn)模式下,發(fā)射機(jī)的全部主要控制由硬件完成,且硬件可受微處理器控制;基本硬件控制模式下,可以保證當(dāng)微處理器模塊禁用或故障的情況下,微處理器模塊與控制系統(tǒng)斷開,不會中斷發(fā)射機(jī)的基本運行,但一些自動工作模式無法使用;生命支持模式下,可以通過系統(tǒng)接口板的生命支持硬件實現(xiàn)控制功能,保證發(fā)射機(jī)正常運行。

        FAX 10kW發(fā)射機(jī)主要由激勵器、電源單元、控制單元、功率放大系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成。發(fā)射機(jī)采用雙激勵器,其中靠下的激勵器為主用激勵器,當(dāng)主用激勵器發(fā)生故障時,發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)自動切換到備用激勵器;電源模塊為熱插拔式,支持三種類型的交流電源:單相190V-264V、三相190V-264V(無中性線)、三相330V-460V(需中性線);控制單元可以選擇本地控制、遠(yuǎn)程控制以及控制模式;功放模式支持熱插拔,每個功放模塊包含兩個功率放大器;冷卻系統(tǒng)采用多個內(nèi)部風(fēng)機(jī)組成的強(qiáng)制風(fēng)冷冷卻,帶走信號發(fā)生及放大時產(chǎn)生的熱量,采用封閉式冷卻系統(tǒng)利用空調(diào)降低機(jī)房溫度。

        FAX 10kW發(fā)射機(jī)的特點:風(fēng)冷冷卻;FM、FM+HD、HD和DRM+四種工作模式;寬帶設(shè)計,頻率在調(diào)頻頻段88-108MHz可調(diào);熱插拔電源模塊和功放模塊;可選配GatesAir多種型號的激勵器或其它品牌的激勵器,并具有雙激勵器能力;可以通過I/O、以太網(wǎng)和SNMP進(jìn)行控制;微處理器模塊故障時,備份硬件控制保證發(fā)射機(jī)的正常工作。

        3.2 自動化系統(tǒng)

        3.2.1 發(fā)射機(jī)定時開關(guān)機(jī)程序

        首先要對發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)置:確認(rèn)并設(shè)置發(fā)射機(jī)的IP地址,通過登陸發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程控制網(wǎng)頁設(shè)置SNMP參數(shù),Read-Only1 手動輸入public,Read-Write1 手動輸入private,輸入是不要加任何空格符號。

        其次在IP地址與發(fā)射機(jī)具有相同VLAN段的工控機(jī)上安裝并配置發(fā)射機(jī)定時開關(guān)機(jī)程序:按照星期、時間、操作(開機(jī)或關(guān)機(jī))、啟用選項等編輯定時表,并輸入發(fā)射機(jī)IP。

        最后點擊運行,與發(fā)射機(jī)通訊正常后可顯示發(fā)射機(jī)的輸出功率和駐波比等。應(yīng)用此程序進(jìn)行定時開關(guān)機(jī)時發(fā)射機(jī)處于遙控狀態(tài),否則不能正常使用。

        3.2.2 監(jiān)測系統(tǒng)

        監(jiān)測系統(tǒng)使用DGN-F型幅度監(jiān)測儀,它是北京國廣電科技有限公司研制的數(shù)字、模擬視音頻綜合監(jiān)測儀,具有數(shù)字音頻和模擬視音頻幅度的采集、分析、顯示、告警以及存儲日志等功能。

        DGN-F型幅度監(jiān)測儀的產(chǎn)品特性:

        1)采用分離式設(shè)計方案,由硬件和軟件組成。硬件部分采用標(biāo)準(zhǔn)的2U機(jī)箱,由控制板和三種子板組成,三種子板包括:數(shù)字音頻子板、模擬音頻子板和模擬視頻子板,控制板由現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA設(shè)計,具有高性能的數(shù)據(jù)處理能力;軟件部分安裝在專用工控機(jī)上,工控機(jī)與硬件部分之間通過TCP/IP協(xié)議連接接入局域網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。

        2)插板式結(jié)構(gòu)設(shè)計方便安裝、檢修、子板更換。模擬音頻子板、模擬視頻子板、數(shù)字音頻子板可以根據(jù)需求組合使用。同一部設(shè)備可以同時監(jiān)測數(shù)字音頻信號、模擬音頻信號和模擬視頻信號。

        3)信號輸入路數(shù)可選。單板中,數(shù)字音頻子板可支持2路AES/EBU輸入;模擬音頻子板可支持4路模擬音頻輸入;模擬視頻子板可支持4路模擬視頻輸入,整機(jī)最多可以擴(kuò)展到8塊單板。

        4)提供16路平衡數(shù)字輸入通道,32路非平衡模擬輸入通道,16路視頻BNC模擬視頻通道。單機(jī)最多可同時監(jiān)測16路數(shù)字立體聲或者32路單聲道音頻信號,或者16路模擬視頻和16路模擬音頻。

        5)具備停播監(jiān)測、調(diào)幅度監(jiān)測、閉環(huán)監(jiān)測功能,當(dāng)異常發(fā)生時能進(jìn)行聲光報警,并可人工解除報警。按照要求,需要監(jiān)測衛(wèi)星接收機(jī)的節(jié)目源信號以及發(fā)射機(jī)的輸出信號。衛(wèi)星接收機(jī)的模擬輸出通過卡儂頭直接連接監(jiān)測儀的輸入,采用多路音頻接收器接收發(fā)射機(jī)信號,并通過音頻分配器分別輸出到監(jiān)測器和監(jiān)測工控機(jī)。整個系統(tǒng)的框圖如下圖2:

        4 總結(jié)

        五九四臺調(diào)頻機(jī)房技術(shù)改造后,調(diào)頻發(fā)射機(jī)采用一主一備模式,節(jié)目源有兩路并通過音頻四選一自動選擇可用信號,電力系統(tǒng)也通過發(fā)電機(jī)和UPS等措施加強(qiáng)外電保證,這些硬件設(shè)施保證了調(diào)頻發(fā)射機(jī)不間斷、高質(zhì)量的播出;安裝了發(fā)射機(jī)自動化及監(jiān)測系統(tǒng)等軟件,發(fā)射機(jī)可以定時自動開關(guān)機(jī),可以監(jiān)聽監(jiān)測播出節(jié)目質(zhì)量。通過實地的節(jié)目收測,節(jié)目播出質(zhì)量大幅度提高,滿足西安地區(qū)用戶對95.5MHz和103MHz節(jié)目的收聽要求,提高五九四臺安全播音工作的整體水平。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]北京國廣電科技有限公司 DGN-32F數(shù)字/模擬視音頻幅度監(jiān)測儀操作手冊.

        [2]哈里斯Flexiva FAX-HP Series 說明書.

        [責(zé)任編輯:張濤]

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