劉保益 莫兆輝 趙宇航 楊燁

（廣西廣播電視技術(shù)中心柳州分中心）

一、引言

隨著對廣播電視事業(yè)建設(shè)投入不斷增加，無線發(fā)射臺站的調(diào)頻發(fā)射機進行1主1備的1+1改造，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的也不斷完善，安全播出保障能力大幅提高。但也存在1+1公共部分出現(xiàn)故障，主備機都無法正常播出；或者主機故障遠程系統(tǒng)自動控制倒備機播出不成功等造成停播；特別同軸倒換開關(guān)，連接饋管接頭、彎頭，天饋線系統(tǒng)故障檢修時將耗費大量時間。本項目研究的是在這些系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要技術(shù)人員進行人工干預(yù)檢修時，如何使在系統(tǒng)之外搭建的獨立備份機既不影響技術(shù)人員檢修又快速恢復(fù)節(jié)目應(yīng)急播出，確保播出的連續(xù)性，減少停播。

二、設(shè)計方案

設(shè)計一臺可以控制音頻輸入信號切換、控制發(fā)射機發(fā)射頻率變換、控制發(fā)射機發(fā)射功率設(shè)備，滿足結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全可靠要求。

（一）切換器原理框圖

嵌入式N選一調(diào)頻自動備份切換器原理框圖如圖1所示。

圖1 切換器原理框圖

（二）系統(tǒng)組成框圖

由嵌入式N選一調(diào)頻自動備份切換器組成的備份調(diào)頻發(fā)射機系統(tǒng)框圖如圖2。

圖2 系統(tǒng)組成框圖

（三）切換器功能設(shè)計

通過對嵌入式N選一調(diào)頻自動備份切換器的電路設(shè)計及對內(nèi)置STC單片機編程實現(xiàn)切換器受內(nèi)部設(shè)置時間表控制，時間表可對一周內(nèi)每天每一路載波監(jiān)測時間段進行獨立設(shè)置，N路立體聲音頻輸入、N路載波輸入和N路開關(guān)量輸出一一對應(yīng)，并且N路中的每一路都可以單獨設(shè)置使能。切換器的狀態(tài)量輸出控制備用調(diào)頻發(fā)射機的開關(guān)機，切換器的開關(guān)量輸出負責(zé)控制備用調(diào)頻發(fā)射機的頻率轉(zhuǎn)換，可設(shè)手動和自動切換模式。

在自動控制模式下，首先對N路選擇使能，N路立體聲音頻只有設(shè)定使能并在該路播出時間表設(shè)定內(nèi)的才參與自動切換，在設(shè)定時間表內(nèi)選擇了使能的各路載波信號全有時，說明主用設(shè)備播出正常，單片機控制切換器無立體聲音頻輸出、無開關(guān)量信號輸出，無狀態(tài)量輸出，備用發(fā)射機處于待播狀態(tài)。當檢測到播出時間表內(nèi)有載波信號中斷時，切換器自動選擇與載波對應(yīng)的立體聲音頻信號輸出到備用發(fā)射機激勵器、對應(yīng)的開關(guān)量信號輸出驅(qū)動備用發(fā)射機激勵器轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的頻率，狀態(tài)量輸出起動備用發(fā)射機開機播出。如果出現(xiàn)兩路以上的載波中斷，切換器按照1到N路的先后順序，只允許一路立體聲音頻、同一路開關(guān)量信號輸出，狀態(tài)量輸出。該路載波恢復(fù)后，按順序切換到下一路中斷載波的立體聲音頻輸出、開關(guān)量信號輸出，狀態(tài)量輸出。所有載波恢復(fù)后，切換器無立體聲音頻輸出、開關(guān)量信號輸出，狀態(tài)量輸出，自動關(guān)閉備用發(fā)射機，恢復(fù)待播狀態(tài)。強制設(shè)定切換器的優(yōu)先級后，就可以遵循“先中央，后地方；先公益，后付費；先新聞綜合，后專業(yè)頻道”的原則連接信號源，設(shè)定控制頻點。設(shè)計自動控制邏輯如圖3。

在手動控制模式下，直接通過按鍵選擇要播出的節(jié)目，或者接入電腦通過遠程操作。切換器選擇對應(yīng)的立體聲音頻信號輸出到備用發(fā)射機激勵器、對應(yīng)的開關(guān)量信號輸出驅(qū)動備用發(fā)射機激勵器轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的頻率，狀態(tài)量輸出起動備用發(fā)射機開機播出。

（四）組成系統(tǒng)后特點

1.獨立性：加裝了嵌入式N選一調(diào)頻自動備份切換器的調(diào)頻備份機采用獨立供電、獨立的天饋線系統(tǒng)。不論主用1+1設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)什么問題，備份機都能按需開啟。

2.反應(yīng)迅速：正常播出中如果1+1設(shè)備都出現(xiàn)故障無功率輸出，切換器檢測到后在備份機熱備份下5秒內(nèi)自動完成信號源切換和所需頻點的變頻播出；1+1設(shè)備任意一臺恢復(fù)正常播出，切換器控制備份機立即關(guān)閉功率轉(zhuǎn)為待播狀態(tài)。極大保障播出的連續(xù)性。

3.系統(tǒng)簡潔：設(shè)計時將控制功能集成在切換器里同一塊的線路板上，減少各功能模塊連線。正常運行所需外圍支撐少。

4.遠程功能：可通過網(wǎng)絡(luò)連接監(jiān)控切換器，選擇工作模式，修改設(shè)置時間表及切換器其他參數(shù)。

5.操作便捷：即使在手動狀態(tài)下，通過該切換器面板按鈕能夠一鍵完成所需信號源切換、備份機的頻率變換到頻點及上功率播出?；蛘咄ㄟ^電腦界面點擊所需頻點確認后完成播出。

三、結(jié)束語

根據(jù)設(shè)計方案制作出切換器在廣西廣播電視柳州二四六臺機房內(nèi)搭建一套6選一備份調(diào)頻發(fā)射機系統(tǒng)對中央1套和廣西系列5套調(diào)頻廣播節(jié)目進行實際測試，各項功能符合設(shè)計要求。