【摘要】高山臺(tái)作為無線臺(tái)的艱苦臺(tái)，在經(jīng)過不斷的改造，大大提高了安全播出能力。本文以浦城縣二級(jí)艱苦臺(tái)改造為例，從機(jī)房改造、發(fā)射天線系統(tǒng)改造、發(fā)射塔改造、小信號(hào)系統(tǒng)改造、防雷接地系統(tǒng)改造、供配電系統(tǒng)改造進(jìn)行詳細(xì)闡述。

【關(guān)鍵詞】發(fā)射天線;發(fā)射塔;防雷接地

1. 現(xiàn)狀

1.1 地理位置與建筑面積

浦城縣騰云尖高山臺(tái)始建于1976年，海拔1470米，該臺(tái)與縣城關(guān)中心的直線距離約15.7公里，地面距離約30公里。

1.2 現(xiàn)有設(shè)備布置

盡管該轉(zhuǎn)播臺(tái)總建筑面積不到110平方米，但卻安裝了2部300W分米波電視發(fā)射機(jī)和1部100W米波電視發(fā)射機(jī)、2部300W調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)和2個(gè)小信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)立柜、1套電視雙工器、1套調(diào)頻雙工器以及值班桌、備件資料柜、儀器資料柜、20KW自動(dòng)穩(wěn)壓柜等。

1.3 發(fā)射塔與天線布置

發(fā)射塔位于發(fā)射機(jī)房樓西南側(cè)，安裝在發(fā)射塔桅桿上的4×4蝙蝠翼天線用于發(fā)射十二頻道電視節(jié)目信號(hào)（省一）;安裝在邊寬0.7米的直線段上部的2層4面四偶極板UHF全頻段全向發(fā)射天線，用于發(fā)射17頻道（中一）和23頻道（中七）電視節(jié)目信號(hào);安裝在發(fā)射塔第一和第二休息平臺(tái)之間的直線段（邊寬1.4米）上的垂直極化的4層2面單偶極板調(diào)頻發(fā)射天線，用于發(fā)射102.7MHz（中一）和107.4MHz（省一）兩個(gè)頻率的調(diào)頻廣播節(jié)目信號(hào)。

1.4 信號(hào)源

電視節(jié)目信號(hào)和調(diào)頻廣播節(jié)目信號(hào)均來自地面C波段衛(wèi)星接收系統(tǒng)。

1.5 供配電、供水情況

一路容量為30KVA的10KV市電供電線路，來自距離轉(zhuǎn)播臺(tái)約2km的上百仗村變電站。在機(jī)房墻角明裝的配電箱為整個(gè)轉(zhuǎn)播臺(tái)的第一級(jí)配電箱;在發(fā)射機(jī)背后的墻面上安裝了5個(gè)發(fā)射機(jī)專用配電箱。

沒有市政自來水，全靠距離發(fā)射機(jī)房約150米的泵房抽水作為生活和工作用水。

1.6 道路

從浦城縣廣播電視局大樓到該轉(zhuǎn)播臺(tái)，行車距離約30公里，其中8公里為羊腸小道，需爬山2.5小時(shí)左右才能到達(dá)轉(zhuǎn)播臺(tái)。

2. 改造原因

福建省新聞出版廣電局根據(jù)國家新聞出版廣電總局和財(cái)政部《關(guān)于實(shí)施中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程的通知》，計(jì)劃在該轉(zhuǎn)播臺(tái)增加發(fā)射21頻道和29頻道無線數(shù)字電視，實(shí)現(xiàn)16套電視節(jié)目的無線數(shù)字化覆蓋。

3. 改造方案

我們根據(jù)廣播電視發(fā)射技術(shù)要求和騰云尖高山臺(tái)新增加的發(fā)射任務(wù)，結(jié)合實(shí)際情況，制定了騰云尖高山臺(tái)改造方案。

3.1 機(jī)房改造方案

采用調(diào)整機(jī)房設(shè)備布置方案，最主要措施就是重新設(shè)計(jì)發(fā)射機(jī)等設(shè)備的安裝位置，同時(shí)，騰出空間安裝監(jiān)視監(jiān)聽立柜、控制桌和低壓配電柜。在機(jī)房地面增加暗溝道和可開啟蓋板溝道，以滿足線纜和新增的高頻接地母線沿地溝內(nèi)敷設(shè)的技術(shù)方面需求。

3.2 發(fā)射天線系統(tǒng)改造方案

新增加的DS-29頻道和DS-21頻道，發(fā)射機(jī)額定輸出功率1千瓦、發(fā)射天線掛高30米、采用垂直極化方式、對(duì)位于浦城縣西南面的江西省橫峰縣天線下傾定向和對(duì)位于浦城縣西南面的江西省上饒市戈陽縣天線下傾定向。

（1）為落實(shí)以上規(guī)劃方案，就必須將用于播出DS-12頻道模擬電視的4×4蝙蝠翼發(fā)射天線拆除，騰出空間安裝新增兩個(gè)頻道的發(fā)射天線。

根據(jù)新增兩個(gè)頻道的天線極化方式相同、掛高高度一樣、需要下傾定向的方向也基本一樣的規(guī)劃要求，為減少投資，兩個(gè)新增頻道共用一副安裝高度為4.46米、增益為12.2dBd的4×4四偶極板（U-02）發(fā)射天線。

（2）為了盡量利用現(xiàn)有的分米波發(fā)射天線及其主饋管，將現(xiàn)有的分米波發(fā)射天線往下移，確保騰出的空間能滿足安裝一副新增的一層四面VⅢ四偶極板發(fā)射天線的技術(shù)要求（單元基本尺寸：1300×2800×400，增益：12.2dBd，取代原來的十二頻道4×4蝙蝠翼發(fā)射天線）。

（3）在機(jī)房內(nèi)新增一套分米波雙工器;兩部新增發(fā)射機(jī)輸出端與雙工器輸入端之間采用同軸銅質(zhì)硬饋管連接;雙工器輸出端與發(fā)射塔上部1：16變阻器輸入端之間的主饋線采用SDY-50-40-3饋管，既滿足技術(shù)要求，又經(jīng)濟(jì)。模擬電視12頻道發(fā)射天線由蝙蝠翼天線改為四偶極板發(fā)射天后，利用現(xiàn)有的主饋線，以減少投資。

（4）在機(jī)房饋線窗口和發(fā)射塔底部之間增加熱鍍鋅槽式電纜橋架（XQJ-01A-C500x150），讓波發(fā)射機(jī)輸出饋管均沿橋架內(nèi)暗敷設(shè)，以確保饋管長期在高山臺(tái)惡劣環(huán)境條件下安全運(yùn)行。從發(fā)射塔底部至功分器輸入端的饋管和功分器輸出端至各發(fā)射天線單元輸入端的饋線，都必須用卡箍固定在塔體上，以免出現(xiàn)饋管（線）隨風(fēng)晃動(dòng)，發(fā)生意外事故，造成停播。

3.3 發(fā)射塔改造方案

（1）由于U-02發(fā)射天線單元基本尺寸為400×1000×210和不允許在桅桿上焊接新構(gòu)件的技術(shù)要求以及發(fā)射塔距地面26.8m～34.0m段為直徑273mm的桅桿等實(shí)際情況，就必須對(duì)桅桿進(jìn)行如下改造后才能滿足安裝（DS-21和DS-29）U-02發(fā)射天線的技術(shù)要求：

①通過熱鍍鋅螺栓連接，將L=700的75×50×6熱鍍鋅角鋼水平固定在發(fā)射塔桅桿上（33.5m、31.25m、29.0m處各安裝一套）;②將50×50×5熱鍍鋅角鋼制作的0.7m×4.46m安裝支架（根據(jù)U-02天線安裝要求設(shè)置必要的固定角鋼，并預(yù)留安裝孔）垂直焊接在75×50×6熱鍍鋅角鋼固定鋼架上。

（2）由于VⅢ頻段四偶極板發(fā)射天線單元尺寸為1300×2800×400，而在改造方案塔上天線布置圖中安裝該天線的直線段由邊寬0.7米的直線段和直徑為274毫米的桅桿組成，所以，也必須經(jīng)過改造后才能滿足安裝要求。

當(dāng)采用偏置安裝一層四面VⅢ頻段四偶極板發(fā)射天線時(shí)，東西兩面和西北兩面天線單元之間的距離宜不小于1.5米。因此，由熱鍍鋅槽鋼和角鋼制作的安裝支架必須滿足此要求，同時(shí)，要根據(jù)發(fā)射天線的安裝固定孔來具體設(shè)計(jì)支架尺寸和預(yù)留孔位置及其大小，力求達(dá)到既安全可靠，又盡量減少發(fā)射塔新增荷載的目的。

3.4 小信號(hào)系統(tǒng)改造方案

3.4.1 衛(wèi)星接收系統(tǒng)

拆除原有的Ф2.5m衛(wèi)星接收天線，新安裝兩付直徑為3米的衛(wèi)星地面接收天線分別接收中星6A衛(wèi)星上的TS流和中星6B衛(wèi)星上的廣播電視模擬信號(hào);在發(fā)射機(jī)房小信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)立柜上安裝新配置的AVS+專業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器等設(shè)備;通過對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收、解調(diào)、解擾、整形，還原出兩路TS流送給數(shù)字電視發(fā)射機(jī);同時(shí)解調(diào)出音視頻信號(hào)送給模擬電視、調(diào)頻發(fā)射機(jī)和監(jiān)控、監(jiān)聽設(shè)備。

3.4.2 地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)

在浦城縣廣電局網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房增加四合一轉(zhuǎn)編碼器、AVS+復(fù)用器等設(shè)備，通過已經(jīng)敷設(shè)到臺(tái)的6芯光纖將地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)的TS流傳送到騰云尖轉(zhuǎn)播臺(tái)切換系統(tǒng)。

3.4.3 輸入信號(hào)處理、切換系統(tǒng)

在騰云尖發(fā)射機(jī)房里增加AVS+衛(wèi)星綜合接收解碼器、DS3適配器、碼流切換器等設(shè)備，并通過碼流切換器從衛(wèi)星接收的TS流和地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)送來的TS流中選出兩路TS流輸入地面兩部1kw數(shù)字發(fā)射機(jī)。同時(shí)，將各路信號(hào)送給監(jiān)控系統(tǒng)。

3.5 升級(jí)改造監(jiān)控平臺(tái)，確保整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行

騰云尖轉(zhuǎn)播臺(tái)已有的中心監(jiān)控平臺(tái)是2008福建省廣電局統(tǒng)一建設(shè)的監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)采用簡單、實(shí)用的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)3部模擬電視發(fā)射機(jī)和3部調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)參數(shù)的采集，且經(jīng)八年的使用已不能再勝任當(dāng)前和今后的監(jiān)控任務(wù)。

結(jié)合騰云尖轉(zhuǎn)播臺(tái)的自身特點(diǎn)和安全播出的總體需求，本次監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造的主要內(nèi)容如下：

⑴在不影響原有監(jiān)控系統(tǒng)的前提下，合理利用已有設(shè)備，建設(shè)新型轉(zhuǎn)播臺(tái)監(jiān)管平臺(tái)，統(tǒng)籌管理轉(zhuǎn)播臺(tái)。

⑵升級(jí)完善5個(gè)電視頻道，3個(gè)調(diào)頻頻率多路信源的自動(dòng)切換系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)主用、備用信源手動(dòng)、自動(dòng)切換，信源切換系統(tǒng)自動(dòng)完成音頻信號(hào)的自動(dòng)判別選擇，經(jīng)智能切換器選擇后的音視頻信號(hào)送入發(fā)射機(jī)。

⑶升級(jí)完善電視視音頻信號(hào)多畫面實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)5套電視節(jié)目的2路信源信號(hào)、入機(jī)信號(hào)、解調(diào)信號(hào)實(shí)現(xiàn)多畫面的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并滿足數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視監(jiān)聽要求。

⑷升級(jí)完善調(diào)頻音頻信號(hào)監(jiān)測慢錄系統(tǒng)，對(duì)3套調(diào)頻節(jié)目的多路信源信號(hào)、入機(jī)信號(hào)、解調(diào)信號(hào)實(shí)現(xiàn)柱形圖的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并滿足數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視監(jiān)聽要求。

⑸升級(jí)完善發(fā)射機(jī)自動(dòng)化預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)參數(shù)故障的及時(shí)準(zhǔn)確報(bào)警。

⑹升級(jí)完善機(jī)房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)機(jī)房內(nèi)溫度、濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警及煙霧報(bào)警的功能。

⑺、建設(shè)以“電視墻和監(jiān)控桌”為核心的監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)播內(nèi)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程同步實(shí)時(shí)監(jiān)控。高山臺(tái)工作人員除了可以山上的監(jiān)控平臺(tái)監(jiān)控管理轉(zhuǎn)播臺(tái)事務(wù)外，在山下辦公區(qū)也可以用一臺(tái)普通電腦接入專用網(wǎng)絡(luò)（光纖內(nèi)網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管監(jiān)控。

⑻針對(duì)騰云尖山高雷多的特點(diǎn)，整套監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)防雷避雷措施，確保設(shè)備安全穩(wěn)定工作。

3.6 防雷接地系統(tǒng)

鑒于高山多次遭受雷擊，造成停播的客觀情況，為明顯減少雷擊概率，安全轉(zhuǎn)播（發(fā)射）中央和省臺(tái)等數(shù)字、模擬廣播電視信號(hào)，擬對(duì)防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行如下改造：

⑴在機(jī)房外墻外和發(fā)射塔基座附近增加6個(gè)接地坑和配套的垂直、水平接地體，以便降低防雷接地電阻，更有效地?cái)U(kuò)散雷電電流。

⑵在機(jī)房四周外墻上增加均壓網(wǎng)，以防止側(cè)擊雷經(jīng)過外墻門窗等薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)，危及人身和設(shè)備安全。

⑶在電力變壓器輸出、輸入端和低壓配電柜輸入端以及信號(hào)線輸入端加裝防浪涌避雷器，以免瞬間高壓損壞電源或信號(hào)設(shè)備。

3.7 供配電系統(tǒng)

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，該臺(tái)的供電屬于一級(jí)負(fù)荷，該臺(tái)現(xiàn)有供電容量30KVA，不能滿足要求，必須擴(kuò)容。除了要求兩路電源供電外，還要求電壓波動(dòng)不大于±5%，頻率波動(dòng)不大于±1%。目前，該臺(tái)只有一臺(tái)上海穩(wěn)利達(dá)有限公司生產(chǎn)的ZSBW-20KVA自動(dòng)穩(wěn)壓器。因此，為了確保轉(zhuǎn)播臺(tái)用電安全，必須增加一套30kw柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組、一個(gè)兩路電源切換柜、一個(gè)低壓配電柜和一臺(tái)三相50KVA高精度全自動(dòng)交流穩(wěn)壓器、一臺(tái)50KVA干式變壓器。

經(jīng)過這幾年的改造，大大提高了安全播出能力：8公里羊腸小道改造為3米寬的便道;12芯光纜以及供電容量擴(kuò)容，避雷設(shè)施、監(jiān)控、寬帶、內(nèi)部通信等設(shè)施的完善。

作者簡介：張正曉，浦城縣融媒體中心工作，高山臺(tái)臺(tái)長，研究方向?yàn)闊o線臺(tái)發(fā)射與維護(hù)。