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        地球站中頻切換系統(tǒng)改造

        2021-01-11 13:52:46
        無線互聯(lián)科技 2020年22期
        關鍵詞:復用器調制器工控機

        岳 犇

        (湖北衛(wèi)星廣播電視地球站,湖北 武漢 430071)

        0 引言

        廣播電視的播出鏈路上對信號的基帶處理都是通過編碼器、調制器完成,然后通過復用器向一路TS流中插入多路廣播信號[1]。由于廣電系統(tǒng)對系統(tǒng)可靠性的高要求,要由兩套相同的設備并聯(lián)在鏈路中互為備份。在2014年中頻切換系統(tǒng)項目完成之前,湖北地球站的上行鏈路未配置中頻切換器。

        在實際工作中,對編碼器,復用器,調制器的故障主要依靠人為監(jiān)視、發(fā)現(xiàn)、判斷和處理,極大地影響了故障的響應和應急速度,嚴重威脅到衛(wèi)視上星信號的安全[2]。目前湖北地球站整個系統(tǒng)中信號源、上變頻、功放都實現(xiàn)自動切換,因此中頻切換的缺失成為安全播出工作中的最大瓶頸。

        1 中頻切換系統(tǒng)改造方案

        1.1 現(xiàn)有地球站采用的中頻切換系統(tǒng)方案

        在中頻切換的設計方案確定之前,筆者調查了目前廣電系統(tǒng)中頻切換的使用情況,大致可分為以下3類:

        (1)采用與調制器同品牌的中頻切換器,切換器通過實時的監(jiān)測調制器的設備告警信息來實現(xiàn)自動切換。

        (2)采用其他品牌的中頻切換器,通過專用工控機來實時監(jiān)控設備的運行情況,遠程控制切換器的切換。

        (3)采用中頻信號檢測設備,通過實時檢測調制器的輸出電平來實現(xiàn)自動切換。

        第1種方式,由于我站的編碼器、復用器使用的是Harmonic品牌,調制器使用的是Newtec品牌,若使用Newtec中頻切換器則只能檢測調制器的告警信息。當編碼器、復用器出現(xiàn)故障時,并不一定會引起調制器的告警,此時中頻切換就不會動作。

        第2種方式,通過第三方工控機檢測編碼器、復用、調制器的工作狀態(tài),需額外配置一臺工控機、搭建響應的網(wǎng)管系統(tǒng)。不僅投資大,而且一般工控機和網(wǎng)管軟件的穩(wěn)定性也無法滿足24小時不間斷的安全播出要求。一旦工控機死機或者監(jiān)控軟件崩潰,此切換系統(tǒng)即失效。

        第3種方式,無法檢測編碼、復用器的工作狀態(tài),只能檢測調制器的70MHZ中頻信號,而且也需要額外購置監(jiān)控設備。

        1.2 湖北地球站設計并采用的中頻切換系統(tǒng)方案

        這3種方式雖然都可行,但鑒于我站鏈路的實際運行情況,它們都存在明顯的缺點。經過反復探討論證,在與廠家溝通確??尚行缘那疤嵯?,湖北地球站設計了不同的方案。

        首先,我們測試了Harmonic編碼器,復用器的Fault端口的三針引腳的告警狀態(tài),如表1所示。

        表1 告警狀態(tài)

        Newtec調制器的Fault信息由設備自帶串口提供。

        基于以上信息,我們設計中頻切換器方案如下:編碼器AB、復用器AB、調制器AB的告警信號分別都送入中頻切換6個告警信號輸入口。調制器A、B的中頻輸出信號送至中頻切換器的信號輸入A、B口。中頻切換器有C、D兩個輸出口,在斷電的情況下,A、C為直通。改造后的系統(tǒng)連路如圖1所示。

        圖1 改造后的系統(tǒng)連路

        切換器的切換邏輯為:

        (1)自動模式下,在線鏈路任意設備告警,非在線鏈路設備均正常,自動切換至非在線鏈路。

        (2)自動模式下,在線鏈路與非在線鏈路各有任意設備出現(xiàn)告警,切換不動作。

        (3)自動模式下,主備路設備均正常,可以手動互相切換。

        (4)自動模式下,主備路設備均出現(xiàn)告警,可以手動互相切換。

        (5)自動模式下,非在線鏈路任意設備出現(xiàn)告警,不可手動切換至非在線鏈路。

        (6)手動模式下,無論主備鏈路什么情況都可以自由切換。

        最終筆者確定選用Newtec AZ200中頻切換器,該切換器主要技術參數(shù)如表2所示。

        表2 Newtec AZ200主要技術參數(shù)

        2 中頻切換系統(tǒng)改造實施及測試

        在中頻切換系統(tǒng)改造設備安裝、功能聯(lián)調等工作完成后,對中頻切換的各項功能是否達到技術要求,經反復討論擬定了詳細全面的測試方案,對中頻切換進行了告警檢測、切換邏輯、掉電直通等多項功能測試。測試結果如下:

        (1)可實時檢測編碼器、復用器、調制器的設備告警。檢測到設備告警信號時,切換面板告警燈亮,Web頁面中告警設備圖標變紅。

        (2)自動模式下,在線設備鏈路出現(xiàn)告警時,非在線設備鏈路正常,中頻切換自動切換到非在線鏈路。

        (3)自動模式下,在線設備鏈路與非在線設備鏈路同時出現(xiàn)設備告警時,切換不動作。

        (4)自動模式下,在線設備鏈路正常,若非在線設備鏈路出現(xiàn)設備告警時,中頻切換不可手動切至非在線設備鏈路輸出。

        (5)自動模式下,在線設備鏈路與非在線設備鏈路均正常時,中頻切換可手動自由切換。

        (6)自動模式下,在線設備鏈路與非在線設備鏈路均出現(xiàn)設備告警時,中頻切換可以手動自由切換。

        (7)手動模式下,無論在線設備鏈路是什么情況,都可以自由切換。

        (8)輸出口C口為主輸出口,主輸出口掉電可直通A口輸入。

        3 結語

        該系統(tǒng)對上行傳輸鏈路上的關鍵設備及中頻信號進行實時監(jiān)控,當信號或設備異常時能夠實現(xiàn)快速干預,將安全播出的故障率降至最低,避免發(fā)生安全播出事故。該系統(tǒng)的實施完成以后,已經安全無故障運行了28個月,它在很大程度上提高了設備的故障自動化處理水平,極大地提升了上行系統(tǒng)技術保障力,減少了人工應急處理,提高了我站上行傳輸系統(tǒng)的可靠性,也為我們今后工作中靈活處理系統(tǒng)中切換環(huán)節(jié)的設計提供了寶貴經驗。

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