彭波華

（湖南省新聞出版廣電局衡陽中波轉(zhuǎn)播臺，湖南 衡陽 421000）

0 引 言

湖南省新聞出版廣電局衡陽中波轉(zhuǎn)播臺（簡稱衡陽中波轉(zhuǎn)播臺）目前承擔著轉(zhuǎn)播中央人民廣播電臺和湖南廣播電臺新聞頻道節(jié)目及兩個頻率的實驗任務。為了實現(xiàn)播出任務，衡陽中波轉(zhuǎn)播臺實行24時播出。衡陽中波轉(zhuǎn)播臺原來于2007年安裝的播控系統(tǒng)無法實現(xiàn)發(fā)射機自動倒換，不能處理不穩(wěn)定信號源，存在被干擾等問題，已經(jīng)不能適應當前的管理與技術(shù)要求。根據(jù)當前的實際情況，為解決人員值班疲勞等問題，保證安全優(yōu)質(zhì)播出，衡陽中波轉(zhuǎn)播臺決定對播控系統(tǒng)進行更新改造。

1 中波臺播控系統(tǒng)技術(shù)改造總體思路

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺目前共播出4個頻率，每個頻率配置一主一備2臺發(fā)射機，現(xiàn)擁有2臺10 kW和6臺1 kW發(fā)射機。因原來于2007年安裝的播控系統(tǒng)已不能滿足當前的播出任務，需要對播控系統(tǒng)進行改造。此次改造主要包括相關(guān)播控設(shè)備、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及防雷抗干擾三方面[1]。由于改造是在現(xiàn)有播出機房進行，需先拆除舊的播控系統(tǒng)，在保證正常播出的情況下，利用設(shè)備停機時間進行改造，因此很多工作都是在晚上進行。

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺播控系統(tǒng)改造應滿足以下要求。

（1）保證系統(tǒng)安全可靠。數(shù)據(jù)丟失、遭到破壞的情況時有發(fā)生，要采用多種技術(shù)措施，保證在任何情況下、系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，數(shù)據(jù)都能夠及時恢復。當發(fā)現(xiàn)病毒時，系統(tǒng)應能夠自動刪除病毒；對系統(tǒng)的使用者進行統(tǒng)一管理，授予不同權(quán)限，防止不法分子對系統(tǒng)進行破壞，影響安全優(yōu)質(zhì)播出[2]。

（2）保證系統(tǒng)前瞻性和先進性?，F(xiàn)在科學技術(shù)發(fā)展迅速，日新月異，新系統(tǒng)要能夠跟上技術(shù)發(fā)展趨勢，采用各種先進技術(shù)，實現(xiàn)兼容，滿足發(fā)展的需要。當增加新播出任務時，系統(tǒng)應能夠做到只增加相應的設(shè)備、進行簡單的技術(shù)改造，就能實現(xiàn)對播出系統(tǒng)及發(fā)射各環(huán)節(jié)的監(jiān)控。

（3）保證系統(tǒng)運行高效性。系統(tǒng)的運行速度影響著使用效果，隨著業(yè)務量的增加，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信容量應能夠同步增加，但不會因為容量的增加而增加網(wǎng)絡(luò)延時的時間，要使系統(tǒng)運行速度達到最佳，以滿足發(fā)展的需要。

（4）保證系統(tǒng)操作方便，便于維護。系統(tǒng)操作界面布局要簡單明了，系統(tǒng)設(shè)置要便于操作，日常維護要方便安全，做到省時省力[3]。

2 衡陽中波轉(zhuǎn)播臺播控系統(tǒng)技術(shù)改造實施

2.1 播控系統(tǒng)改造指導思想

2.1.1 為臺站日常管理服務

發(fā)射臺運轉(zhuǎn)情況的優(yōu)劣直接影響著用戶收聽的效果。臺站播控系統(tǒng)的一個重要作用就是建設(shè)發(fā)射臺站的自動化監(jiān)控體系，其監(jiān)測內(nèi)容涵蓋了與發(fā)射工作相關(guān)的所有環(huán)節(jié)，包括發(fā)射流程、環(huán)境安防、供電體系、工作人員管理等多個方面，其建設(shè)指導原則是在自動化的基礎(chǔ)上，將人為因素造成故障的可能性降到最低，能夠在第一時間自動確定故障點，為后續(xù)的故障處理奠定基礎(chǔ)，從而在業(yè)務管理上為臺站領(lǐng)導松綁、減輕負擔，使發(fā)射臺管理能夠更統(tǒng)一規(guī)范、更科學合理[4]。

2.1.2 為安全播出工作服務

安全播出是廣電傳輸發(fā)射領(lǐng)域的重要工作，也是上級單位對發(fā)射臺站工作考核的重要指標。臺站的播控系統(tǒng)是安全播出工作最有力的保障。播控系統(tǒng)在整個發(fā)射流程中摒棄了人為干預環(huán)節(jié)，即使發(fā)生故障，也可以依靠智能設(shè)備進行處理，使臺站發(fā)射管理具備了準確性、及時性和科學性。另外，隨著今后臺站播控系統(tǒng)的日益完善，環(huán)境安防、供電等方面都將有相應的監(jiān)控手段，從而在側(cè)面保證了安全播出工作的順利進行。

2.1.3 為未來新型運維體系建設(shè)服務

隨著發(fā)射機等相關(guān)設(shè)備集成化程度越來越高，發(fā)射技術(shù)越來越先進，設(shè)備維修維護可能走市場化的道路。統(tǒng)一化的臺站播控系統(tǒng)將是未來維護體系重要的故障報警信息以及運行參數(shù)信息的數(shù)據(jù)來源，為將來自動維護體系的建立確定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2 播控系統(tǒng)改造的具體實施

本次播控系統(tǒng)改造涵蓋信號源自動化切換及監(jiān)控、發(fā)射機自動化切換及監(jiān)控、調(diào)幅度監(jiān)測、發(fā)射機自動開關(guān)機、發(fā)射機房溫度煙霧報警等方面，主要采用多功能音頻智能切換器、廣播音頻處理器、調(diào)幅度監(jiān)測儀、發(fā)射機終端監(jiān)控設(shè)備、天線倒換控制器廣播監(jiān)測解調(diào)編碼器以及動態(tài)環(huán)境監(jiān)測儀等設(shè)備[5]。

2.2.1 多功能音頻智能切換器

音頻智能切換器連接著衛(wèi)星接收機（或其他信源設(shè)備）和音頻處理器，可以選擇需要的信號源輸出。衡陽中波轉(zhuǎn)播臺采用的音頻切換器集手/自動切換、顯示、報警、應急廣播等功能于一體，可輸入4路信號源，優(yōu)先輸出第一路；設(shè)備面板上的液晶顯示器能實時顯示4路輸入音頻信號的情況，并且用柱形圖表示。音頻切換器能識別數(shù)字音頻和模擬音頻，手動或自動切換后輸出兩路音頻信號。斷電時，這款音頻切換器默認把第一路信號源直接送到下一個設(shè)備，不會因斷電而導致信號中斷。目前衡陽中波轉(zhuǎn)播臺為每個頻率配備了一臺信源切換器。

2.2.2 廣播音頻處理器

由于接收到的信號源在傳輸過程會存在噪聲，不同信號源的質(zhì)量也不同，這就需要音頻處理器進行處理，穩(wěn)定信號的幅度，保證輸出信號的質(zhì)量，避免導致發(fā)射機過調(diào)。

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺采用的廣播音頻處理器是中短波調(diào)幅廣播發(fā)射機專用的音頻處理器，能有效提升發(fā)射機平均調(diào)幅度，抑制發(fā)射機過調(diào)。通過音頻處理器處理的音頻信號的平均電平始終保持一致，能夠穩(wěn)定發(fā)射機的平均調(diào)制度，極大地改善廣播收聽效果，使信號源得到更有效的處理，可提高信號源的穩(wěn)定性，同時也能間接提高發(fā)射系統(tǒng)的運行效率。

2.2.3 調(diào)幅度監(jiān)測儀

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺采用的調(diào)幅度監(jiān)測儀是一款集顯示、報警、數(shù)字輸出于一身的中短波調(diào)幅度監(jiān)測儀。該設(shè)備面板設(shè)有液晶顯示屏，可同時對6部發(fā)射機的幅度進行動態(tài)顯示，對監(jiān)測的節(jié)目可單獨設(shè)置監(jiān)測門限，設(shè)備可單獨使用，也可以配合播控軟件使用。該設(shè)備可在系統(tǒng)內(nèi)的客戶端設(shè)置每一路的頻道號、調(diào)幅度以及載波報警閥值。

2.2.4 發(fā)射機終端監(jiān)控設(shè)備

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺發(fā)射機監(jiān)控終端設(shè)備為數(shù)據(jù)采集控制器，是播控系統(tǒng)自動化監(jiān)控最重要的環(huán)節(jié)，可對臺站所有設(shè)備如發(fā)射臺站傳輸設(shè)備、發(fā)射設(shè)備等進行采集控制，支持對發(fā)射設(shè)備的運行狀態(tài)、指標狀態(tài)、工作狀態(tài)等所有狀態(tài)進行實時采集，支持發(fā)射設(shè)備遠程開關(guān)機等參數(shù)控制。當收到播控監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)出的控制指令如開機、關(guān)機、升降功率等，數(shù)據(jù)采集控制器立刻把這些指令通過開關(guān)量送到發(fā)射機的控制單元，進行相應的操作，完成控制系統(tǒng)的指令。數(shù)據(jù)采集控制器具有傳送數(shù)據(jù)的功能，能把接收到的計算機系統(tǒng)的采集命令實時傳送到監(jiān)控系統(tǒng)計算機，可以根據(jù)發(fā)射臺站的工作時間需要設(shè)置自動開關(guān)機時間，運用“鉗形”扼流技術(shù)抗共模干擾，運用“瞬變”泄流技術(shù)抗差模干擾；具備主、備機同時監(jiān)控管理的功能，可自動識別停機故障，進行主備機倒換操作。

2.2.5 天線倒換控制器

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺使用的天線自動倒換控制器與發(fā)射機數(shù)據(jù)采集控制器一起配合使用。當收到播控監(jiān)測管理系統(tǒng)發(fā)出的倒換天線指令，天線倒換控制器立刻進行天線倒換。同時在該設(shè)備上能直觀地看到發(fā)射機天線是處于主機狀態(tài)還是備份狀態(tài)，避免誤操作；既可以在設(shè)備上直接手動倒換天線，也可以在控制系統(tǒng)遠程操作倒換天線。

2.2.6 廣播監(jiān)測解調(diào)編碼器

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺采用的廣播監(jiān)測解調(diào)編碼器可以開路監(jiān)聽6路廣播信號，設(shè)備帶有液晶屏幕，具有循環(huán)/強制監(jiān)聽功能，可以顯示播出的通道頻率和6路節(jié)目音頻信號的柱形圖。6路節(jié)目的頻率可根據(jù)實際需要進行設(shè)置，設(shè)備可以對6路音頻信號進行采集編碼，通過以太網(wǎng)方式進行輸出。

2.2.7 動態(tài)環(huán)境監(jiān)測儀

衡陽中波轉(zhuǎn)播臺采用的動態(tài)環(huán)境監(jiān)測儀可以采集16路開關(guān)量信號，能實現(xiàn)機房溫濕度、煙感、浸水、門禁、紅外、照明燈等參數(shù)的采集，能實時監(jiān)測機房溫濕度、煙感等。當達到設(shè)置值時，動態(tài)環(huán)境監(jiān)測儀報警，提醒值班人員檢查原因，保證安全播出。衡陽中波轉(zhuǎn)播臺分別在發(fā)射機房10 kW發(fā)射機、6臺1 kW發(fā)射機中間位置及UPS供電處放置了3個溫濕度和煙霧傳感器。

2.3 播控系統(tǒng)監(jiān)控管理系統(tǒng)改造

監(jiān)控管理系統(tǒng)采用Silverlight+.net框架技術(shù)，支持任何尺寸圖像的無縫整合。采用B/S（Brower/Server）結(jié)構(gòu)，用戶工作界面通過瀏覽器實現(xiàn)，主要事務邏輯在服務器端實現(xiàn)，大大簡化了客戶端電腦的負荷。該系統(tǒng)界面整潔，易于操作。系統(tǒng)主要有核心監(jiān)測、總體觀察、信源調(diào)度及工況監(jiān)測等功能模塊。

核心監(jiān)測模塊以動態(tài)柱形圖的方式顯示發(fā)射機的輸出功率和調(diào)幅度，在一個界面可以集中監(jiān)視所有發(fā)射機的工作情況，如圖1所示。

圖1 核心監(jiān)測

總體監(jiān)測模塊集中展示發(fā)射機的工作狀態(tài)，如天線倒換情況、具體哪臺發(fā)射機工作等，可以在此界面了解全臺所有發(fā)射機的工作情況，如圖2所示。

圖2 總體監(jiān)測

在信源調(diào)度模塊，可以手動在系統(tǒng)內(nèi)進行信號源的切換，也可以設(shè)置為自動切換模式，避免因信號源中斷導致停播事故。

在工況監(jiān)測模塊可以看到發(fā)射機運行時的詳細數(shù)據(jù)，發(fā)射機發(fā)生故障時，通過這些數(shù)據(jù)可以更快地判斷故障點，加快維修速度，如圖3所示。

圖3 工況監(jiān)測-發(fā)射機

除此之外，系統(tǒng)還有環(huán)境監(jiān)測、故障查詢等模塊。抄表分析功能可以自動、定時抄表，減輕了值班員的工作；人員管理與交接信息功能可以更好地幫助管理者對機房值班員進行管理；參數(shù)設(shè)置模塊可對發(fā)射機的開關(guān)機時間進行設(shè)置，實現(xiàn)發(fā)射機的自動開關(guān)機，如圖4所示。

圖4 參數(shù)設(shè)置

2.4 播控系統(tǒng)改造防雷和抗干擾措施

在發(fā)射臺站中，電磁環(huán)境相對復雜，尤其是發(fā)射系統(tǒng)，電磁干擾情況更加嚴重。有些發(fā)射臺站位于山上，本身就易遭雷電襲擊。發(fā)射臺的這種特性，使得發(fā)射機的監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，一旦解決不好防雷和干擾問題，勢必會對整個系統(tǒng)造成安全隱患，從而直接影響到安全播出工作[6]。

2.4.1 防雷方面

施工時，應對系統(tǒng)中各節(jié)點進行多點充分接地，同時電力保護部分應增加限壓型浪涌保護器，對因雷電導致的感應電壓進行分級泄放。大部分設(shè)備采用帶有浪涌保護的雙路冗余電源，電源部分增加浪涌保護功能，可以在一定程度上削弱殘存的電壓，保證設(shè)備供電的穩(wěn)定和連續(xù)，使設(shè)備運行更加安全和耐用。

2.4.2 抗干擾方面

針對中波臺的特殊工作環(huán)境，播控系統(tǒng)所有設(shè)備充分考慮發(fā)射臺電磁信號強的特性，加大了設(shè)備的附銅面積，每個設(shè)備設(shè)計專門的接地柱，與設(shè)備內(nèi)部器件充分接觸；每個設(shè)備與接地銅排連接，實現(xiàn)與零電位的等電位，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。裝設(shè)備的機柜與設(shè)備、監(jiān)控桌都做了接地處理。

播控設(shè)備信號接入部分，增加信號隔離器功能的設(shè)計，同時具有抗干擾設(shè)計。當出現(xiàn)信號浪涌，可通過自恢復保險絲進行信號切斷，防止浪涌電壓對設(shè)備的沖擊。

連接網(wǎng)線采用秋葉原超五類網(wǎng)線，使用帶有屏蔽功能的水晶頭。對數(shù)據(jù)信號進行兩次濾波，先采用低通電路濾除掉高頻干擾信號，再通過數(shù)學計算對信號進行二次濾波處理，保證信號未受到干擾。顯示器采用HDMI線。

3 中波臺播控系統(tǒng)技術(shù)改造后的成果

播控系統(tǒng)從改造至今已運行半年多時間，經(jīng)過多次檢驗，達到了預期目標，提高了臺站的工作效率，減輕了值班人員的工作強度，為安全播出提供了有力的技術(shù)保障。

3.1 發(fā)射過程實時監(jiān)測

技術(shù)改造實現(xiàn)了臺站對整個發(fā)射過程的實時監(jiān)測。在監(jiān)控管理系統(tǒng)界面，維護人員可以第一時間了解全系統(tǒng)的主要參數(shù)，掌握設(shè)備播出情況。其中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會立即發(fā)出報警聲，通知值班人員，提高了故障處理響應效率。

3.2 發(fā)射機自動倒換

技術(shù)改造實現(xiàn)了發(fā)射機的自動倒換。當主發(fā)射機出現(xiàn)故障，監(jiān)控管理系統(tǒng)會發(fā)出指令，立即啟動天線倒換器倒換天線，并發(fā)出指令開啟備份發(fā)射機，保證正常播出，解決了原播控系統(tǒng)存在的不能自動倒換的問題。

3.3 解決了信號源干擾問題

技術(shù)改造采用專用的音頻處理器，提高了信號源的穩(wěn)定性，減少了對發(fā)射機的損害，提高了發(fā)射機工作的穩(wěn)定性。電磁干擾等現(xiàn)象也大大減弱。

3.4 實現(xiàn)統(tǒng)一管理

改造后，本臺站數(shù)據(jù)與上級單位播控系統(tǒng)實現(xiàn)了聯(lián)通，全省各發(fā)射臺站的整體播出情況數(shù)據(jù)通過專網(wǎng)上傳至上級單位播控系統(tǒng)。上級管理機構(gòu)在總播出監(jiān)控系統(tǒng)可以隨時查看各發(fā)射臺站的播出情況，實現(xiàn)了整個湖南省中波系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。

3.5 節(jié)省維護成本

改造采用網(wǎng)絡(luò)電源管理器，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在中心平臺系統(tǒng)中遠程控制機房機柜內(nèi)所有設(shè)備電源的通電，也可隨時查看當前設(shè)備的供電情況。維護人員只需通過系統(tǒng)進行遠程操控維護，節(jié)省了人力、物力成本。

4 結(jié) 語

這次播控系統(tǒng)改造任務重、工作量大，既要滿足當前的工作需求，又要滿足未來發(fā)展需求，盡量不造成資源浪費、重復投資。在實際改造時，為保證正常播出以及便于后期故障檢修，前期技術(shù)團隊進行了大量的線路布置、標號等工作。播控系統(tǒng)的改造，推進了“無人值機，有人留守”工作的進程。隨著科學技術(shù)的進步以及隨時出現(xiàn)的新播出任務，臺站所有工作人員要時刻學習技術(shù)，為新時代的中波事業(yè)服務。