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        廣東廣播電視臺(tái)Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車高清化改造設(shè)計(jì)與建設(shè)

        2021-08-10 02:25:52邱宇哲
        電視技術(shù) 2021年6期
        關(guān)鍵詞:信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)

        邱宇哲

        (廣東廣播電視臺(tái),廣東 廣州 510066)

        1 Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車原系統(tǒng)配置

        廣東廣播電視臺(tái)Ku波段多功能衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車由原廣東南方電視臺(tái)建設(shè),于2009年建成并投入使用,項(xiàng)目定位為具備2+2新聞戶外單邊連線功能的高標(biāo)清信號(hào)兼容的Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車。該車底盤為德國(guó)奔馳Sprinter 515 CDI廂式貨車,車體情況良好。原車供電系統(tǒng)配備了熊貓牌12NE車載發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)6 kVA UPS;空調(diào)系統(tǒng)為2臺(tái)4 000 W制冷量的車載頂置式空調(diào)。視頻系統(tǒng)主要核心設(shè)備為16路高標(biāo)清信號(hào)兼容切換臺(tái)和16×16矩陣,高清和標(biāo)清信號(hào)1∶1輸入輸出。車頂安裝的衛(wèi)星天線為Vertex車載式1.8 m直徑的Ku波段碳纖維衛(wèi)星天線[1],天線電動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)為鋼纜傳動(dòng);該車配備2臺(tái)400 W行波管功放,于天線兩側(cè)馬鞍形安裝。編碼調(diào)制器為MPEG-2編碼格式的Tandberg E5788,中頻信號(hào)輸出至上變頻器后再交功放進(jìn)行信號(hào)放大,經(jīng)車載天線實(shí)現(xiàn)信號(hào)上行。

        該車技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,許多關(guān)鍵核心設(shè)備已進(jìn)入設(shè)備故障高發(fā)期。隨著節(jié)目使用需求的增加和變化,該衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車已不能完全適應(yīng)當(dāng)前節(jié)目制作和傳輸?shù)男枨螅O(shè)備使用率逐年下跌。

        2 改造實(shí)施方案

        本次項(xiàng)目改造方案主要包括對(duì)單邊制作系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)以及車體系統(tǒng)的改造。

        2.1 單邊制作系統(tǒng)和信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)改造

        改造后的單邊制作系統(tǒng)和信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)需要滿足在單邊信號(hào)制作和衛(wèi)星信號(hào)傳輸兩種工作狀態(tài)下均能進(jìn)行簡(jiǎn)便操作的需求,且具備高安全播出級(jí)別。具體改造設(shè)計(jì)如下。

        (1)信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)按照信號(hào)通道1∶1冗余設(shè)計(jì),配置兩個(gè)16×16高清矩陣作為信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)的核心設(shè)備。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí),可通過(guò)矩陣選取信號(hào)輸入源進(jìn)行快速應(yīng)急,滿足高標(biāo)準(zhǔn)安全播出要求。

        (2)保留原有的高清四訊道單邊制作系統(tǒng)[2]作為獨(dú)立信號(hào)源模塊,置于矩陣輸入前端,通過(guò)矩陣輸入選擇當(dāng)前工作模式。新增8路高清備份切換臺(tái),高清切換臺(tái)和調(diào)音臺(tái)均為在線式主備架構(gòu),滿足高標(biāo)準(zhǔn)安全播出要求。

        (3)新增光纖傳輸通道和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸通道,增強(qiáng)信號(hào)調(diào)度功能。

        (4)新增網(wǎng)管服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)控制交換機(jī),可對(duì)具備Web UI登錄管理功能的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和指令修改。

        (5)拆除原車所有標(biāo)清設(shè)備,保留使用所有功能正常的高清設(shè)備,通過(guò)內(nèi)部調(diào)配符合系統(tǒng)需求的利舊設(shè)備進(jìn)行新增和更換。具體的設(shè)備調(diào)整如表1所示。

        表1 單邊制作系統(tǒng)和信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整表

        (6)所有信號(hào)線路全部經(jīng)跳線盤輸入輸出,原有視頻和音頻信號(hào)跳線盤全部換新,全車視音頻技術(shù)系統(tǒng)線路重新集成。原系統(tǒng)所有便攜式設(shè)備全部機(jī)柜安裝,車尾的輸入輸出接口板重新設(shè)計(jì)并集成安裝。

        改造完成后的信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)和信號(hào)單邊制作系統(tǒng)如圖1、圖2所示[3]。

        圖1 信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)

        圖2 單邊制作系統(tǒng)

        2.2 衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)改造

        原衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)架構(gòu)為編碼調(diào)制器、上變頻器、高功放及天線4級(jí)架構(gòu),每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備均1∶1冗余配置,并配置倒換開關(guān)[4]。改造后的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)架構(gòu)不變,但各環(huán)節(jié)設(shè)備均做出更換調(diào)整。原編碼調(diào)制器Tandberg E5788和綜合解碼器Tandberg RX1290為MPEG-2編解碼協(xié)議,將編碼調(diào)制器和綜合解碼器更換為AVC/H.264標(biāo)準(zhǔn)的編碼調(diào)制器Harmonic 3202和綜合解碼器Harmonic Proview 7100,同質(zhì)量高清信號(hào)提升1倍編碼效率,節(jié)省租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬費(fèi)用。原Ku波段上變頻器信號(hào)輸出衰減較大,更換為功能正常的利舊設(shè)備。原車配備2臺(tái)400 W行波管功放,在系統(tǒng)改造前已出現(xiàn)故障且完成維修,馬鞍形安裝位置不變。Vertex車載天線功能完好,可繼續(xù)使用。衛(wèi)星信號(hào)傳輸系統(tǒng)圖如圖3所示[5],設(shè)備調(diào)整表如表2所示。

        圖3 衛(wèi)星信號(hào)傳輸系統(tǒng)

        表2 衛(wèi)星信號(hào)傳輸系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整表

        2.3 車體系統(tǒng)改造

        車體系統(tǒng)的改造原則是內(nèi)部布局不做改動(dòng),僅對(duì)空調(diào)循環(huán)和配電系統(tǒng)進(jìn)行局部調(diào)整。

        原車空調(diào)系統(tǒng)為2臺(tái)4 000 W制冷量的車載頂置式一體空調(diào),工作區(qū)域?yàn)榻苁斤L(fēng)道沖孔出風(fēng)。為了更好地適應(yīng)華南地區(qū)酷熱天氣,在工作區(qū)機(jī)柜前側(cè)加開60 cm×30 cm的出風(fēng)口,提升工作區(qū)供冷效率。主機(jī)柜底部增加3個(gè)排氣風(fēng)扇,以增強(qiáng)機(jī)柜冷氣循環(huán)。全車配電系統(tǒng)保留雙UPS和車載發(fā)電機(jī),每個(gè)機(jī)柜基礎(chǔ)供電由原先的端子排設(shè)計(jì)改為雙PDU插座供電。

        在近年衛(wèi)星車使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),編碼調(diào)制器發(fā)熱量較其他設(shè)備偏大且設(shè)備深度較深,冷風(fēng)在編碼調(diào)制器周圍不易形成循環(huán)。為保證編碼調(diào)制器局部溫度在酷熱高溫環(huán)節(jié)下的正常工作溫度,特別定制一個(gè)1 U機(jī)架式安裝的風(fēng)墻(帶開關(guān)),內(nèi)部安裝3組雙電機(jī)油冷渦輪增壓服務(wù)器散熱風(fēng)扇前后放置,每組為4 cm厚度,12 V供電,機(jī)架式面板前后開槽,放置于主備編碼調(diào)制器之間,增強(qiáng)局部循環(huán)散熱。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),散熱性能優(yōu)異,風(fēng)墻開啟后,主備編碼調(diào)制器可穩(wěn)定在40 ℃以下。

        3 結(jié) 語(yǔ)

        相比于新建技術(shù)系統(tǒng),改造技術(shù)系統(tǒng)受到的條件制約更多,限制更大,難度也更大,更考驗(yàn)改造項(xiàng)目系統(tǒng)負(fù)責(zé)人的綜合能力。系統(tǒng)設(shè)計(jì)既注重系統(tǒng)架構(gòu)與當(dāng)前節(jié)目使用需求的匹配,也注重歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié),解決了該車在以往使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種不足。本次技術(shù)系統(tǒng)改造受制于預(yù)算限制,資金投入僅限于技術(shù)系統(tǒng)重新集成和部分設(shè)備維修。從表1和表2的數(shù)據(jù)可知,本次改造以技術(shù)設(shè)備利用率最大化為原則,滿足本次改造需求的原車設(shè)備繼續(xù)使用,新增技術(shù)設(shè)備均由現(xiàn)有設(shè)備內(nèi)部調(diào)配實(shí)現(xiàn),順利實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)準(zhǔn)安全播出要求和多功能的系統(tǒng)改造目標(biāo)。改造完成后,該車多次順利完成大型體育賽事、新聞直播報(bào)道以及外場(chǎng)綜藝節(jié)目的衛(wèi)星直播信號(hào)傳輸任務(wù)和單邊制作衛(wèi)星連線任務(wù),是廣東廣播電視臺(tái)外場(chǎng)信號(hào)直播的可靠技術(shù)建設(shè)成果和平臺(tái)。

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