張 勇

（云南廣播電視臺(tái)，云南 昆明 650000）

0 引言

隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，城區(qū)范圍不斷外延，土地資源日趨緊缺。由于歷史原因，許多中波發(fā)射臺(tái)天線區(qū)域未辦理土地使用證，地網(wǎng)破壞的情況時(shí)有發(fā)生，地網(wǎng)保護(hù)存在很大的困難[1]。中波發(fā)射臺(tái)附近環(huán)境日趨復(fù)雜，天線區(qū)越來越小，加之天線距離高樓越來越近，嚴(yán)重影響了發(fā)射覆蓋效果。原先處于郊區(qū)的發(fā)射臺(tái)周邊工程建設(shè)項(xiàng)目增多、地網(wǎng)時(shí)有破壞、電磁環(huán)境復(fù)雜，對(duì)中波發(fā)射覆蓋效果造成影響。云南廣播電視臺(tái)中波發(fā)射臺(tái)是云南省發(fā)射規(guī)模最大的骨干發(fā)射臺(tái)，中波發(fā)射臺(tái)整體搬遷建設(shè)項(xiàng)目是云南省最大發(fā)射規(guī)模的省級(jí)中波發(fā)射臺(tái)遷建項(xiàng)目，主體工程已全部完成，業(yè)務(wù)系統(tǒng)已投入運(yùn)行。中波發(fā)射臺(tái)的遷建，釋放了發(fā)射臺(tái)舊址天線區(qū)大量的土地資源，有效配合了昆明市城市建設(shè)規(guī)劃。

1 前期考察與探索

《中、短波發(fā)射臺(tái)場(chǎng)地選擇標(biāo)準(zhǔn)》（GY/T 5069—2020）適用于對(duì)中波發(fā)射臺(tái)場(chǎng)地選擇進(jìn)行指導(dǎo)，是中波發(fā)射臺(tái)建設(shè)的重要依據(jù)。中波發(fā)射臺(tái)選址應(yīng)保證土壤濕潤(rùn)、地導(dǎo)系數(shù)大[2]。天線區(qū)域宜地形平坦區(qū)域，在500 m 范圍內(nèi)，總坡度不宜超過5%。天線周圍有障礙物時(shí)，以中、短波天線外250 m 為起點(diǎn)的位置到發(fā)射主向上界障礙物的仰角不宜大于3°。中波發(fā)射臺(tái)場(chǎng)地選擇宜綜合考慮氣象和地質(zhì)情況，選擇氣象和地質(zhì)穩(wěn)定區(qū)域，同時(shí)避開化工污染區(qū)域。新建工程建設(shè)項(xiàng)目用地應(yīng)符合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)規(guī)劃和土地利用總規(guī)劃，根據(jù)廣播電視技術(shù)要求，因地制宜，不占用或少占用耕地和經(jīng)濟(jì)效益較高的土地。

云南廣播電視臺(tái)中波發(fā)射臺(tái)整體搬遷項(xiàng)目位于云南省昆明市盤龍區(qū)。建設(shè)前，有關(guān)部門對(duì)選址位置進(jìn)行了大量考察和論證，完成了建設(shè)過程的各種手續(xù)，過程中不存在占用大量耕地的情況。中波發(fā)射臺(tái)的遷建周邊環(huán)境相對(duì)較好，長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃對(duì)發(fā)射場(chǎng)地影響較小，適合作為中波發(fā)射場(chǎng)地。新址場(chǎng)地內(nèi)總體平整，建設(shè)位置土地相對(duì)平坦，常年空氣濕潤(rùn)，土壤濕度、地導(dǎo)系數(shù)均可以滿足要求。

搬遷工作前期，組織發(fā)射臺(tái)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地考察，針對(duì)特種設(shè)備、專業(yè)設(shè)備和進(jìn)口設(shè)備，對(duì)相關(guān)技術(shù)資料進(jìn)行分析和論證，確保搬遷建設(shè)項(xiàng)目工藝環(huán)節(jié)符合國家法律法規(guī)和專業(yè)技術(shù)規(guī)范；確保搬遷完成后設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，中波廣播發(fā)射傳輸覆蓋效果滿足專業(yè)技術(shù)要求；確保采購專業(yè)設(shè)備代表中波廣播發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域最先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)完成后中波發(fā)射臺(tái)站成為樣板工程。

2 中波發(fā)射臺(tái)工藝系統(tǒng)

2.1 工藝系統(tǒng)組成

發(fā)射臺(tái)建設(shè)主要依據(jù)中波廣播發(fā)射臺(tái)的使用功能，以滿足廣播覆蓋網(wǎng)需求，遵守系統(tǒng)完整、技術(shù)合理的原則。云南廣播電視臺(tái)中波發(fā)射臺(tái)整體搬遷項(xiàng)目工藝系統(tǒng)包含了天饋線系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、節(jié)目傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)以及供配電系統(tǒng)等，如圖1 所示。文章著重介紹與本專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的工藝系統(tǒng)。

圖1 工藝系統(tǒng)框圖

2.2 天饋線系統(tǒng)

云南廣播電視臺(tái)中波發(fā)射臺(tái)新建兩座底部接地自立發(fā)射塔作為中波發(fā)射天線，兩塔的最小間距滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。盡量拉大了各天線的間距，以減少天線間的相互影響，盡量保證覆蓋效果和發(fā)射要求。這是并饋?zhàn)粤⑺胁ㄌ炀€在云南廣播電視臺(tái)的首次應(yīng)用，是發(fā)射臺(tái)天饋線系統(tǒng)的升級(jí)換代。相對(duì)于搬遷前發(fā)射臺(tái)使用的拉線塔，接地自立發(fā)射塔占地面積小、防雷效果好、鐵塔利用率高、性能穩(wěn)定、易于維護(hù)[3]，大大減小了發(fā)射臺(tái)技術(shù)人員的運(yùn)維工作量。其中，1#發(fā)射塔建成后成為全國最高的并饋?zhàn)粤⑺胁ㄌ炀€。

考慮到今后可能會(huì)受極端干旱年份影響，可能造成天饋線系統(tǒng)阻抗失配，嚴(yán)重影響天饋線系統(tǒng)傳輸效率，存在元器件受損隱患，預(yù)先在中波發(fā)射塔地網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)增加噴淋系統(tǒng)，以減小旱季天線接地電阻，保障安全播出。

對(duì)發(fā)射臺(tái)舊址拆除的饋管進(jìn)行充分利用，在發(fā)射臺(tái)新址建設(shè)過程中沿新饋管路由架設(shè)，作為備用饋管，以減小饋線路由故障隱患。

天饋線系統(tǒng)遷建經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：前期場(chǎng)地選擇、工程地勘數(shù)據(jù)滿足天線發(fā)射場(chǎng)地技術(shù)要求；天線電氣高度根據(jù)服務(wù)范圍、發(fā)射機(jī)輸出功率、地導(dǎo)系數(shù)、經(jīng)濟(jì)條件綜合確定；調(diào)配室做好安全屏蔽措施；地網(wǎng)鋪設(shè)充分考慮耕種區(qū)域加深地網(wǎng)鋪設(shè)深度；調(diào)試天線指標(biāo)時(shí)，充分考慮天線阻抗受季節(jié)性接地電阻變化影響；考慮拆除饋管的再利用，將其用作備用饋管。

2.3 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)

云南廣播電視臺(tái)中波發(fā)射臺(tái)在此次遷建中遷引進(jìn)加拿大Nautel 公司生產(chǎn)的NX200 型200 kW 中波廣播發(fā)射機(jī)，如圖2 所示。

圖2 NX200 中波發(fā)射機(jī)

該機(jī)型為Nautel 公司NX 系列中波發(fā)射機(jī)在全國的最大功率的中波發(fā)射機(jī)，代表著現(xiàn)今中波廣播發(fā)射的最先進(jìn)技術(shù)，是中波發(fā)射臺(tái)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的升級(jí)換代。Nautel 公司NX200 型200 kW 中波廣播發(fā)射機(jī)相較于國內(nèi)同等功率主流發(fā)射機(jī)集成度更高，體積更小，發(fā)射效率技術(shù)更為先進(jìn)，發(fā)射效率更高，具有完備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和豐富的內(nèi)建儀器儀表，發(fā)射機(jī)保護(hù)措施靈敏可靠，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異，易于維護(hù)[4]。

發(fā)射機(jī)系統(tǒng)采用1+1（一主機(jī)+一備機(jī)）配置方式，主、備機(jī)均配置了假負(fù)載，保證了系統(tǒng)的完備性。天線倒換系統(tǒng)采取手動(dòng)切換、本地自動(dòng)控制切換、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制切換相結(jié)合的方式。對(duì)于發(fā)射臺(tái)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)，在配置1+1 工作模式時(shí)，優(yōu)先考慮同型號(hào)的發(fā)射機(jī)，便于故障排查和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。由于NX200 機(jī)型屬于本發(fā)射臺(tái)在國內(nèi)首先引進(jìn)，本次遷建未采取主備機(jī)同型號(hào)的配置。

在搬遷建設(shè)過程中，發(fā)射臺(tái)舊址的發(fā)射機(jī)不停止工作，新購置的發(fā)射機(jī)在新建發(fā)射臺(tái)站完成安裝調(diào)試工作，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)滿足《中、短波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測(cè)量方法》（GY/T 225—2007），可在新址正常運(yùn)行后，再進(jìn)行發(fā)射臺(tái)舊址需要繼續(xù)投入使用的發(fā)射設(shè)機(jī)的拆除、搬遷與安裝調(diào)試工作。續(xù)用發(fā)射機(jī)作為備用系統(tǒng)發(fā)射機(jī)，增加了發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的冗余備份。

發(fā)射機(jī)系統(tǒng)遷建經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：考察、調(diào)研本領(lǐng)域先進(jìn)設(shè)備，采用更先進(jìn)高效的發(fā)射機(jī)型；做好搬遷階段新、老發(fā)射臺(tái)發(fā)射機(jī)運(yùn)行的銜接，做好發(fā)射機(jī)及其附屬設(shè)施安裝位置的合理規(guī)劃，做好發(fā)射機(jī)及其附屬設(shè)施相互連接、供配電鏈路、信號(hào)鏈路的合理規(guī)劃，嚴(yán)格按照技術(shù)要求測(cè)試發(fā)射機(jī)指標(biāo)。

2.4 節(jié)目傳輸系統(tǒng)

發(fā)射臺(tái)信號(hào)源主要由光纖專線、微波、衛(wèi)星（中星6A+中星9）3 路構(gòu)成。光纖租用運(yùn)營(yíng)商的數(shù)字鏈路專線進(jìn)行節(jié)目傳輸，由運(yùn)營(yíng)商提供1 路2 Mb·s-1數(shù)字鏈路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸通道，傳輸2 路云南新聞廣播和云南農(nóng)村廣播。微波采用網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)，8 GHz頻段，配置直徑3 m 的微波天線，接收云南新聞廣播、云南農(nóng)村廣播共2 套廣播節(jié)目，同時(shí)通過IP 通道雙向傳輸云南廣播電視臺(tái)全臺(tái)信號(hào)。配置C波段、Ku 波段衛(wèi)星接收天線，接收中星9、中星6A 上星節(jié)目源。節(jié)目傳輸系統(tǒng)如圖3 所示。

圖3 節(jié)目傳輸系統(tǒng)

各傳輸子系統(tǒng)將不同路由接收的云南廣播電視臺(tái)的各類節(jié)目源信號(hào)通過解碼器解碼，送至信號(hào)選擇切換器進(jìn)行切換，再經(jīng)音頻處理器對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理后，送發(fā)射機(jī)房對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)作為信號(hào)源進(jìn)行開路發(fā)射。各傳輸系統(tǒng)接收的廣播節(jié)目通過數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)街蛋嗍铱偪仄脚_(tái)進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)聽及監(jiān)測(cè)。本臺(tái)發(fā)射的開路信號(hào)也經(jīng)接收解調(diào)、IP 打包后送入值班室進(jìn)行監(jiān)聽。

節(jié)目傳輸系統(tǒng)遷建的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：綜合布線滿足相關(guān)規(guī)范；節(jié)目源采用數(shù)字技術(shù)，采用微波、衛(wèi)星、光纖等方式傳輸，至少采取兩路不同的傳輸鏈路；節(jié)目傳輸機(jī)房采取屏蔽措施，節(jié)目傳輸信號(hào)線的敷設(shè)采取有效措施，避免電磁干擾；音頻分配器、音頻切換器及音頻處理器等設(shè)備設(shè)置應(yīng)急跳線端口；所有信號(hào)處理設(shè)備具有本機(jī)數(shù)據(jù)管理接口，具備斷電直通功能。

2.5 自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)

自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器及客戶端組成，主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控管理、臺(tái)區(qū)安全管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及監(jiān)聽監(jiān)看調(diào)度等功能，如圖4 所示。

圖4 自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)

自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、節(jié)目傳輸系統(tǒng)、電力與環(huán)境以及安全防范系統(tǒng)，融入內(nèi)網(wǎng)辦公自動(dòng)化（Office Automation，OA）數(shù)據(jù)傳輸功能。

監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)日常開關(guān)機(jī)管理和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并能對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行遙控開關(guān)機(jī)和倒機(jī)操作。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入音頻信號(hào)、開路接收音頻信號(hào)監(jiān)聽，可遠(yuǎn)程切換輸入音頻信號(hào)。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)機(jī)房環(huán)境的溫度、煙霧進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)機(jī)房存在漏水隱患的電力電纜溝、水冷設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)臺(tái)內(nèi)發(fā)射機(jī)房、配電機(jī)房、主要走道、發(fā)射臺(tái)出入口、建筑物門口、發(fā)射臺(tái)周邊以及天線場(chǎng)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)控。出入口控制系統(tǒng)布置在發(fā)射機(jī)房、中央控制室、弱電設(shè)備間、柴油發(fā)電機(jī)室及電力變壓器室等重點(diǎn)區(qū)域[5]。周邊防范系統(tǒng)采用了周界脈沖電子圍欄，對(duì)發(fā)射臺(tái)工作區(qū)和天線區(qū)域布控，防止非法入侵。

自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)遷建的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)涉及大量的信號(hào)傳輸線，須合理規(guī)劃；高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)盡量采用屏蔽線，做好接地；設(shè)備間采取屏蔽措施，控制和監(jiān)控設(shè)備計(jì)劃好備份和余量；建立數(shù)據(jù)庫，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；與播出相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備盡量配置聲光報(bào)警，與播出相關(guān)的設(shè)備采用內(nèi)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。

2.6 供配電系統(tǒng)

中波發(fā)射臺(tái)配置一路專線、一路公用線共兩路10 kV 高壓電源。10 kV 高壓系統(tǒng)采用單母線分段的接線方式，平時(shí)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，兩路電源分列運(yùn)行，各帶部分負(fù)荷。當(dāng)一路電源故障或檢修，母聯(lián)開關(guān)自動(dòng)投切，由另一路電源帶全部負(fù)荷。

低壓配電系統(tǒng)配置3 臺(tái)變壓器，1#、2#兩臺(tái)變壓器為設(shè)備變壓器，兩個(gè)變壓器互為備用，3#變壓器為生活變壓器。設(shè)備變壓器用于低壓發(fā)射機(jī)、節(jié)目傳輸設(shè)備、發(fā)射機(jī)附屬設(shè)施、消防安全系統(tǒng)、機(jī)房空調(diào)以及機(jī)房照明。平時(shí)兩臺(tái)變壓器各自帶部分負(fù)荷，當(dāng)一臺(tái)變壓器檢修或故障時(shí)，低壓母聯(lián)開關(guān)自動(dòng)投切，由另一臺(tái)變壓器帶全部負(fù)荷。3#變壓器用于行政辦公等負(fù)荷配電、生活用電。對(duì)于節(jié)傳間以及弱電間等重要負(fù)荷，配置了容量160 kW 的不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）供電系統(tǒng)。

配置一臺(tái)額定功率為750 kW，電壓為380 V 的低壓柴油發(fā)電機(jī)組作為低壓備用電源。柴油發(fā)電機(jī)具備自動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式。自動(dòng)控制自啟動(dòng)信號(hào)取自兩路外電的進(jìn)線開關(guān)的輔助接點(diǎn)。兩路外電完全消失后，柴油發(fā)電機(jī)在30 s 內(nèi)自啟動(dòng)，向低壓母線供電。

供配電系統(tǒng)是中波發(fā)射臺(tái)故障率較高的環(huán)節(jié)之一。本次遷建根據(jù)發(fā)射臺(tái)實(shí)際建設(shè)供配電鏈路，配置了模擬電路操作板，用作日常培訓(xùn)和演練，操作錯(cuò)誤時(shí)伴隨聲光指示警報(bào)，以提高發(fā)射臺(tái)員工應(yīng)急處置能力。

供配電系統(tǒng)遷建的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：中波發(fā)射臺(tái)宜接入兩路外電，主用供電為專線，有條件的情況下可配置柴油發(fā)電機(jī)；滿足條件的配置備用變壓器，變壓器具有自動(dòng)投切功能；發(fā)射機(jī)控制設(shè)備、信號(hào)源設(shè)備采用UPS 供電，UPS 電池組滿足滿負(fù)荷供電30 min 以上；主備設(shè)備、主備信號(hào)源接入不同的供電回路，電力接地和高頻接地嚴(yán)格分開。

3 結(jié)語

搬遷過程中最重要的是保證安全播出。新建發(fā)射臺(tái)天饋線系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、節(jié)目傳輸系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)調(diào)試完成后，利用晚間停播時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，確保新設(shè)備技術(shù)指標(biāo)達(dá)到中波廣播發(fā)射技術(shù)要求，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，再進(jìn)行老臺(tái)繼續(xù)投入使用的舊設(shè)備的拆除與安裝。搬遷工程啟動(dòng)以后，發(fā)射臺(tái)技術(shù)人員積極參與，搬遷各工藝環(huán)節(jié)由發(fā)射臺(tái)指定專人全程負(fù)責(zé)，熟悉搬遷工作中的設(shè)備和技術(shù)環(huán)節(jié)。對(duì)于拆除后須在新址投入使用的設(shè)備，應(yīng)做好標(biāo)簽與登記，在搬遷過程中注意做好防震、防靜電等設(shè)備保護(hù)措施。