王剛
摘要:屏山發射臺作為安徽廣播電視臺第一個無人值守發射臺站,發射系統、供配電系統、臺區環境和安防系統等環節均實現了主備自動倒換和傳輸雙路由,同時還引入物聯網技術將臺站所有設備集成到統一的管理平臺,為無線發射臺站未來發展提供了新方向。
關鍵詞:無人值守 物聯網 自動化
為提高安徽廣播電視臺廣播電視節目在皖東北地區覆蓋效果,安徽廣播電視臺擬定在泗縣屏山建立無人值守發射臺,屏山位于泗縣縣城西北部屏山鎮,距離泗縣縣城9.6公里,屏山發射點建成以后,可以覆蓋泗縣全境、靈璧、固鎮、五河的大部分地區、宿州市部分地區以及鳳陽、明光的局部地區。
屏山發射臺作為安徽廣播電視臺第一個無人值守站,具有較好的試點示范意義。一方面作為廣電臺直屬臺站第一個無人值守站,在設計與施工過程中都會遇到全新的技術問題,可以為以后繼續建設無人值守站和臺站自動化更新積累豐富經驗。另一方面節省人力成本,利用成熟的監控自動化技術提高安全播出質量。
此次設計方案引入了物聯網技術,將屏山發射臺所有電器設備通過無線、有線方式聯接為一個智慧網絡,能夠自主運行。物聯網技術為無線發射臺站技術革新提供了一個新方向。它在其他領域已經展現了非常良好的應用發展勢頭,在廣播電視無線傳輸發射這一領域的應用前景同樣令人期待。
屏山發射臺無人值守站設計方案
按原規劃方案,屏山發射臺建成后,擬發射兩套地面數字電視和中央臺及省臺共計三十余套廣播電視節目。在系統配置要求方面,應達到國家廣電總局關于無線發射轉播臺的三級安全播出保障要求,屏山發射臺供配電系統由一路外電和一路自備電源組成,具備自動或手動互投功能,臺區建成后還新建了光伏發電系統,在白天光照充足的情況下作為補充能源,大大降低了傳統能源消耗。發射系統均按照三級安全播出保障的要求電視發射機1+1備份、調頻發射機N+!方式配置。
此外,屏山發射臺還需滿足國家廣電總局關于無線發射轉播臺無人值守站的規定:一、應采用封閉式空間設計,滿足無人值守條件下良好的防火、防盜、防塵、防漏、防蟲、保溫等防護條件;二、應配置具有自動控制和遠程遙控功能的通風、空調等設備,并配置可遠端管理的防雷保護系統、消防自動控制系統及安防監控系統;三、應建立遠程監控管理系統,實現對站內信號源系統、發射系統、供配電系統等的遠程監控和管理。遠程監控系統應具備系統運行工作狀態遠程實時監測、主要參數實時記錄、運行異態實時報警、遠程控制以及數據管理等功能。
為了滿足上述要求,屏山發射臺無人值守站系統應該是一套穩定性好、加密度高、備份手段多的智能化系統,并具備在強雷暴等特殊氣候條件下工作的性能。本系統分為自控點(屏山發射臺)、遙控點(宿州轉播臺)兩個部分。
屏山發射臺作為自控點,擁有本地自動化監控裝置和遠程監控裝置。臺內發射設備、信號源設備、供電設備、安防設備、照明和機房空調等設備均安裝自動化監控裝置和遠程遙控切換裝置,機房采用封閉式空間設計,滿足無人值守條件下良好的防火、防盜、防塵、防漏、防蟲、保溫等防護條件,室內安裝溫濕度傳感器、煙霧傳感器及監控攝像頭,實時監測機房內重要環境參數,可自動啟動空調改善機房環境。臺區內重點部位安裝門禁、紅外攝像頭,臺站被非法闖入時會發出警報信息,夜晚或光線照明度低下時,臺區燈光會根據光感應器發出的信號自動點亮。臺區所有設備均可手動操作,以便留守人員在緊急情況下進行應急操作。
距離該臺90公里的宿州發射臺作為遙控點,可利用微波通道、光纖通道、移動通信網絡作為信息傳輸通道,將屏山發射臺發射設備信息、信號源設備信息、供電設備信息、臺區環境監測信息不間斷傳送至宿州臺監控室,實時監控屏山臺播出情況。
屏山發射臺無人值守站工作流程
無人值守站工作流程與傳統有人值守發射臺的工作流程相比,最大的不同在于自動化與手動切換,無人值守站發射設備、信號源設備、供電設備分別安裝了兩套切換裝置。一套為本地自動切換裝置,當設備出現故障時,此裝置根據預設程序,啟用備用發射機、備用信號源或備用電源,宿州發射臺能在遠程監控系統上查看自動切換前后主備用設備的實時狀態;另一套為遠程遙控切換裝置,當本地自動切換裝置出現故障,無法完成自動切換時,可通過遠程遙控切換至備用設備上。此外,在遇到特殊播出情況,如要求進行分頻播出或設備進行臨時維護,需在停機時進行設備切換,也可通過遠程遙控切換裝置進行臨時切換。同時,方案也考慮到強雷暴等極端惡劣的自然條件下,兩套切換裝置同時失效的情況下,可依靠人員進入機房進行手動切換,以確保安全播出工作萬無一失。
臺站安防監控方案
屏山發射臺距離縣城9公里,臺區四周空曠,人跡罕至,為防止不法分子潛入臺站偷竊或破壞,臺內計劃安排兩名留守人員擔任安防保衛工作,在臺區重要部位安裝紅外攝像頭,進出口安裝門禁,留守人員可通過臺內監控系統查看全臺情況。
機房作為重點保護對象,它的門禁系統更加嚴格,借鑒銀行部門的視頻監控系統的管理方法,當工作人員進出機房時,必須臉部無刻意遮擋,否則會引發報警。出現此類報警時,機房進出通道會自動鎖死,不法分子除非暴力破壞,否則無法進入。臺站留守人員可憑門禁卡和預設密碼解除進出通道的鎖死狀態。
臺站播出自動化已經是非常成熟的技術,但像屏山發射臺將發射系統、供配電系統、臺區環境監控等多個環節進行集中物聯的臺站在國內仍然不多見,屏山發射臺區無人值守站的設計方案為無線發射臺站未來發展提供了參考,值得廣電人深入研究。(作者單位:安徽廣播電視臺)
參考文獻:1.馬洪連,朱 明主編:《物聯網工程開發與應用實例》,北京,科學出版社,2016年版。