縣級DTMB發射機房建設及注意事項

谷緒華

（山東省平陰縣融媒體中心（平陰廣播電視臺），山東 濟南 250400）

0 引 言

地面數字電視廣播（Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）發 射 機 房 是 放置DTMB發射設備、信號源設備、不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）、GPS授 時 器等主要播出發射設備的重要場所。DTMB發射機房建設水平及附屬設施配置的高低將直接影響DTMB信號的發射質量和覆蓋效果。縣級DTMB發射機房的建設應本著“高起點規劃、高標準施工、嚴要求管理”的原則進行建設施工。

1 供電系統的建設構想

國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》無線發射轉播臺實施細則第二章第一節供配電系統規定，縣級發射臺供配電系統應達到三級保障要求。

1.1 外電配置方案構想

在外部電源配置方面，發射臺應接入兩路外部電源（市電），其中一路原則上應為專線，當其中一路外部電源（市電）發生故障，另外一路外部電源不應同時發生故障[1]。三級保障要求接入兩路外部電源，如只有一路外電，應配置自備電源。自備電源的選取應以柴油發電機組為主。在選購柴油發電機組時，應根據本單位的要求和實際情況來確定挑選標準。首先，要考慮產品的技術性能、可維護性、售后服務及價格；其次要考慮所帶負載的容量、油耗等，另外，在滿足所有設備的正常用電外，還要留有一定的余量（一般為30%左右）；最后，需要注意，當發電機組正常使用后，應時刻保持有一定的燃油并每月進行一次啟動，以便在關鍵時刻能夠發得出、用得上。

1.2 UPS配置方案構想

國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》無線發射轉播臺實施細則第二章第一節第五條規定：電視發射臺的發射控制設備和信號源設備宜采用不間斷電源UPS供電，UPS電池組后備時間應滿足實際所帶負荷正常工作30分鐘以上[1]。此外，使用UPS時最好不要使UPS長期處在滿載或輕載狀態下運行，一般選取額定容量的50%～80%為宜。另外，為了確保廣播電視信息安全，嚴禁通過外部網絡對UPS智能一體化電源進行遠程維護維修。

1.3 單UPS供電系統構想

單UPS供電系統就是在兩路外接電源（市電）或一路外接電源（常用市電）和一路自備電源（發電機）后面用雙電源自動轉換開關（Automatic Transfer Switching，ATS）連接在一起（雙電源自動轉換開關的轉換時間從主電源各向電弧熄滅到備用電源各項主觸頭閉合為止最快可達到0.08～1.5 s），當常用市電停電，發電機組或另一路備用市電自動啟動供電；當常用電源恢復正常，負載又自動切換到常用電源供電。其原理結構如圖1所示。

圖1 單UPS供電設備原理結構示意圖

在單UPS供電的情況下，如果UPS不間斷電源出現故障且沒有及時修復，這時市電突然停電，則由發電機進行供電，此時會產生一個發電機從啟火發動到發電輸出正常的時間差（進口發電機組約為5～15 s，國產發電機組約在15～30 s）。在這個時間差內，由于沒有電能供給發射機和信號接收設備使用，這時發射機會出現停機停發現象，所有的信號源接收設備及授時器等設備就會因停電而產生數據丟失、信號連不上等故障。單UPS供電的主要優點是占用空間小、方便布置，安裝簡便、使用靈活，初期投資安裝所需的費用低；缺點是單機故障影響大，不能完全規避“零停播”，如整個系統內所有設備不能連接在同一接地裝置，極易引發干擾。

1.4 雙UPS供電系統構想

雙UPS供電系統就是在兩路外接電源（市電）或一路外接電源（常用市電）和一路自備電源（發電機）后面用ATS雙電源自動轉換開關連接在一起，當常用市電停電時，發電機組或另一路備用市電自動啟動供電，當常用電源恢復正常后，負載又自動切換到常用電源供電。雙UPS供電系統把信號源接收設備、發射控制設備等主要播出負荷按照功率的大小均勻地分開，用兩組相同型號或相近容量的UPS不間斷電源分別供電，根據需要用雙電源自動轉開關（ATS）或靜態切換開關（Static Transfer Switching，STS）將兩組UPS連在一起，原理結構如圖2所示。

圖2 雙UPS供電設備原理結構示意圖

雙UPS的優點是兩組UPS互為備份、互相補充，能有效規避廣播電視信號的“零停播”，實現真正意義上的“不間斷”；缺點是同單UPS供電系統相比投資成本相對較高，安裝相對復雜，空間占用相對較大。

對于有條件的臺站和講究連續性及高可靠性的使用單位，還可以采用N+X的供電方式。N表示所有負載所需的最少UPS的數量，X表示備用UPS的數量。

1.5 ATS與STS的區別

ATS為自動切換開關，全稱為“自動轉換開關電器”。ATS轉換開關為機械式結構，具有秒級間斷時間，一般用于UPS輸入前端，用于兩路市電之間的切換或市電與發電機之間。ATS的主要作用是在主電源（常用電源）停電時，將所帶負載從主電源自動切換至備用電源，以確保重要發射播出負載連續可靠運行。ATS以電機驅動以及電磁驅動的方式實現兩路電源的自動轉換。ATS自動轉換開關一般用于大負載轉換，轉換時間相對較長，電機驅動型雙電源需1.5 s以上，電磁驅動型雙電源最快可達80 ms。

STS是靜態轉換開關，為二選一電源自動轉換系統，一般用在UPS的輸出端。正常工作情況下由主路電源（UPS1）給主要負載供電，當主路電源發生故障，STS將自動切換到備用電源（UPS2）給主要負載供電，主路電源恢復正常后便自動切換回主路電源供電。STS為電子電路式結構，由智能控制板、高速可控硅斷路器構成。與ATS自動轉換開關相比，STS靜態轉換開關的切換速度可達到毫秒級（≤8 ms），提供快速負載轉換（一般為1/4周期），可實現電路的不間斷轉換，不會造成所帶負載斷電。STS既能保證對負載連續可靠供電，同時又能保證在不同電源之間相互切換時的安全性[2]。

2 前端綜合預警（報警）系統的建設構想

2.1 前端綜合預警（報警）系統主要開發目的

前端綜合預警（報警）系統主要開發目的，一是對前端機房的具體情況及外部環境進行實時的監控監測，二是對機房里的可控設備（有源設備）進行統一管理，三是通過此系統減輕值班人員繁重的勞動強度，使值班工作更人性化、規范化；四是最大限度地把一切安全隱患排除在萌芽狀態。此系統應安全可靠，且應符合國家廣播電視總局制定的相關信息系統安全等級保護的相關基本要求[3]。

2.2 前端綜合預警（報警）系統簡介

前端綜合預警（報警）系統具備入侵報警功能并可對機房的溫濕度、外接電源（市電）、UPS（不間斷電源）、火災管理、機房出入信息管理、機房監控系統及天線區等個幾個板塊分別進行管理。任一板塊出現問題，預警（報警）系統就會發出報警信號（通過有線或無線傳到值班人員的手機或者值班總監控平臺上）。此系統對每種設備設定預警信息發出范圍值和報警信息發出范圍值（數值越高鳴叫或閃爍的頻率越頻繁）兩個數值范圍。另外，此系統還應同時具有自動切斷電源、自動轉換電源功能和自動啟動七氟丙烷滅火器進行滅火功能及自動記錄機房半年內的基本情況（如人員出入情況及每個板塊的歷史記錄）的功能，也可以登錄機房監控系統，實時觀察機房的具體情況。并對一些可控設備的技術參數進行遠程維護調整。

2.3 前端綜合預警（報警）系統下一步的升級打算

下一步擬加裝可控設備的自檢功能軟件，實現新功能的疊加，對一些常見設備故障做到精準排查、靶向修復。

3 綜合監控監測系統的建設構想

DTMB（地面數字電視廣播）信號綜合監控監測系統的建設目的，一是通過監控監測軟件對多臺DTMB發射機發射的中央無線覆蓋的電視和廣播信號及省無線覆蓋的電視和廣播信號進行綜合監控監測，同時也對所在臺的自辦節目（電視節目和廣播節目）的信號源和發射信號進行實時監聽監看，另外此監控監測系統軟件還應具有無信號自動報警的功能，哪臺發射機出現問題，發射機對應的顯示板塊或顯示器就會自動閃爍紅燈，并發出提前設置好的語音進行報警；二是把所有的發射、控制設備通過數據線或網線接入云綜合服務平臺，通過電視屏幕墻或電腦運用此軟件對DTMB信號進行綜合監控監測及監聽監看，也可以通過無線方式連接上工作人員的智能手機，通此軟件的手機App版對DTMB信號進行監聽監看，信號所用的傳輸方式應安全可靠，且應符合國家廣播電視總局制定的相關信息系統安全等級保護的相關基本要求。

4 DTMB信號源配置

國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》無線發射轉播臺實施細則第二章第二節信號源系統規定，縣級發射臺信號源系統應達到三級保障要求。

首先，所發射的DTMB節目均應具備至少兩路不同傳輸路由的信號源，信號來源均應安全可靠[1]，且應符合國家廣播電視總局制定的相關信息系統安全等級保護的相關基本要求。其次，針對發射中央DTMB播出平臺和省DTMB播出平臺節目的，應同時具備衛星備用信號源和光纜備用信號源并定期對所用設備和線路進行檢測和維護。最后，對于有條件的臺站，可以多備一套衛星地面接收設施和增加一至兩條備用光纜（最好不是同一家傳輸運營商），并時刻處于接通、接收狀態，確保關鍵時刻能夠用得上。

5 機房建設應注意的幾點常見問題

新建DTMB發射臺臺站環境應符合國家廣播電視總局制定的電視發射臺場地選擇標準基本規定，機房溫度、濕度、防塵、靜電防護、接地、布線及外部環境等應符合電視發射臺設計規范的有關規定，并充分滿足設備安全運行要求[1]。

5.1 機房環境

對于機房環境，要做到定期打掃、整治機房環境衛生，清理機房和衛星地面接收設施及發射塔（發射天線）等設備周圍的雜物、雜草、亂枝；要注意所用設備的內部清潔，定期將設備內部灰塵清除干凈，特別是通風系統（風扇或風機）。為了安全起見，清潔設備內部及外部時，一定要將電源斷開，在確保設備斷電的情況下進行，以免造成機器甚至人身傷害事故。另外，機房應采取必要的防鳥、防蟲、防鼠等措施。

5.2 用電及防雷接地安全

機房內應埋設單獨的地線，專門用于發射機和其他重要設備的防雷接地，具體標準必須按照國家廣播電視總局制定的廣播電視工程工藝接地技術規范執行。一般發射臺工程工藝接地系統（除發射機高頻接地）宜采用聯合接地，接地電阻不大于1 Ω，在土壤電阻率較高的環境，接地電阻可適度放寬到4 Ω[4]。發射設備及信號源接收設備等主要設備要加裝專門的防雷保護裝置（如防雷浪涌保護器等），一般情況下在播出機房低壓配電柜電源進線處設第一級防雷浪涌保護器，標稱放電電流值In不小于60 kA；在進UPS不間斷電源的進線處設置第二級防雷浪涌保護器，標稱放電電流值In不小于40 kA。機房空調室內機下面應保持干凈整潔，不應當放置機器設備或走強弱電線纜，以免因空調室內機滴水引發事故[5]。

5.3 機房溫濕度控制

在機房溫濕度控制方面，應根據機房面積和實際需要購置一臺具有遠程控制和管理功能的空調（不接外網），達到機房區域溫度要求：夏季溫度22±2 ℃，濕度50%±5%；冬季溫度20±2 ℃，濕度45%±5%。對于有條件的臺站，可以多備一臺空調，另外，機房內應加裝必要的溫濕度檢測記錄儀，有條件的臺站可以加裝具有遠程控制和管理功能的溫濕度監控系統，進行實時數據監控、異常報警。

5.4 消防安全

消防設施的配置應符合國家廣播電視總局制定的有關規定，在機房內安裝煙感報警器和自動七氟丙烷滅火器（為了保護精密儀器、電子元件不受污染、腐蝕而損壞，使用七氟丙烷滅火劑最為合理）及具有遠程控制和管理功能的火災報警裝置，在樓梯走廊內盡量放置二氧化碳滅火器。對于分體式（主機和電池分開的）UPS的主機和電池不應直接壓在一起，應當分開放置并保留一定的距離，以免影響UPS主機和電池的通風散熱。為了確保UPS主機有良好的通風，UPS箱體與四周其他物體之間的距離應大于0.5 m。另外，機柜內的設備之間也應保留一定的間隙（5 cm左右為宜），以便于接收機、授時器等設備之間的通風散熱。

6 結 語

為全面提升平陰縣公共文化服務質量和水平，有效保障全縣人民基本文化權益，不斷滿足人民群眾日益增長的精神文化生活需求。廣播電視相關部門對發射設備的無故障要求也必然越來越高，一個性能卓越的現代化機房必將成為廣播電視臺為廣大人民群眾提供高質量電視節目不可或缺的“保護神”。