廣播電視無線發射臺實現優質播出的實施策略

胡安禮

（昭通市廣播電視轉播臺，云南 昭通 657000）

0 引 言

隨著科學技術的快速發展，廣播電視無線發射臺一般會采用短波臺和高山臺的無線發射臺方式實現信號覆蓋。其中，高山無線發射臺一般會建設在郊區或者海拔較高的山頂上。以昭通市廣播電視轉播臺發射站為例，這個臺站建設于20世紀80年代，建在城市海拔最高的涼風臺山頂上，肩負全市廣播電視信號傳輸的重要任務。該臺站建設的歷史久，原有的設備設施陳舊，因此需要專業的值機人員對發射臺站進行看守，確保發射臺的發射質量，以實現優質播出[1]。在廣播電視節目播出階段，值守人員需要對信號播出情況進行監控，記錄下設備的實時運行數據。從過往實際情況來看，這種方式需要投入的人力資源較大，并且純人工的方式很難保障廣播電視的安全、穩定、優質播出[1]。因此，隨著先進科學技術的廣泛應用，在智慧廣電建設的大背景下，為了實現臺站傳輸信號優質播出，需要構建自動化、智能化的監控系統，減少人工監控模式帶來的弊端，同時完善發射臺的供電系統。

1 廣播電視無線發射臺智能化監控系統的設計方案

在無線發射臺的智能化監控系統設計過程中，計算機控制技術、智能技術的應用占據關鍵地位。其中，智能化處理技術會以發射系統的既定方案、額定參數為標準，對系統的運行狀態進行自動化判斷及合理處置；而計算機控制技術則負責信號監測與采集、遠程控制終端、自動化管理工作模式等功能，進而契合智能化處理要求[2]。無線發射臺智能化監控系統的設計結構如圖1所示。

圖1 無線發射臺智能化監控系統的設計結構圖

1.1 主控設備配置

在對廣播電視無線發射臺智能化監控系統進行設計的過程中，為了確保發射臺運行的安全性與穩定性，需要對主控設備進行合理配置，并拓展系統功能，這是無線發射臺監控系統設計的關鍵。從智能化監控系統架構層面來看，主控設備作為系統的“大腦”，會直接影響數據信息處理效果。為了全面提升監控系統對數據的處理速度、加強信息傳輸能力，同時提升各模塊運行的穩定性，為今后技術升級提供便利，應當優選合適的單片機，作為主控設備芯片[3]。通常選擇具有多數據接口的芯片，原因在于多功能串口能通過WiFi技術進行連接，將數據傳感器與模擬/數字接口相互連接，從而將系統功能編碼錄入內部FLASH存儲塊中，進而實現功能拓展。將PHY芯片與模擬/數字接口相接，可與無線通信、智能傳感進行對接，從而實現智能化監控的效果[4]。

1.2 自動化機房監測系統

廣播電視無線發射臺的主要工作任務是傳輸信號。先要接收從其他單位傳送過來的信號源，經過發射臺站中的鏈路環節送至發射機進行發射作業。受眾通過終端設備接收信號，從而收聽或收看節目。以廣播電視信號為例，為了保證電視節目信號源傳送更加安全、穩定，信號監測系統需要提供多類型信號源，通過專用分配器對信號予以分配[5]，待各路信號完成切換后，實現對信號強度的有效識別，進而確保廣播電視節目的優質播出。根據監測功能對信號監測系統進行劃分，可將其分為處理層和展示層兩大部分，其中處理層主要借助硬件對信號源進行切換，同時向網絡上傳監測到的數據信息、碼流數據信息，確保信息傳輸質量；在展示層中，若監測發現鏈路出現信號故障，智能化監控系統將發出語音提醒，能夠根據信號報警的具體指示定位故障地點，通過遠程控制方式的輔助，保障信號傳輸質量，實現優質播出。

在廣播電視無線發射臺的智能化監控系統當中，應用最頻繁的是嵌入式信號監測系統，因為該監測系統的環境適應性較高，并且能長時間保持穩定狀態。具體來講，嵌入式信號監測系統主要由監測板卡、工業機箱、直流供電電源等設備構成。

（1）嵌入式核心監測板卡。該設備一般采用較為常見的DSP+FPGA架構，能夠充分發揮計算機性能[6]。該板卡具備故障監測、報警等自動化功能。

（2）工業機箱。機箱一般采用機架式設計，采用后裝載結構，同時支持熱插拔，內部配備可熱拔插的風扇模塊，確保兩端能實現空氣對流，有助于機箱散熱。

（3）直流供電電源。電源同樣采用機架式設計，具有自動負載均衡功能。系統在運行狀態下如果出現過熱、過流、過壓、斷路等情況，電源會進行自動化保護，同時對廣播電視無線發射臺的運行狀態及溫度進行實時監測。

1.3 監測節目畫面質量

智能監控系統借助無線遠程控制的方式，能夠對輸入信號源、分配器、切換器以及相應節點進行質量監測，同時在動態化監測過程中實現自動化報警。系統一般采用嵌入式前端輸出的TS over IP組播碼流，能實現對畫面的動態化監測，如果監測報警主機獲取組播碼流，便能自動開啟動態監測功能，從而提升系統的安全性[7]。在節目畫面質量監測過程中，系統會對靜幀、黑場、無聲等故障展開動態化監測，確保節目優質播出。同時，監控系統也具有諸多報警手段，如果監測到信號故障，會通過語音等方式進行警示，以便工作人員及時進行系統維護。

對廣播電視無線發射臺智能監控系統進行設計時，需要將節目畫面質量監測系統納入其中，對錄像進行全程監控，以便能夠對故障進行提前預判。系統采取磁盤頂分配方案，若硬件方面出現故障，則以讀寫方式拓展計算機空間，防止軟件對磁盤進行重復性讀寫。此外，系統也能緩存電視節目數據，依據設定好的時間與空間對磁盤進行配置，再添加錄像文件進行索引，可實現對信號的自動化監測，保證優質播出。

對節目畫面信號進行監測，需要借助計算機完成。在信號監測模塊設計中采取分布式設計方案，有助于強化整個系統的抗風險能力。即使局部功能模塊出現故障，其他模塊的運行也不會受太大影響，完全可通過其他信號傳輸設備，切換監控區域，最大程度地降低外界因素的負面影響[8]。對于工作人員而言，同樣能夠通過遠程操控切換設備或功能，對無線發射系統進行全方位管控。

1.4 綜合報警與系統管理

從運行實際情況來看，數據格式和編碼是廣播電視無線發射臺運行效果的主要影響因素，而智能化監控系統作為發射臺站的重要構成部分，決定了廣播電視信號傳輸的安全性以及發射臺站的運行穩定性。身為關鍵保障體系，監控系統必須做好故障監測工作。為了確保系統運行穩定，設計人員必須綜合考量信號監控過程中受到外界因素的影響，確保數據傳輸鏈路的可靠性，做好身份驗證，應用防火墻技術等保護技術，設計可靠性更高的報警系統。

智能化監控系統能夠借助人機交互系統完成報警操作，保證在第一時間發出提醒，找準故障發生點，進而采取有效措施，保證電視節目信號優質播出。綜合報警系統內置多種報警方式，在對語音的監測中，通過邏輯處理實現對不同類型報警信息的分類，基于音頻混合器輸出節目伴音，一方面能滿足節目監聽要求，同時也能增強伴音效果。

2 廣播電視無線發射臺供電保障措施

為保證優質播出，需要確保發射機能夠持續穩定工作。電力作為發射機的能源支持，同樣要保障電力供應不間斷，進而提高播出質量。結合《廣播電視安全播出管理規定實施細則》的要求，無線發射臺站應當接兩路外電，實現主備電源切換，保障發射臺站的用電安全。在具體的供電保障措施中，需要重點關注柴油發電機與UPS電源兩方面。

2.1 柴油發電機

柴油發電機主要以柴油為燃料，通過燃燒柴油將內能轉化為動能，帶動發電機將動能轉化為電能。憑借著啟動快、功率提升快、能量轉化效率高、穩定性高、成本低、維護簡單等優勢，柴油發電機被眾多無線發射臺站選定為最佳替代電源。一旦市電出現故障，可第一時間發動柴油發電機為全臺站供電。配備與安裝柴油發電機的過程，需要綜合考慮安全、噪聲、占地面積等因素，需要將柴油發電機與發射機機房分開設置，為發電機專門建設機房，也為柴油補給提供方便。同時，柴油機機房需要做好隔音工作，選用-30號柴油作為儲備油，以免因氣溫過低而影響發電機的啟動。此外，需要開啟延時自啟動，保證柴油發電機能夠在市電故障斷電時自動啟動，實現備用電源系統啟動的智能化。

此外，選用柴油發電機作為備用電源，即便發電機長時間不需要運行，也不能放松日常維護保養工作。維護過程需要關注元器件的損耗情況，工作人員要檢查螺絲緊固程度、管路老化程度等，如果出現問題則需要第一時間處理，避免市電故障時柴油發電機無法啟動且在短時間難以修好，影響廣播電視節目的播出。在維護工作中，儲備柴油必須定期更換，避免長時間放置而變質；柴油發電機中的蓄電池會在工作狀態下自動充電，但是長時間不運轉則難以保障蓄電池的電量充足，所以在維護時需要檢查電壓，避免出現電量不足而導致發電機無法啟動的現象。發電機需要定期進行啟動檢查，查看發電機是否存在異常，能否穩定運行。一旦發現問題要第一時間處理，以免對節目播出造成不良影響。

2.2 UPS電源

UPS電源作為一種能實現不間斷供電的設備，主要由儲能裝置和逆變器等部件構成，能夠在市電出現供應故障時及時將儲備的電能通過逆變器對負載進行電力供應，確保發射機能夠維持穩定的工作狀態，實現優質播出。安裝UPS電源，是為了確保從市電供應出現故障到柴油發電機正常供電之間的供電空白期得到補充，確保發射機房內的播出設備、信號源能正常工作，也能夠避免因為電能突然切斷而大量設備需要重啟，也能降低電涌對元器件的損害概率，是對設備的有效保護。針對UPS電源的放置地點需要嚴格控制溫度，20～25 ℃最為適宜，溫度過高會降低電源的使用壽命。同時，也要避開陽光直射或與其他熱源靠近擺放，便于以后的維護與維修。

對UPS電源的維護維修需要由專業人員進行，以免發生安全事故。發射臺站的工作人員需要做好日常檢查工作，控制好UPS存放點的溫濕度。一般UPS會每隔24小時自檢一次，工作人員需要仔細查看自檢信息，對故障信息進行記錄、上報與消除。應每隔半年對UPS進行一次充放電，清晰記錄充放電時間，統計好UPS供電時間變化信息。

3 結 語

如何實現優質播出，是目前廣播電視無線發射臺站監管工作需要重點考慮的問題。本文提出建立智能化、自動化監控系統以及完善供電系統，應當成為該項工作的發展方向。對智能化、自動化監控系統的優化設計，需要配備性能良好的主控設備，同時對機房、節目畫面質量進行自動化監測，實現智能化報警功能。同時，以柴油發電機和UPS作為保障，能夠實現無線發射臺供電系統的不間斷運行，同樣能夠保證發射臺的高質量運行，實現廣播電視節目的優質播出。