拉薩廣播發射機房無人值守技術淺析

廖敏海 次仁德吉 楊 帆

（作者單位：西藏廣播電視臺）

由于西藏廣播電視臺地處拉薩，海拔較高，氣候條件較差，且機房存在嚴重的電磁輻射、噪聲干擾等問題，同時需要多位值機人員進行24小時輪換值班，導致工作效率低、運行成本高，且長期值班對工作人員的健康有較大影響。就廣播發射臺站而言，在電子信息技術飛速發展的當下，發射機房應用全自動化監測控制系統的技術已日趨成熟，且隨著發射機房各項設備的不斷更新，發射機等設備更加先進，播出工作更安全穩固，該臺已符合無須人員值守的全自動化監測控制的技術條件。

1 無人值守系統的建立

1.1 廣播發射機房現有的系統概述

1.1.1 安全運維監控系統

系統采用B/S體系架構，其中包括多通道FM/AM監測編碼卡、DA54多通道AES/EBU數字音頻監測卡、多屏監控和報警系統以及e-Link鏈路顯示系統。安全運維監控系統可以實現對傳送流（Transport Stream，TS）信號整體流程的監測，實現故障快速定位，具有較強的綜合管理能力。其主要功能是可以對信道、碼流、音頻故障、監測數據等在傳輸和發射時的各鏈路進行集中監控（架構圖見圖1）[1]。

圖1 安全運維監控系統主要架構

1.1.2 發射機集中監管平臺

發射機集中監管平臺用于實現臺站資源管理，包含臺站基本信息、機房信息、人員調度信息、發射機信息、機房鏈路、動環設備信息等；臺站自動化監控依據運行圖，完成發射機的自動開關，包括信號指標（包含不同的鏈接）、發射機指標、動力環境指標、監控和報警、設備控制，信號切換；平臺業務支撐，包括用戶管理、值班管理、指揮調度（見圖2）[1]。

圖2 發射機集中監管系統基本軟件結構

1.2 發射機房設備的維護更新

1.2.1 發射機的更新維護

發射機是實現無人值守系統建立最重要的組成部分，西藏廣播電視臺調頻發射機房現在所使用的是意大利R.V.R電子有限公司的3 kW熱插拔調頻立體聲發射機和由杭州眾傳數字設備公司制造的調頻數字廣播（Convergent Digital Radio，CDR）發射機，這兩種發射機都符合無人值守系統建設的要求，具有遠程控制端口，能夠通過整改使用光纜傳輸技術將各串口分別連接到各臺發射機終端，再結合上述監測系統完成對發射機的遠程控制、數據采集等監測操作。若發生故障，可直接通過電腦端操作，發出執行指令，形成開關量信號，經光端發送機、光纜、光端接收機組成的開關量信號遠程傳輸系統，無失真地將開關量信號傳送到無人值守機房，再由光端接收機開關量信號輸出觸點開關，分別控制中間繼電器，使用中間繼電器控制觸點來控制主備用發射機的啟停以及天線位置與備用機器之間的倒換，從而達到遠程控制的目的。隨后，只需在每周檢修日進行檢查維護，無須值機人員24小時輪班值守。

1.2.2 發射機房控制監測功能的實現

第一，該系統要對發射機房的總電源開關實現控制；對調頻廣播發射機的電源實現控制；對同軸系統的倒換實現控制；對照明設備開關實現控制等。第二，各組設備運行情況的監測：改造中，可對各組設備配備相對應的攝像頭，以光纖傳輸方式傳送至總控室，機房技術值班人員可通過遠程操作云臺方位以及攝像頭的轉向，實現對機房內各組設備的運行情況和參數的監測和分析判斷。根據傳回控制室的監測畫面，技術值班人員可以清楚觀察到各組設備狀態指示燈是否正常，還可以對機房環境的安全做出監視，進一步確保了安全播出的任務。而且，通過攝像機組還可以監聽機房播出環境中的聲音，可以調取傳回，進一步提高了播出、發送工作的安全性和可靠性[2]。

1.2.3 發射機房電力系統的維護整改

發射機房電力系統的安全可靠是實現無人值守的最基礎保證。西藏廣播電視臺發射機房現在使用的UPS電力系統是市電和專電雙回路供電系統，已滿足投入使用條件，只需進行監測報警。若UPS雙回路供電都出現故障，UPS會切換至電池供電模式，此時理論上可以維持發射機房兩個小時的供電，為了避免不能及時做好應急操作而導致的播出事故，筆者建議外接一個自啟柴油發電機，并注意在每周的檢修日進行各路線路、開關以及來電自啟系統等的檢查、維護、調試，以確保其在發生故障時能正常運行。

1.2.4 空調系統的整改

空調是發射機房必不可少的降溫設備，可以延長發射機的使用壽命，西藏廣播電視臺廣播發射機房共配備5臺空調機，在發射機定時開關的時間節點由值機人員負責手動操作空調的開關。可以委托空調維修店鋪對現有空調進行更新改造，結合時鐘系統根據發射機的定時開關機來建立獨立的空調供電控制機制，讓空調系統實現“來電自啟”[3]。

1.2.5 視頻監控系統的整改

西藏廣播電視臺廣播發射機房現安裝的攝像頭雖然能夠監拍機房設備和機房周圍的整體環境，監控值機員工動作狀況，實現安全預警監測，但是無法監拍到發射機等設備的具體參數及工作狀態，只能通過值機人員不定期巡機來進行查看。所以，筆者建議為三組發射機和倒換同軸增裝對應的攝像頭，考慮到機房內日夜光線的變化以及發射機儀表、倒換同軸等的檢測情況，建議選用KC6540型日夜轉換超清晰攝像頭。該攝像頭具有自動電子快門、電子光線控制、自動跟蹤式白平衡、色溫適應范圍廣、數碼自動背光補償等功能[4]，檢測畫面清晰穩定，可以實現對機房設備24小時工作狀態的監測，進一步保障在無人值守的情況下廣播電視仍能安全穩定地播出。

1.2.6 系統特點

該系統從硬件到軟件開發，都采用結構化、模塊化、規范化設計思路，并根據具體的使用情況和西藏廣播電視臺的實際情況，優化完善所需功能。

（1）由于發射機輸出功率的提高，強電磁輻射下造成控制失效的現象時有發生。所以為了確保控制輸出不出現故障，需要在系統運行過程當中，對硬件設施的各項控制參數進行觀察分析，并總結出一套穩定可靠的控制傳輸和控制電路的輸出數據以作參考，以此來提升控制系統的抗干擾能力。

（2）采用個性化界面設計，讓使用變得簡易、便捷。為了防止人為操控失誤導致設備出現損傷，要對相關功能按鍵進行互鎖設置，可以只執行開機和關機兩個動作后就完成控制操作,而中途的整個過程都由軟件自動運行。

（3）采用脈沖頻率調制（Pulse Frequency Modulation，PFM）傳輸技術，保證圖像和數據信號的高質量傳輸。

（4）易操作性原則。由于監控系統的大部分功能都是由計算機軟件完成的，所以監控系統的設計要體現“人性化”設計理念，應具有簡單、友好的人機界面，利用計算機圖形界面技術，工作人員可以通過菜單以及鼠標等方便快捷地實現多種功能，便于用戶操作[5]。

2 發射機房的應急預警機制

為了確保上述工作的順利開展，還應該建立健全應急預警機制。依據西藏廣播電視臺發射機房現狀，在無人值守技術系統建立并完善后，要在原有的工作機制基礎上，將機房24小時業務人員值守機制取消，只保留技術值班崗，然后對技術值班人員進行無人值守系統的操作培訓及演練，重點是消防設備的使用和監測設備狀態的觀察等。此外，在該系統正式啟用后，針對機房消防安全和供配電系統進行多次、全方位的應急演練，找到存在的安全隱患和不足后進行細化處理，制訂出相應的應急操作預案。

3 結語

本文主要從無人值守、遠程監控和應急操作這三個方面淺析了西藏廣播電視臺廣播發射機房無人值守系統建立的條件和過程。在設計過程中，充分利用了西藏廣播電視臺發射機房現有各項條件，在提高設備利用率的同時極大地降低了滿足需求建設的成本。該系統的建立實施，不僅節省了人力資源、提升了工作效率、降低了運行成本，而且減少了長期值班對工作人員的健康損害。在以后的工作中,工作人員還要根據實際應用過程中所出現的問題進一步完善系統功能，對發射臺各設備運行狀態信息、防火防盜等監控信息以及各發射機播出的伴音、圖像、數據等信號進行監測和分析，以進一步發揮其作用。