应急切换在播出系统中的应用

王　锋　蒋　瑞

应急切换的基本要求

应急切换的根本目的就是在最短时间内由故障设备转向正常设备播出，确保节目不间断播出，在切换过程中尽量避免对用户的影响。为此，应急切换配置应该满足以下条件：

1、操作简单

最简单的操作就是没有操作，所以对于应急配置来说如果播出设备出现故障最好能够自动切换到备份设备。随着计算机控制的广泛应用，很容易实现多种情况下的自动切换功能。这样的功能降低了播出对人的依赖，对降低播出事故起到了关键作用。

从实际值班的角度出发，系统也需要个“一键切换”的手动按钮，按下这个按钮会切换到备份系统，故障就会避开，这样的按钮相比计算机上的手动操作要简便的多，在自动切换失效的情况下，这个按钮显的尤其重要。无论采用什么样的方法，应急操作总是越简单越好，步骤越少越好，指望应急操作中有条不紊、一步一步进行是不现实的，也是不合理的。

2、尽量避免对播出系统产生影响

应急切换是播出系统的补充，是为播出系统服务的，在配置选型中尽量减低对播出链路的影响。一是，应急切换系统的损耗尽量低。二是，应急切换系统出现故障时候不会对播出系统产生影响。三是，应急切换系统要容易从播出系统中剥离。总之，无论是在播出中还是在检修中，应急切换应该相对独立于播出系统。

3、应急切换设备自身安全

选型中应该考虑到设备自身的安全，故障率低，更换方便。首先设备应该是双电源，使用中，要切实使用两路电源。其次最好是板卡形式的，更换方便。再次，最好用专业矩阵厂家的产品，前期在自己系统中进行试用，试验其在频发故障下的反应。

4、满足不同条件下的自动切换

应急切换系统应该尽可能对其前面所有设备的故障都能够自动应急和手动应急，对于设备本身硬件故障和信号故障都能进行自动和手动应急，这和系统设备、切换设备都有关系，在选择中要认真考虑。

总之应急切换系统最好能够做到，只要出现故障，不管是哪里的故障都能自动采取措施。

应急切换系统的组成

应急切换系统的通用配置如图1所示，切换控制单元检测播出设备A及其备份设备A'的状态，如果A状态异常而A'正常，则控制切换器进行切换，切换至播出设备A'播出。图示为“二选一”的情况，实际中用的最多，当然在1：N系统中，1个设备备份多个设备的情况与此类似。

通过图上可以看出，应急切换系统包括切换控制单元和切换器两部分，根据播出设备通信方式的区别，切换控制单元有所不同，可以利用网口、串口通信再加上计算机程序对播出设备监看判断，然后给切换器发出相应指令信号，也可以利用根据播出设备的GPI接口状态，对切换器进行控制。利用计算机软件控制，更容易对多个设备、不同情况进行分析，实现更加复杂的操作。

根据信号的不同，切换器也有所不同，对于射频信号采用同轴开关，中频信号或数字信号采用继电器或集成电路控制。

一般情况下，切换控制单元和切换器装在机柜上，而远控面板放在控制台上，可以在控制台上查看控制状态，进行手动操作。

应急切换在播出系统中的应用

1、信号源的应急切换

信号源的切换设备已经非常成熟，产品也非常多，通用的方式如图2所示。

切换设备通过对信号源特征的分析，来判断信号源是否正常，如果信号源不正常，则进行切换。切换设备是独立的，和前后设备都没有联系。

模拟电视信号主要根据行同步信号的有无、平均图像电平来判断信号有无、黑场、静帧。根据判断结果来控制信号切换，实际中通常为一个U的设备，控制单元和切换器都在一起。

由于数字信号种类比较多，所以判断也各有不同。下面就地球站使用的ASI切换器为例作一说明。ASI信号中含有河北卫视和多个广播，进入设置界面后，选择信号丢失和PID丢失项，然后自动侦测PID，显示不同节目的PID，如HEB TV PID 为0086HEX，选中监测该PID，则当发现该PID丢失或者出现错误时就会进行切换，对于其它节目的PID不进行监测，当然也可以选定监测。使用该切换器等于覆盖复用器、DS3/ASI适配器的故障，当这些设备出现问题导致信号不能正常传输时，都会采取措施。

2、编码切换

这里的编码包括信源编码和信道编码，地球站中包括中频切换和上变频切换。电视、调频、中波发射中的激励器切换，均属于编码切换范畴。值得一提的是，随着数字传输的普及，用信源编码后的传输流（通常为ASI信号）作为信源的情况越来越多，这种情况归属到了信源切换。

对于这部分的切换，主要根据设备的状态来判断是否进行切换，主要针对的是设备故障，在地球站的实际配置中，调制器和上变频分开备份，都是已调信号但是频率不同。随着技术的发展，有些厂家将备份切换做到设备里面，如COMTECH公司的上变频器，采用自己设置的菊花链，便于1:N的实现，由于菜单设置较深，手动切换反而显得有些繁琐。

电视、调频、中波的的切换如图3，激励器互相备份，这部分一般也由发射机厂家直接配置好，根据激励器的状态进行自动切换，有的有远控面板，例如东芝发射机可以通过远程软件实现激励器的切换控制。吉兆调频发射机的激励器也可以自动切换，根据用户要求不同，单激励器的发射机还是比较多的。

由于电视、调频、中波激励器、功放都做到一个柜子里面，统称为发射机，这样我们一般看不到相应的切换单元。而且由于激励器性能比较稳定，实际中激励器的倒换还是比较少的，但是检修时要注意这部分的检修、试验。

3、射频信号的切换

射频信号与信号源和编码切换最明显的区别在于射频信号的功率比较大，是功放输出的末端，是上发射天线前的信号。电视、调频、中波信号用的是同轴开关，地球站用的是波导开关，当功放设备或天馈出现故障时，进行应急切换。射频信号的切换在操作步骤上首先应该退掉功率，再进行操作。

结束语

应急切换是保障不间断播出最重要的手段，这些设备是保障播出的根本，所以在系统配置、系统维护中要加倍重视，并根据技术的改进，进行相应调整。