宁夏广播总控应急切换系统的改造

戴晓琼

（作者单位：宁夏广播电视台技术中心）

1 总控系统简介

作为广播电台制播系统的音频处理调度核心，播控系统占有极重要的地位，主要包括总控矩阵系统、信号质量监管、视频监控、时钟及同步系统、应急备播方案的智能处理系统等功能模块。为保障节目正常播出，实现高质量、不间断、既经济又安全的播出任务，缩短应急切换时间，迫切需要对原有系统进行优化，减少错播、劣播事件。为此，我们进行了广播总控应急切换系统的改造。

2 原四选一切换系统

2.1 系统简介

广播总控原有的四选一切换系统如图1所示。四选一接四路输入信号，第一路接STUDER主矩阵出的信号（输入1），第二路接网络信号（输入2），第三路接未经延时的跨矩阵信号（输入3），第四路接CF卡播放的补白信号。选择器自动切换逻辑优先级别依次为第一路、第二路、第三路、第四路，当检测到当前优先级无信号10s后（此时长可根据需要设置），自动切换至下一优先级有信号的通路作为输出。当前三级检测到无信号10s后切换至补白信号，若上一优先级信号恢复，则马上切换至上一优先级，将该通路信号作为输出信号。也可点灭系统“自动切换”，转换到手动切换模式，将当前通道信号固定作为输出信号。

2.2 系统不足

总控原有的四选一切换系统是安恒利合作商上海风格公司自己研发的一款主要依靠软件操作的系统。虽然操作简洁、思路明确，但该系统投入使用已逾六年，且每天24小时不间断工作，使设备老化严重、问题频出，软件的可靠性逐渐降低，稳定性很是牵强，不断出现各类影响安全播出的隐患，亟需在播出切换系统中进行设备的改造与替换。

3 新三选二应急切换系统

3.1 系统简介

三选二应急切换系统主要包括两大部分：切换控制、切换器。切换控制单元通常利用串口通信、网口以及软件程序对设备进行监测判断，控制切换器进行动作。利用计算机软件，设置简单易操作，更容易实现对多输入设备、多状态进行分析，可根据用户需求对不同设备及情况进行分析配置，实现复杂操作，同时应急切换系统对其前端的所有故障设备都能够实现自动应急和手动应急操作[1]。

三选二切换系统如图2所示：接三路输入信号，第一路接STUDER主矩阵出的信号，第二路接未经延时的跨矩阵信号，第三路接CF卡播放的补白信号。三选二自动切换逻辑优先级依次为第一路、第二路、第三路，当检测到当前优先级无信号10s后（此时长可根据需要设置），自动切换至下一优先级有信号的通路作为输出，当前二级检测到均无信号10s后自动切换补白至输出，若上一优先级信号预计恢复，则切换至上一优先级，将该通路信号作为输出信号。另外，同时按住切换器操作面板的“Control”键和“主输出”键，可将切换器设置为手动切换模式。

3.2 系统工作原理

系统切换逻辑：切换装置独立于播控系统，切换控制单元通过对输入信号源的特征进行分析判断，确认是否正常，如有异常或无信号，则控制切换器按照设定的优先级进行切换。由于直播间数字播出信号种类繁多，判断方法各有不同，当设备出现问题导致信号无法正常传输时，应急切换装置都会采取措施。在正常状态下（无替换输出），输入信号通过继电器输出；主路、备用、辅路三个信号状态能够被系统监测到，如果发生故障，则由预先设置的控制方案发出切换指令，并完成快速无缝切换；若出现切换装置断电的情况，主路及备用信号均可实现直通输出，等恢复供电后，继续按照原来断电之前的传输通道传输；切换装置模块内部，具备预复用节目的输出及控制等功能。

本系统控制模块及切换器安装在机柜上，监测控制面板安装在总控台上，通过控制面板查看播出状态，进行手动操作。

3.3 切换系统设备选型

图1 广播总控原有的四选一切换系统图

图2 三选二切换系统图

本次系统改造选择的设备型号为GCS 3x4x1 422 MP， 是 GHIELMETTI公司开发的一种自动无声切换装置。该产品采用先进的高性能专用芯片，具有高指标、性能可靠、操作简便、外观精致等优点。作为高品质的广播级音频切换设备，具有对3路输入信号进行选择，输出任意2路信号的功能，如主路信号发生故障，可自动把故障通道切换到备用信号，是能够真正有效实时地解决数字前端信号安全播出的专用应急设备。可以通过仪器面板上的铵键进行手动切换操作，也可根据需求设置为自动切换；切换器与控制器之间具有双向传输功能，控制器可以实时监视和控制切换器的工作状态；具有输入指示功能，当有输入信号进入切换器时，切换器该路指示灯亮，且控制器此路指示灯颜色改变；每路输出信号都提供二路分配输出，解决了用户需要外加视音频分配器的烦恼；具有掉电记忆功能，遇到断电或关机，重开机时切换器保持原状态。

4 三选二切换系统优势

在日常节目播出时，从播控系统到末级信号输出端，多系统多环节都有可能出现问题，如信号不稳定、中断，或者播控系统中某个设备出现故障，等等，造成播出间断、错播、劣播等事故。改造后的方案实现了断电时信号直通、断网时直接前面板操作等功能，这使其具备了作为重要播出通路上的关键选择切换设备的条件。由总控主/备矩阵输出信号、直播间直通节目信号，应急切换系统按定制优先级选择一个适当的输出信号，同时，送往数字/模拟两路播出应用端，在断电情况下，会把主/备矩阵输出信号作为默认信号直通输出，最大程度避免了自身故障点的产生。同时，当故障报警发生时，值班人员只需点击按键即可切换相应方案，通过备份按键的过程了解系统采用了何种备份方案，真正使系统为人所用、为人所掌握。同时，该设备操作简单、步骤简化、性能可靠、双电源配置，更加安全可靠，真正有效实时地解决了数字前端信号安全播出问题。且升级后的系统损耗低、故障率低，结构上独立于播出系统，对播出系统互不影响，更换方便。

5 结语

应急切换系统是保障广播节目高质量、不间断播出的根本，避免系统故障造成值班及技术人员变为“聋子”“瞎子”的尴尬情景。本次系统改造是综合考虑稳定性、实用性、安全性等因素，选择高可靠性硬件设备完成了广播总控应急切换系统的改造，实现了技术及设备的优化。