本地调频广播发射系统的设计改造及应用

杨 熙，张艳强，张旭荣

（玉溪市五脑山广播电视发射台，云南 玉溪 653100）

0 引 言

广播电视是党、政府和人民的喉舌,是社会主义精神文明建设的重要阵地，也是民众获取民生、经济、政治等信息的主要渠道之一[1]。为了让民众收听到高质量、健康积极的广播节目，广播电视发射台站必须提高节目传输的稳定性，将广播电视的安全播出保障措施落实到位。由于信号源和发射机设备备份不足或供电系统故障将会导致广播电视节目停播，因此必须重视对节目信号源、发射机设备以及供电系统部分的备份与优化更新，从设备备份和更新方面来更好地保障广播电视节目的安全播出[2]。

1 设备优化设计改造概述

对调频广播节目发射的每个环节进行备份，从而保障每套广播节目正常播出。针对调频广播信号源，中央和省广播节目主要以接收卫星信号为主、广电网络信号为辅的多路备份的方式来保障节目信号源的备份，而本地调频广播还是以广电网络光纤的传输来提供节目信号源。对于本地调频广播来说，从本地电台直接传输一路本地节目信号的专用光纤数字信号源很有必要，可以实现不同光纤线路本地调频广播信号的备份。当信号源部分出现故障，还可以将广电网络信号和电台直通的信号进行对照来排查故障原因，有利于快速解决故障问题。

在工作中因供电问题造成的停播事故很多，考虑工作人员进行维修的人身安全和处理故障的时间等问题，对双电源供电进行改造，减少断电时长并快速接通供电电源。玉溪市五脑山广播电视发射台现已拥有两套不间断供电电源（Uninterruptible Power System，UPS），通过将两路UPS 接入双电源切换器（手自一体）和定时器，实现双电源供电自动切换和定时开关设置[3]。对于发射机故障造成的停播，此前安装的是手动切换发射机射频的切换开关，工作人员手动切换需要一定的时间。而设计改造射频切换开关设备，可以同时对主备发射机设备和设备供电进行自动切换。通过对主机功率设置一个采样值，当功率低于采样设定值时或为0 时，主机会自动切断电源，备机自动供电且射频开关同时切换至备机启动，从主机切换至备机正常运行的时间相比之前人工切换大幅降低，同时缩短了工作人员监测到信号中断到处理倒换设备的时间。

2 设计方案

2.1 供电线路设计改造

改造供电线路，以主备两路供电电源来保障供电。将松丰UPS 作为主用电源、易事特UPS 作为备用电源，两路供电电源接入双电源切换器，双电源切换器输出接入定时器，从定时器输出至转换开关盒，从转换开关盒输出至电源插座，从而实现双电源供电，如图1 所示[4]。

图1 供电线路

考虑到双电源切换开关和定时器在故障时会导致电源插座断电，在设计时加入了电源开关盒，接入主备两路直通电源，确保在双电源切换开关和定时器出现故障或损坏时可以切换至主备电源任意一路电源，实现持续对设备供电[5]。在设计安装完成后，手动操作转换开关盒，达到切换不间断供电的要求。而在日常工作维护中，需要定期对定时器内的电池进行更换或者对定时器进行更换，将技术改造与定期维护相结合来保障设备供电安全。

2.2 发射设备布局设计改造

为了保障广播电视安全播出，对于一套调频广播的所有发射设备进行合理布局，有利于工作人员在处理故障时判断出故障点并加快故障处理速度。同时在布局设备中加入部分具备自动化功能的设备，可以有效提高工作效率。在布局设计方案中，加装一台射频切换器设备，在调频发射机故障或者发射功率低于取样功率值时自动切换至备机，恢复广播节目正常播出。在广播节目正常发射播出时，工作人员有充足的时间接入假负载至射频切换器，对故障发射机进行故障排查和维修，不影响节目安全播出。本地调频广播设备整体布局如图2 所示。

图2 本地调频广播设备整体布局

针对本地调频广播信号源，安装主备解码器，同时输入数字信号（ASI）和RF 射频信号（DVBC）等不同路信号源实现双备份。在对解码器进行主用信号源设置时，应注意主备信号源的设置方式。进入解码器菜单，在链路设置选项中进行主备信号源的设置。解码器主机采用数字信号作为主用信号源、RF 射频信号作为备用信号源，备机则采用RF射频信号作为主用信号源、数字信号作为备用信号源，避免其中一路信号输入源出现故障时造成信号同时中断。工作当中，遇到信号源和解码器同时出现故障的情况很少，解码器和信号源的双备份已基本满足工作要求。根据本地调频广播节目要实现同步广播的要求，接入GPS 时钟基准源（10 MHz、1 PPS），同步TS 流解码器从输入的TS 流中解码出数字音频信号。将TS 流中的时间戳与时钟基准源的时标进行比对，并自动测量和补偿链路延时后通过数字音频接口AES/EBU 送入发射机，来保证音频传输信道的时延相同，满足同步广播的要求[6]。安装数字音频切换器，将主备解码器的输出信号同时输入数字音频切换器，实现信号源自动或手动切换，保障信号源不间断输出至调频发射机。针对供电部分故障导致断电的问题，可以在电源插座上安装一个简易的断电报警器。在断电时，报警器会发出“滴滴滴”的报警声音，工作人员可以根据报警及时采取相应的处理措施，从而缩短故障处理时间。

3 设计改造当中设备的完善及应用

在设计改造完成后，需进行试运行使用。在应用中，由于部分设备的功能不完善或者系统版本过低，因此需要更新换代或者购买满足设计要求的设备。在设计改造时，TS 流解码器设备之前没有安装过数字信号（ASI）的输入口，需要发回厂家加装数字信号的输入口和升级版本，达到双音频信号源的设计要求。解码器在使用中设定了数字信号和RF 射频信号的优先使用权限，需要手动切断任意音频信号的输入才能实现自动切换。针对该问题，采用主备解码器进行音频信号的主备信号优先设置，不影响音频信号的输出。有源数字音频切换器在断电或者故障时信号就会中断，达不到信号不间断的设计改造要求。而改造当中采用的是具有直通音频信号功能的数字音频切换器，音频信号在故障或者断电的状态下均能输出至发射机。在射频切换器的功能使用方面，功率采样输入口只有一个，只能对主发射机进行功率采样并从主机自动切换至备机。对于工作来说，已经达到要求。针对不同型号的调频发射机，需要根据发射机开机时间对射频切换器进行开机时间的设定，这个设定不会影响发射机工作中出现故障后自动切换至备机的时间。对于双电源改造部分，在工作巡检巡视设备时，需注意观察双电源切换器的指示灯。定时器在使用一段时间后会出现时间上的偏差，需要对定时器进行定期时间校准，从而保障节目开播时间和停播时间准确无误。

4 结 语

在高山无线发射台站，广播电视节目安全播出是最重要的工作任务。工作人员不仅要熟练掌握广播电视发射设备的工作原理和操作流程，还要在工作中对经常出现的故障问题做好总结分析，同时对可预见性的故障问题进行解决完善和记录，并对设备做好定期保养维护，以更加智能化、智慧化的改造方式对设备进行优化升级，从而有效保障广播电视播出安全。