高山台站地面数字电视建设概况及发射机维护

杨利松 韩 黎

（作者单位：大理州苍山电视转播台）

大理州苍山电视转播台发射机房位于苍山小岑峰处，海拔达4092 m，年平均气温为-15℃，最高气温为12℃，最低气温为-23℃，相对湿度为90%，瞬间最大风速能到40 m/s，积雪期在半年以上，无高大乔木，多为灌木草本植物，自然环境较为恶劣。目前，苍山电视转播台承担的无线覆盖广播电视节目有12套中央数字电视、3套中央数字广播、2套中央模拟广播、1套省级模拟广播、1套州级模拟广播，是大理州广播电视公共服务体系的重要组成部分。2020年，大理州苍山电视转播台实施了州级地面数字电视建设，实现了大理州广播电视台综合频道、公共频道、大理州新闻综合广播和旅游文化广播的地面数字信号覆盖，2021年底计划加入了云南卫视频道、都市频道、娱乐频道和公共频道，进一步满足了全州人民看好电视节目、听好广播节目的需求。

1 地面数字电视建设概况

当今时代，科学技术迅猛发展，传统的模拟电视发射机逐渐被地面数字电视发射机所取代，国家对于数字电视发射机的发展也更加重视，该项目也在这种大背景下发展起来[1]。项目将建设信号源系统、传输系统和发射系统（含发射机和天馈线系统），主要是在大理广播电视台播出机房新增2台AVS+编码复用设备（1主1备）；新增广播电视中心至苍山电视转播台的光纤传输链路、团山发射台至苍山电视转播台的微波传输链路；在苍山电视转播台山顶机房新增2部1 kW地面数字电视发射机（1主1备），新增六层四面四偶极子天线及发射馈管，同时备份一体化天线和发射馈管一套。项目建成后，实现了云南卫视频道、都市频道、娱乐频道、公共频道和大理广播电视台新闻综合频道、公共频道6套电视节目、综合广播和旅游文化广播2套广播节目的地面无线数字信号覆盖，为云南省大理白族自治州（简称“大理州”）人民提供了免费的高清地面数字电视节目。

2 技术方案

该地面数字电视建设分为信号源部分、传输系统部分和发射系统（含发射机和天馈系统）三部分。

2.1 信号源部分

大理州广播电视台在中心机房增加AVS+信号源编码复用设备，用于云南卫视频道、都市频道、娱乐频道、公共频道、大理广播电视台新闻综合频道、公共频道5套电视节目、综合广播和旅游文化广播2套广播节目前端信号编码复用，可以将信号源码流转化成ASI码流（视频编码采用AVS+标准、音频编码采用MEPG-1标准）。同时，AVS+编码复用设备配置2台，可确保信号源编码复用设备1+1热备份，增强信号源可靠性，信号源及传输原理框图如图1所示。

图1 信号源及传输原理框图

2.2 传输系统部分

为了保证信号码流的安全、可靠传输，确保州苍山电视转播台广播电视节目信号不中断，信号码流通过光纤链路和微波链路两种方式传输，两路传输链路互为备份。

光纤链路：信号源码流由大理广播电视台播出机房经专用光纤直接传输到苍山电视转播台苍山山顶机房。

微波链路：码流信号源由原已建成的大理州广电中心至大理广播电视台团山发射机房微波和光纤链路传送到大理广播电视台团山发射机房，再将传送到大理广播电视台团山发射机房的广播电视节目信号码流通过组建的微波链路传输至苍山电视转播台山顶机房。

2.3 发射系统部分

8套广播电视节目地面数字覆盖规划频道为36CH，为满足节目播出需求，广播电视台需在苍山顶发射机房配置地面数字广播电视发射系统，更换原有模拟电视发射系统。根据《广播电视安全播出管理规定》无线发射转播台实施细则对发射系统配置要求，为确保苍山电视转播台州级广播电视节目的安全播出，需新增2部1 kW地面数字电视发射机（1主1备、含远程监测控制功能）、天线（1主1备）等附属设备（见图2）。

图2 主备机设置图

发射系统采用1+1发射系统，当某台发射机出现故障时，该系统能及时有效地将此台发射机的所有信息传送到备用发射机上，并在很短的时间内关掉故障发射机，启动备用发射机，代替故障发射机播出节目。该1+1系统能最大化地避免因停机而造成的损失，提高设备的利用率，降低故障风险。

地面数字电视发射系统包括数字电视发射机（含激励器）、带通滤波器、射频同轴切换开关、馈线和发射天线等[2]。该系统包括1+1系统控制器、同轴开关控制器(发射机)、同轴开关控制器(天线)、同轴开关1(发射机)、同轴开关2(天线)、主发射机、备发射机、主天线、备天线、交换机以及远程控制平台。1+1发射系统如图3所示。

图3 1+1发射系统图

1+1系统控制器为整个1+1发射系统的控制枢纽，主要负责对发射机和天线的检测，主/备发射机和天线的工作状态相互切换，能够在无人值守的情况下，及时将系统和各发射机的信息反馈给远方值班人员。本系统还包含1+1系统远程监控软件，通过该软件可查看1+1系统和各发射机的状态，可进行遥控开关机、倒机等多种控制操作。1+1系统控制方式有自动控制和“手动”控制两种，两种控制方式既可通过本地人工对液晶屏操作完成切换，也可在远程电脑端进行远程切换。

当1+1系统控制器选择为自动控制方式时，主发射机出现故障，输出功率低于输出功率门限，1+1系统控制器将自动进行主备机倒换。当备机出现故障时，备机指示灯亮红灯告警。当天线出现故障，检波电压大于门限时，1+1系统控制器将自动进行天线倒换。倒换方式为：发射机A或天线A故障时，倒换到发射机B或天线B；发射机B或天线B再出现故障时，倒回发射机A或天线A；若发射机A或天线A再出现故障时，则关闭发射机。

“广播电视/调频发射机远程监控系统”软件是发射机的实时监控中心，能够集中监视发射机及其主要功能模块的工作状态，并及时自动记录，从而使得工作人员从繁重的值机工作中解脱出来。远程访问系统可实现对多个发射台的集中管理，但本地控制系统拥有绝对的优先控制权。

3 信号源端及传输系统需配备设备及技术指标

信号源及传输系统需要配备的设备和技术指标如表1所示。

表1 信号源及传输系统需要配备的设备及其技术指标

4 发射系统的维护措施

由于发射机房所在自然环境较为恶劣，海拔高、湿度大、昼夜温差大，加大了日常维护难度，也对技术人员有了更高要求。

4.1 中央空调及密封处理

在发射机房安装中央空调系统和新风系统，可以改善值守人员的居住条件和机房的温湿度，空调系统能自动对机房温度进行调节，从而保障发射设备能在恒温状态下工作，解决了昼夜温差大的问题。另外，对机房进行密封处理，安装隔离防火门，可以保证机房的密闭性，新风系统能自动定时对机房进行换气。

4.2 日常维护

基于地面数字电视发射机在整个中央地面数字电视覆盖工程中的重要地位，为了保证发射机能够稳定工作，工作人员要定期清扫散热器、风机、排风口和设备表面的灰尘，避免发射机散热出现问题对机器产生损坏，清理时要使用专用吸尘器，避免灰尘四溢。同时，还要定期检查耦合器、功放、滤波器、连接馈线等接头是否发热，连接是否牢固，如果存在问题需要及时更换和修理[3]。另外，还要检查风机是否能够正常运转，是否有异响，当出现问题时必须关机检查，只有查找出原因并排除故障后，才能开机继续播出。而且，高山台站必须要做好机房和设备的防潮工作，防止因为运行环境恶劣而发生运行事故[4]。

4.3 天馈线系统维护

大理州苍山电视转播台发射机房天馈线系统架设在户外38 m铁塔上，雨天受雷暴影响，冬季基本都是裹冰状态，因此对天馈线系统的检修、铁塔的校正尤为重要。在使用发射机的过程中，工作人员要检查天馈线系统是否存在故障问题，检查的主要内容包括天线是否已经变形、馈线是否破损开裂、接头处密封胶是否脱落、有无渗水情况等[5]。

5 结语

地面数字电视未来会有很大的发展，应用范围也将不断扩大。大理州苍山电视转播台地面数字电视建设严格按照相关技术标准，信号源、发射机都采用有1+1热备份，保证了广播电视的安全、可靠播出。笔者介绍了在高山台站方面地面数字建设的技术方案、经验，结合工作中的认识、理解，对发射系统的维护工作进行了简单阐述，希望能对技术人员的日常学习和维护检修工作有所帮助。