拉萨广播发射机房无人值守技术浅析

廖敏海 次仁德吉 杨 帆

（作者单位：西藏广播电视台）

由于西藏广播电视台地处拉萨，海拔较高，气候条件较差，且机房存在严重的电磁辐射、噪声干扰等问题，同时需要多位值机人员进行24小时轮换值班，导致工作效率低、运行成本高，且长期值班对工作人员的健康有较大影响。就广播发射台站而言，在电子信息技术飞速发展的当下，发射机房应用全自动化监测控制系统的技术已日趋成熟，且随着发射机房各项设备的不断更新，发射机等设备更加先进，播出工作更安全稳固，该台已符合无须人员值守的全自动化监测控制的技术条件。

1 无人值守系统的建立

1.1 广播发射机房现有的系统概述

1.1.1 安全运维监控系统

系统采用B/S体系架构，其中包括多通道FM/AM监测编码卡、DA54多通道AES/EBU数字音频监测卡、多屏监控和报警系统以及e-Link链路显示系统。安全运维监控系统可以实现对传送流（Transport Stream，TS）信号整体流程的监测，实现故障快速定位，具有较强的综合管理能力。其主要功能是可以对信道、码流、音频故障、监测数据等在传输和发射时的各链路进行集中监控（架构图见图1）[1]。

图1 安全运维监控系统主要架构

1.1.2 发射机集中监管平台

发射机集中监管平台用于实现台站资源管理，包含台站基本信息、机房信息、人员调度信息、发射机信息、机房链路、动环设备信息等；台站自动化监控依据运行图，完成发射机的自动开关，包括信号指标（包含不同的链接）、发射机指标、动力环境指标、监控和报警、设备控制，信号切换；平台业务支撑，包括用户管理、值班管理、指挥调度（见图2）[1]。

图2 发射机集中监管系统基本软件结构

1.2 发射机房设备的维护更新

1.2.1 发射机的更新维护

发射机是实现无人值守系统建立最重要的组成部分，西藏广播电视台调频发射机房现在所使用的是意大利R.V.R电子有限公司的3 kW热插拔调频立体声发射机和由杭州众传数字设备公司制造的调频数字广播（Convergent Digital Radio，CDR）发射机，这两种发射机都符合无人值守系统建设的要求，具有远程控制端口，能够通过整改使用光缆传输技术将各串口分别连接到各台发射机终端，再结合上述监测系统完成对发射机的远程控制、数据采集等监测操作。若发生故障，可直接通过电脑端操作，发出执行指令，形成开关量信号，经光端发送机、光缆、光端接收机组成的开关量信号远程传输系统，无失真地将开关量信号传送到无人值守机房，再由光端接收机开关量信号输出触点开关，分别控制中间继电器，使用中间继电器控制触点来控制主备用发射机的启停以及天线位置与备用机器之间的倒换，从而达到远程控制的目的。随后，只需在每周检修日进行检查维护，无须值机人员24小时轮班值守。

1.2.2 发射机房控制监测功能的实现

第一，该系统要对发射机房的总电源开关实现控制；对调频广播发射机的电源实现控制；对同轴系统的倒换实现控制；对照明设备开关实现控制等。第二，各组设备运行情况的监测：改造中，可对各组设备配备相对应的摄像头，以光纤传输方式传送至总控室，机房技术值班人员可通过远程操作云台方位以及摄像头的转向，实现对机房内各组设备的运行情况和参数的监测和分析判断。根据传回控制室的监测画面，技术值班人员可以清楚观察到各组设备状态指示灯是否正常，还可以对机房环境的安全做出监视，进一步确保了安全播出的任务。而且，通过摄像机组还可以监听机房播出环境中的声音，可以调取传回，进一步提高了播出、发送工作的安全性和可靠性[2]。

1.2.3 发射机房电力系统的维护整改

发射机房电力系统的安全可靠是实现无人值守的最基础保证。西藏广播电视台发射机房现在使用的UPS电力系统是市电和专电双回路供电系统，已满足投入使用条件，只需进行监测报警。若UPS双回路供电都出现故障，UPS会切换至电池供电模式，此时理论上可以维持发射机房两个小时的供电，为了避免不能及时做好应急操作而导致的播出事故，笔者建议外接一个自启柴油发电机，并注意在每周的检修日进行各路线路、开关以及来电自启系统等的检查、维护、调试，以确保其在发生故障时能正常运行。

1.2.4 空调系统的整改

空调是发射机房必不可少的降温设备，可以延长发射机的使用寿命，西藏广播电视台广播发射机房共配备5台空调机，在发射机定时开关的时间节点由值机人员负责手动操作空调的开关。可以委托空调维修店铺对现有空调进行更新改造，结合时钟系统根据发射机的定时开关机来建立独立的空调供电控制机制，让空调系统实现“来电自启”[3]。

1.2.5 视频监控系统的整改

西藏广播电视台广播发射机房现安装的摄像头虽然能够监拍机房设备和机房周围的整体环境，监控值机员工动作状况，实现安全预警监测，但是无法监拍到发射机等设备的具体参数及工作状态，只能通过值机人员不定期巡机来进行查看。所以，笔者建议为三组发射机和倒换同轴增装对应的摄像头，考虑到机房内日夜光线的变化以及发射机仪表、倒换同轴等的检测情况，建议选用KC6540型日夜转换超清晰摄像头。该摄像头具有自动电子快门、电子光线控制、自动跟踪式白平衡、色温适应范围广、数码自动背光补偿等功能[4]，检测画面清晰稳定，可以实现对机房设备24小时工作状态的监测，进一步保障在无人值守的情况下广播电视仍能安全稳定地播出。

1.2.6 系统特点

该系统从硬件到软件开发，都采用结构化、模块化、规范化设计思路，并根据具体的使用情况和西藏广播电视台的实际情况，优化完善所需功能。

（1）由于发射机输出功率的提高，强电磁辐射下造成控制失效的现象时有发生。所以为了确保控制输出不出现故障，需要在系统运行过程当中，对硬件设施的各项控制参数进行观察分析，并总结出一套稳定可靠的控制传输和控制电路的输出数据以作参考，以此来提升控制系统的抗干扰能力。

（2）采用个性化界面设计，让使用变得简易、便捷。为了防止人为操控失误导致设备出现损伤，要对相关功能按键进行互锁设置，可以只执行开机和关机两个动作后就完成控制操作,而中途的整个过程都由软件自动运行。

（3）采用脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation，PFM）传输技术，保证图像和数据信号的高质量传输。

（4）易操作性原则。由于监控系统的大部分功能都是由计算机软件完成的，所以监控系统的设计要体现“人性化”设计理念，应具有简单、友好的人机界面，利用计算机图形界面技术，工作人员可以通过菜单以及鼠标等方便快捷地实现多种功能，便于用户操作[5]。

2 发射机房的应急预警机制

为了确保上述工作的顺利开展，还应该建立健全应急预警机制。依据西藏广播电视台发射机房现状，在无人值守技术系统建立并完善后，要在原有的工作机制基础上，将机房24小时业务人员值守机制取消，只保留技术值班岗，然后对技术值班人员进行无人值守系统的操作培训及演练，重点是消防设备的使用和监测设备状态的观察等。此外，在该系统正式启用后，针对机房消防安全和供配电系统进行多次、全方位的应急演练，找到存在的安全隐患和不足后进行细化处理，制订出相应的应急操作预案。

3 结语

本文主要从无人值守、远程监控和应急操作这三个方面浅析了西藏广播电视台广播发射机房无人值守系统建立的条件和过程。在设计过程中，充分利用了西藏广播电视台发射机房现有各项条件，在提高设备利用率的同时极大地降低了满足需求建设的成本。该系统的建立实施，不仅节省了人力资源、提升了工作效率、降低了运行成本，而且减少了长期值班对工作人员的健康损害。在以后的工作中,工作人员还要根据实际应用过程中所出现的问题进一步完善系统功能，对发射台各设备运行状态信息、防火防盗等监控信息以及各发射机播出的伴音、图像、数据等信号进行监测和分析，以进一步发挥其作用。