高山发射台技术系统改造实例

增城市广播电视台 陈文洲

1.前言

增城市蕉石岭广播电视发射台是一座县级高山台，它和全国千余座广播电视高山发射台一样，以无线发射的方式承担着转播上级和播出本级广播电视节目。这几年，中央、省、市农村广播电视无线覆盖工程项目在蕉石岭陆续建成、开通，DMB-TH地面数字电视和CMMB手持电视等多媒体节目也在该台相继开播发射。伴随着发射节目套数的增多，该发射台安全播出的压力也相应增大，这对该台的用电容量、节目信号源的保障、发射机的工作性能和设备的监控等提出了更高的要求。经过安全播出工作隐患排查，蕉石岭发射台原有的系统配置已不能满足当前的工作所需，为此，该台对技术系统进行了相应的改造。

2.技术系统改造

发射台的技术系统主要包括供配电系统、信号源系统、发射系统、自台监控系统、台站工作环境等几个部分，技术系统改造是发射台适应广播电视事业发展的必要措施。下面主要介绍蕉石岭发射台在供配电系统、信号源系统、发射系统等方面的改造做法。

2.1 供电系统改造

2.1.1 供电系统改造的必要性

蕉石岭发射台原供电系统建成于1999年，采用一主一备共两路电源供电，主用电源为设在该发射台的一座100KVA变压器输出的市电，备用电源为该发射台自备的一台25KVA的柴油发电机组发电供电。其中，高压电从增江街变电站引来，采用的高压等级为10KV，该高压线路途经多个村庄、学校和厂房，为多台变压器所共用，在用电高峰期和遇到雷雨刮风天气时，容易造成电压不稳定或停电，从而威胁到发射台的播出。同时，随着十多年来用电设备的不断增多，如新增多台发射机、空调机，新装多套景观照明射灯等，发射台的用电功率已达到90KVA，变压器接近满负荷运行。另外，2015年模拟电视将停播，DMB-TH、CMMB和其他数字广播电视节目的发射频点将进一步增多，需要的用电量将增大。可见，蕉石岭发射台供电系统改造十分必要。

2.1.2 高压设备改造

在高压设备的改造中，蕉石岭台主要做了两部分的工作。

(1)变压器扩容与选型

在2015年，预算蕉石岭发射台最大用电负荷可达130KVA，变压器的容量设计宜为工艺和生活用电计算功率的1.4-2.0倍。为此，蕉石岭发射台向当地供电部门申请到变压器扩容为200KVA。蕉石岭处在珠三角地区，有半年的时间为多雨、多雾、炎热等天气，综合考虑防潮、散热、过载能力、维护方便等因素，发射台在机房户外安装了一台200KVA油浸式变压器。

(2)高压线路改造

广播电视发射台电力负荷属一级负荷，蕉石岭发射台供电线路宜采用专线或准专线。经过协商、申请，发射台与增城水厂共用一条高压专线，并在蕉石岭半山腰把架空高压线转换为高压电缆，通过管道埋地铺设到发射台的200KVA变压器上，同时对接地网进行改造，使接地电阻低于4欧姆。另外，还更换了高压跌落保险、避雷器、高压断路器、高压线接头等。

经过高压设备改造后，从高压线上引来的雷电冲击大大减少，如在高压变电房的第一级避雷器放电次数由以前年均60个变为现在年均12个；高压线路每次停电故障修复速度更快，如从以前5小时缩短为现在的2小时；高压线路的停电次数明显减少，由年均10次减到少于3次；变压器输出电压更稳定，达到380V±10%。

2.1.3 柴油发电机组更新

在外电停电时，柴油发电机组作为备用电源，立刻承担起发射机房各类设备的用电保障。发射台原有的25KVA柴油发电机组，其发电容量已不能满足现有设备的用电要求，必须及时更换大容量的机组。从能快速投入运行、工作稳定可靠、性能先进、维护简易等多方面考虑，发射台选用了一台100KVA的进口柴油发电机组。该机组具有自启动和短时间内满功率输出功能：柴油机带涡轮增压系统，在市电停电时能马上启动；发电机在柴油机启动6秒后自动输出稳定电压，投入正常工作。

2.1.4 加装电源自动倒换装置

为了进一步缩短设备停电时间，避免人手带电倒换开关，提高用电安全性，发射台加装了一台电源自动倒换柜。在倒换柜中设置市电为主路电源输入、发电机组为备路电源输入，在控制面板上可设置倒换状态为自动，倒换时间为3秒：当市电停电后，若倒换柜的控制器侦察到发电机来电持续3秒，倒换电机立刻动作，把电源输入路由从主路倒至备路位置上；当市电来电后，若倒换柜的控制器侦察到主路来电持续3秒，倒换电机立刻动作，把电源输入路由从备路倒回至主路位置上。

2.1.5 加装UPS电源

发射机房已经增加了许多数字化的设备，如数字音频处理器、激励器、编码器、解码器、复用器、路由器以及监控系统的电脑主机等，这类设备需要UPS电源作电力保障，以避免工作期间发生停电而造成设备重启、死机、数据丢失等事件的发生。另外，广州广播、电视第一套节目的发射系统是用电的重要保障目标，必须不间断供电。为此，发射台新装了三套UPS电源，各UPS电池组后备时间以满足设计负荷工作60分钟以上。其中，UPS1(10KVA)为发射控制设备、信号源设备、监控主机等提供用电保障；UPS2(20KVA)为广州电台主发射机、广州电视台副发射机提供用电保障；UPS3（20KVA）为广州电台副发射机、广州电视台主发射机提供用电保障。

2.1.6 合理分配用电负载

多年来，由于用电不规范，发射台存在着三相电路用电负载相差较大、生活用电与工艺用电混用的情况，这样会造成电压波动、不稳定，对变压器和发电机的工作效能产生影响。为此，发射台对配电方式进行了整改：

(1)生活用电与工艺用电分开。把高压变电房的末级市电输出分配成三路用电输出（三相四线输出），一路为发射机房专用电，一路为生活用电，一路为景观照明用电。

(2)发射机用电与空调用电分开。发射机和空调的用电功率占了机房设备用电总功率的80%以上，在机房配电柜里，应把发射机和空调用电分开，且为它们多分配几路独立的电源输出开关。

(3)合理调整三相用电。通过对各相用电设备的调整，特别是对单相用电设备在A相、B相、C相电源之间的接电路由调整，力求使各相用电负载平衡。

2.2 信号源改造

信号源路由单一，信号质量差、不稳定等容易造成劣播、停播和空播事故的发生。蕉石岭发射台以前只使用广州下传的微波信号和接收卫星信号作为各发射机的信号源，其中有些信号源只能单独取自于微波或卫星，信号源缺少备份，这就给该发射台的安全播出埋下隐患。

2.2.1 增加信号源路由

(1)增加微波回传路由作信号源。蕉石岭发射台是SDH微波传输链路的中间接力站，它处在白云山枢纽站与增城电视台站之间。通过在增城电视台站向蕉石岭站回传微波，且信号中内含多套广播电视节目，这就增加了一路信号源。

(2)增加有线电视光纤路由作信号源。2011年底，增城市有线电视数字化整转工作已完成，数字电视节目内容丰富，信号质量好，安全性高，通过铺设有线电视光缆到发射机房内，其光纤路由可作为发射机的信号源。

2.2.2 模拟信号源的改造

发射台需要对多套模拟信号源进行改造，如广州电视一套、广州电台一套、中一广播(中国之声)等。其中，中一广播在改造前只能通过卫星接收机从中星6B信号中解出节目，而中星6B每年都会受到日凌现象的干扰，影响到发射信号的质量。为确保可安全与稳定地接收信号，发射台利用广州微波下传路由和增城有线电视网络光纤路由为中一广播增加了两套信号源，如图1方框图所示。图中，广州微波下传信号在电视节目中嵌入了中一广播节目，增城有线网络光纤则传送了包括中一广播在内的多套数字音频信号。

2.2.3 数字信号源的改造

增城电台、DMB-TH、CMMB发射机皆采用数字信号源，发射台重点对DMB-TH发射机的信号源进行改造。改造前，DMB-TH的信号源只采自广州微波下传路由，如果此路由中断，则发射机会出现没有节目播出的事故。通过改造，新增加了增城微波回传路由和有线电视光纤路由，如图2方框图所示。图中，ASI(2)/ASI(6)表示网络适配器在DS3格式的数据流中筛选出2/6套广播电视节目，并转换为一路ASI流输出。ASI(1)表示编码器输出的单路ASI信号中内含一套电视节目，ASI(10)表示复用器把四路ASI信号复用为一路ASI信号输出(内含10套节目)。

2.3 发射系统改造

发射系统主要包括发射机、天馈线、同轴倒换开关、假负载等。在发射系统改造中，主要对增城电台节目的发射设施进行整改。

(1)更新增城电台备用发射机。备用发射机已工作13年，发射控制器和功放电路板经历过多次维修，整机性能已变差，长时间工作时功放管温度偏高，输出功率容易下降到额定值的60%，距离劣播界限(20%-50%)已很近。为做到“备机可靠”，备机在必要时能长时间顶替主机工作，蕉石岭发射台及时更换了一台性能先进、工作稳定、技术参数符合国标的备用发射机。

(2)对天馈线进行防进水处理，更换破损的分支电缆线，为主馈线配备一台专用充气干燥机。

(3)更换发射机倒换开关。由手动操作模式更改为电动操作模式，避免人手倒换不到位、接触不好、误输出而烧坏末级功放管。

3.结束语

技术系统改造后，蕉石岭发射台的系统配置已达到广播电视发射台的技术规范要求，整套系统经受住了多次广播电视安全播出的考验。完善的系统配置是发射台正常运行的基础，更是发射台安全播出的重要保障。