数字电视前端常见故障与日常维护

张贺发 刘 静

1.2包头市微波总站 内蒙古 包头市 014030

数字电视前端是无线数字电视传输的核心节点，前端能否安全、稳定地运行，关系到全网的安全播出。前端硬件设备种类繁多，集成度高，涉及到的软件也相当复杂。随着业务的不断增多，系统维护工作量和维护难度也在不断增加。任何数字电视的停播事故，都会影响大面积用户对节目的收听收看。因此，提前做好有效预防数字电视前端故障的发生以及在故障发生后快速有效的排除故障恢复播出是极为重要的。

1 数字电视前端基本构成

无线数字电视传输前端由卫星接收机、编码器、复用器、加扰机、QAM 调制器、CA 条件接收系统、EPG 系统以及各种服务器等组成，主要完成信号的收集、转换、复用、加扰、播发工作。前端各个组成部分之间有序连接，各自发挥自身功能，并合力完成前端信号处理等工作。

图1 数字电视前端结构图

通常，前端系统设计时都会有主系统、备用系统两套，通过增加冗余的方式保障系统安全性和可靠性。前端构成，如图1 所示。

2 数字电视前端常见故障

2.1 信源故障

信号源是无线数字电视前端向干线及分配网输送电视节目的源头，通常包括三类：卫星信号、SDH 传输信号和本地节目源。

卫星接收信号的好坏取决于天线、高频头、接收机、天气和人为操作。由于传输链路较长，在传送的过程中，卫星信号会受到各种干扰与影响。卫星天线偏移；恶劣天气，如雨天、雪天、沙尘等；传输电缆的损坏等都是造成卫星信号衰减的重要因素。

预防卫星信号发生衰减故障的主要方法是：定期对信号源进行巡视，同时安装备用信号源。一套节目可选择不同卫星信号相互备份，标记号抛物面天线的方位角和仰角，定期清理天线表面，按时补漆或重新上油漆。做好馈源口座保养工作，密封好高频头输出部位防止雨水进入。

SDH 信源故障主要是传输网设备故障和传输路由中断。针对该类故障一般采取的方法：一是定期对SDH 传输设备进行巡检维护，及时发现隐患；二是通过网管做好数据备份和性能监测，以备故障后的数据恢复；三是准备充足的备品备件便于及时更换。

本地节目信号源故障主要是发生在前端编码器或者是光纤路由。该类故障主要通过采用双机热备份机制进行处理。

2.2 设备故障

数字电视前端系统涉及到的设备种类繁多，任何一台设备或者线路出现问题，都会影响到其他设备的运行结果，进而影响到整个前端系统的性能指标，导致信号指标劣化甚至造成信号中断。

当设备出现故障时，首要的任务就是通过设备前面板或借助网管查看设备有无告警、设备的各项指标参数是否正常，然后针对故障信息进行相应处理。需要注意的是，系统中所涉及的核心设备、易发故障设备一定要进行1+1 备份，确保设备在发生故障时，能够第一时间自动切换或人工倒换到备用设备上，确保前端系统正常运行。

2.3 供电故障

稳定安全的供电系统是数字电视前端安全播出的主要保障。我们需要根据机房的负载容量配置，为每排机架配置合适的UPS 电源，以确保设备能够在稳定的电源保障下运行。

需要注意的是：（1）主备系统要分别采用不同的UPS 电源；（2）关键设备需要配备双模块电源，以预防机架电源故障导致整个机架设备停运，造成大面积信号中断；（3）连接电源时要根据负载的大小合理选择电缆线径，配置合适容量的空气开关；（4）增加设备时充分考虑UPS 的带载量，避免UPS 过载。另外，要配置防雷保护器和一、二级下电开关。

在日常的维护中，要定期对UPS 及开关电源蓄电池进行检查，重点查看是否存在接触不良、漏液、过热、变形或轻微打火等现象，发现问题及时处理。同时，要定期对电池进行充、放电，以保持电池活性。

2.4 设备间链接故障

有些前端故障是因设备间的连接不良引起的。比如，设备连接头内进水、长时间使用造成连接头氧化老化、施工时连接头虚焊等，这些都会造成设备间接触不良。如果连接器质量较差，会造成电缆接头阻抗失配，从而导致谐波反射，形成反射干扰。最简单的方法是备用几条连接线，必要的时候直接换线。

2.5 CAS故障

CAS 故障是指CA 系统功能发生混乱，导致交换机产生拥塞或者ECM、EMM 通道错误，造成CA 通讯故障，CAM 卡不能对信号进行正确的解扰。针对该类故障，紧急情况下可先通过解除加扰，以清流形式先行播出，尽可能保障节目不间断播出，将故障影响降到最低。再对CA 系统进行详细检查，确定故障点进行处理。

由于CA 系统、EPG 系统包含的软件较多且复杂，为更好的维护整个网络安全，建议在各子系统间安装硬件防火墙，使其在物理上相互隔离，这样在系统受到病毒攻击时，能够有效防止核心网管瘫痪。

CA 数据库、应用服务器等都要双机备份，且能够自动切换。

2.6 其他故障

如果前端系统参数配置不合理，对终端接收可能造成很大的影响，或运行一段时间后信号出现异常。比如，机房湿度要求，湿度过高容易导致设备短路或断路；湿度过低则会产生静电，容易击穿电子元件，造成设备故障。因此，通常机房都需要配备高精密空调来对机房湿度、温度等参数进行监测调控。再比如，如果电缆外导体屏蔽能力降低或者系统网络发生接触不良，会导致外界同频干扰信号串入系统，从而对数字电视信号造成干扰。

3 数字电视前端的日常维护

数字电视前端设备是整个数字电视系统的灵魂所在，做好前端机房设备管理和维护至关重要。

使用避雷针、避雷线和避雷网等避雷设施来防避雷击，减小危害。定期清理天线表面，按时补漆或重新上油漆，做好馈源保养。控制前端机房温度，可以考虑采用空调、冷气类装置控制机房的室内温度，确保设备的良好运行。做好前端机房卫生质量工作，保持机房内不断通风，保持空气干燥，注意在阴雨天气时，要及时检查和关闭窗户，做好去水通风等工作。

建立完善的值班制度，深入灌输值班人员的岗位意识，使其意识到其重要性。建立完善的维护检修工作制度，安排专业的技术人员进行 24小时跟班检查和解决问题。定时进行全面的细致检查工作，定期对传输指标进行测试，及时了解整个前端的系统性能，尤其在节假日来临前，要做全方位的检修工作，确保节目的安全播出。

总 结

数字电视前端是整个数字电视网的核心环节，做好前端机房设备管理和维护至关重要。信号质量的优劣情况取决于诸多因素，必须重视每一个环节。按规定进行周检、月检、季检以及年检等定期检查维修和日常维护，及时发现故障、排除故障。认真观察分析，做好记录，并建立完善的安全播出保障措施，保证数字电视信号高质量的播出，以满足人们对数字电视安全优质播出的要求。