广播中心时钟系统的应用与维护

张双莹 安徽广播电视台

1.时钟在广播系统中的重要性

时钟系统是广播中心播控技术的重要组成部分，播控中心时钟系统应具备系统校时、时钟显示、串口校时、报时和系统监测等功能。在音频工作站自动播出端，时钟显示和整点报时是时钟系统的两大主要功能。随着广播中心网络化数字化的发展，计算机已经广泛应用在录制、播出和控制监测等广播中心的所有节点，特别是音频工作站自动化播出系统得到越来越广泛的应用，播出系统时间准确性显得更加重要。

时钟系统不仅为广播播出提供标准时钟信号和报时信号，还为音频工作站系统、音频慢录系统、音视频监测系统、多媒体应用等系统提供串口校时信号源。在电台的自动化播出系统中，必须有一套精确的时钟系统，为广播节目的自动化设备提供精确的标准时间，为播出系统提供时间同步基准源。保证广播中心所有技术系统的自动同步运行，才能保证安全优质的播出。

2. 广播中心时钟系统的基本单元组成

时钟系统是广播播控中心重要的设备单元，主要为广播电台各直播机房、音频工作站系统、同步广播、网络广播、监测监控、链路传输、各种系统服务器等提供时钟信号，并向各播出机房提供整点报时信号，为主控及部分录音室提供标准时间信号。

时钟系统设备要具有安全性、可靠性和稳定性。为了保证广播中心时钟系统的精准度，时钟厂家均增加了卫星导航系统提供的GPS校时功能。广播中心时钟系统的配置一般由GPS校时单元、主备高稳时钟、时码分配器、报时分配器、串口校时分配器、子钟等功能单元组成。

GPS时钟接收系统具有时间输出稳定、精度高、安全可靠等特点。GPS接收天线接收GPS卫星定位信号,获得高精度的时间信息输出 , GPS时钟接收系统应用于广播电视系统中的时钟校准、时间授时、同步锁定等。

GPS校时单元用于自动接收全球卫星定位系统（GPS）的标准时间，输出标准的北京时间，校准主、备母钟设备。该设备的输出接口为RS422/232串行通讯，输出的信号是日期时间码，有效传输距离达1000米以上；主备高稳时钟单元是中心母钟系统，是整个时钟系统的中心控制部分。母钟系统在输出时码、报时的同时，还要向其子钟系统提供同步校准信号，其输出直接影响到全系统工作的稳定性，因此配置特别重要，在实际操作中，每一步骤都要仔细、慎重，以免误操作，导致广播时钟出现故障；时码分配器用于广播中心的各子钟的时间显示；报时分配器为各频率广播提供整点报时信号；串口校时分配器是时钟系统的重要组成部分，为播控系统内各种播出、监测、存储和控制等服务器设备提供同步校时信号。

图1 广播中心的时钟系统

鉴于时钟系统在广播中心的重要性，在时钟系统配置时要充分考虑备份设备，一般采用主、备两套母钟系统热备份配置。通常，广播中心的时钟系统可以按照图1进行配置。

3. 广播中心时钟系统的应用维护

时钟系统的正常运行关系到广播中心的安全优质播出。因此，无论是在系统设计时，还是在日常运行维护中都要慎重考虑，认真检修维护。以下是我们在广播中心时钟系统的应用维护中总结的几点经验。

（1）时钟系统配置及参数设置

中心母钟是时钟系统的核心，必须是双电源供电，高稳母钟需要配置成主备两台，并配置主备高稳时钟的信号切换器，可以实现手动或自动切换。母钟应有RS422/232、SZ、1PPS等多种接口以方便使用。高稳时钟模块在完成自动校时后，为了避免GPS信号错误、漂移对时钟系统造成干扰，建议将主路（主用）高稳钟设在自运行状态，备路高稳模块设置在GPS同步状态，这样既能保证时钟系统可靠、稳定，又能随时判断GPS信号的状况和系统的积累误差。值班人员要每天进行日常时钟巡检记录，有条件的可以安装计算机实时监控。

（2）GPS天线

安装GPS天线时，一定要将馈线以最短路径连接到时钟主钟上，因为天线的馈线为天线厂家配套，不得随意加长或剪短，布线时要注意保护天线，轻拿轻放，不得摔碰，馈线不得生拉硬扯。当GPS蘑菇头天线距离设备机房较远时，为了保证GPS的稳定性，需要在馈线和接收设备间配置放大器。例如，安徽台GPS天线从室外到设备机房超过100米，因此，在馈线和设备机房中间增加了放大器。要定期到室外检查GPS天线是否正常。

（3）串口校时焊接方法

串口校时单元是为广播中心所有计算机服务器提供校时信号的设备，一般50米以内可以使用RS232方式连接，超过50米距离，采用RS422方式连接，RS422方式最大可以传输1200米。采用RS422信号时，在接收端配接RS422/232转换头，这样还可以就近将它转换为RS232。广播中心服务器和串口校时设备距离都不远，一般均采用RS232方式连接，但一定要注意设备接口引脚位置的正确焊接，串口校时设备端焊接3、5脚，3脚为信号，5脚为地，计算机端应该焊接2、5脚，2脚为信号正端，5脚为地。当设备接口引脚位置焊接错误时，会出现不能正常同步时间信号的故障。

（4）定期GPS校时

在实际工作中，一般将主钟（主用）设置于自运行状态，要注意定期对主钟进行GPS校时，比如一季度或半年时间校时一次。校时时最好先关闭所有串口校时设备，虽然校时一般不会出现故障，但需预防万一校时时间发生跳变造成的失误。2009年，我们曾在对母钟校时的时候就出现过此故障，发生了慢录系统音频节目全部丢失的责任事故，造成了无法弥补的损失。当时GPS校时单元时间跳变到2037年，时钟向后多跳变了近三十年，中心母钟也跳变到2037年，由于串口校时的慢录系统软件数据自动覆盖期限设计为存储节目保存6个月，慢录服务器随着日期改变，自动覆盖了以前的存储节目，保存的音频节目因此全部丢失。从此，我们每次进行时钟校时，均关闭串口校时设备，未再发生此类事故。为了安全起见，建议一定要将串口校时设备关闭后再进行GPS校时，等母钟切换回自运行模式，并检查时间正确后再开启串口校时设备。另外，要避免在广播日常播出时段对母钟校时，即使母钟有细小的误差，也让它维持现状工作下去，等停机检修时再操作，否则，万一发生错误的时间指令，所有正在自动播出的各频率节目会发生错播，录播、控制等服务器也会发生错误，将会造成重大的播出事故。

4. 小结

广播技术人员在系统设计和日常维护中，往往更多关注音频系统的安全性及冗余性，对时钟系统不够重视。在广播中心音频工作站节目制作、自动播出系统、网络数字广播、智能播控及管理、现场及电话连线直播等对时间要求高的应用场合，准确的时间信息，是设备安全运行和节目安全播出的重要保障。时钟在广播中心日常运行中有着“牵一发而动全身”的重要性。只有合理设计、定期维护，才能保证时钟系统正常运行，才能保证广播系统的安全优质播出。