县级DTMB发射机房建设及注意事项

谷绪华

（山东省平阴县融媒体中心（平阴广播电视台），山东 济南 250400）

0 引 言

地面数字电视广播（Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）发 射 机 房 是 放置DTMB发射设备、信号源设备、不间断电源（Uninterrupted Power Supply，UPS）、GPS授 时 器等主要播出发射设备的重要场所。DTMB发射机房建设水平及附属设施配置的高低将直接影响DTMB信号的发射质量和覆盖效果。县级DTMB发射机房的建设应本着“高起点规划、高标准施工、严要求管理”的原则进行建设施工。

1 供电系统的建设构想

国家广播电视总局《广播电视安全播出管理规定》无线发射转播台实施细则第二章第一节供配电系统规定，县级发射台供配电系统应达到三级保障要求。

1.1 外电配置方案构想

在外部电源配置方面，发射台应接入两路外部电源（市电），其中一路原则上应为专线，当其中一路外部电源（市电）发生故障，另外一路外部电源不应同时发生故障[1]。三级保障要求接入两路外部电源，如只有一路外电，应配置自备电源。自备电源的选取应以柴油发电机组为主。在选购柴油发电机组时，应根据本单位的要求和实际情况来确定挑选标准。首先，要考虑产品的技术性能、可维护性、售后服务及价格；其次要考虑所带负载的容量、油耗等，另外，在满足所有设备的正常用电外，还要留有一定的余量（一般为30%左右）；最后，需要注意，当发电机组正常使用后，应时刻保持有一定的燃油并每月进行一次启动，以便在关键时刻能够发得出、用得上。

1.2 UPS配置方案构想

国家广播电视总局《广播电视安全播出管理规定》无线发射转播台实施细则第二章第一节第五条规定：电视发射台的发射控制设备和信号源设备宜采用不间断电源UPS供电，UPS电池组后备时间应满足实际所带负荷正常工作30分钟以上[1]。此外，使用UPS时最好不要使UPS长期处在满载或轻载状态下运行，一般选取额定容量的50%～80%为宜。另外，为了确保广播电视信息安全，严禁通过外部网络对UPS智能一体化电源进行远程维护维修。

1.3 单UPS供电系统构想

单UPS供电系统就是在两路外接电源（市电）或一路外接电源（常用市电）和一路自备电源（发电机）后面用双电源自动转换开关（Automatic Transfer Switching，ATS）连接在一起（双电源自动转换开关的转换时间从主电源各向电弧熄灭到备用电源各项主触头闭合为止最快可达到0.08～1.5 s），当常用市电停电，发电机组或另一路备用市电自动启动供电；当常用电源恢复正常，负载又自动切换到常用电源供电。其原理结构如图1所示。

图1 单UPS供电设备原理结构示意图

在单UPS供电的情况下，如果UPS不间断电源出现故障且没有及时修复，这时市电突然停电，则由发电机进行供电，此时会产生一个发电机从启火发动到发电输出正常的时间差（进口发电机组约为5～15 s，国产发电机组约在15～30 s）。在这个时间差内，由于没有电能供给发射机和信号接收设备使用，这时发射机会出现停机停发现象，所有的信号源接收设备及授时器等设备就会因停电而产生数据丢失、信号连不上等故障。单UPS供电的主要优点是占用空间小、方便布置，安装简便、使用灵活，初期投资安装所需的费用低；缺点是单机故障影响大，不能完全规避“零停播”，如整个系统内所有设备不能连接在同一接地装置，极易引发干扰。

1.4 双UPS供电系统构想

双UPS供电系统就是在两路外接电源（市电）或一路外接电源（常用市电）和一路自备电源（发电机）后面用ATS双电源自动转换开关连接在一起，当常用市电停电时，发电机组或另一路备用市电自动启动供电，当常用电源恢复正常后，负载又自动切换到常用电源供电。双UPS供电系统把信号源接收设备、发射控制设备等主要播出负荷按照功率的大小均匀地分开，用两组相同型号或相近容量的UPS不间断电源分别供电，根据需要用双电源自动转开关（ATS）或静态切换开关（Static Transfer Switching，STS）将两组UPS连在一起，原理结构如图2所示。

图2 双UPS供电设备原理结构示意图

双UPS的优点是两组UPS互为备份、互相补充，能有效规避广播电视信号的“零停播”，实现真正意义上的“不间断”；缺点是同单UPS供电系统相比投资成本相对较高，安装相对复杂，空间占用相对较大。

对于有条件的台站和讲究连续性及高可靠性的使用单位，还可以采用N+X的供电方式。N表示所有负载所需的最少UPS的数量，X表示备用UPS的数量。

1.5 ATS与STS的区别

ATS为自动切换开关，全称为“自动转换开关电器”。ATS转换开关为机械式结构，具有秒级间断时间，一般用于UPS输入前端，用于两路市电之间的切换或市电与发电机之间。ATS的主要作用是在主电源（常用电源）停电时，将所带负载从主电源自动切换至备用电源，以确保重要发射播出负载连续可靠运行。ATS以电机驱动以及电磁驱动的方式实现两路电源的自动转换。ATS自动转换开关一般用于大负载转换，转换时间相对较长，电机驱动型双电源需1.5 s以上，电磁驱动型双电源最快可达80 ms。

STS是静态转换开关，为二选一电源自动转换系统，一般用在UPS的输出端。正常工作情况下由主路电源（UPS1）给主要负载供电，当主路电源发生故障，STS将自动切换到备用电源（UPS2）给主要负载供电，主路电源恢复正常后便自动切换回主路电源供电。STS为电子电路式结构，由智能控制板、高速可控硅断路器构成。与ATS自动转换开关相比，STS静态转换开关的切换速度可达到毫秒级（≤8 ms），提供快速负载转换（一般为1/4周期），可实现电路的不间断转换，不会造成所带负载断电。STS既能保证对负载连续可靠供电，同时又能保证在不同电源之间相互切换时的安全性[2]。

2 前端综合预警（报警）系统的建设构想

2.1 前端综合预警（报警）系统主要开发目的

前端综合预警（报警）系统主要开发目的，一是对前端机房的具体情况及外部环境进行实时的监控监测，二是对机房里的可控设备（有源设备）进行统一管理，三是通过此系统减轻值班人员繁重的劳动强度，使值班工作更人性化、规范化；四是最大限度地把一切安全隐患排除在萌芽状态。此系统应安全可靠，且应符合国家广播电视总局制定的相关信息系统安全等级保护的相关基本要求[3]。

2.2 前端综合预警（报警）系统简介

前端综合预警（报警）系统具备入侵报警功能并可对机房的温湿度、外接电源（市电）、UPS（不间断电源）、火灾管理、机房出入信息管理、机房监控系统及天线区等个几个板块分别进行管理。任一板块出现问题，预警（报警）系统就会发出报警信号（通过有线或无线传到值班人员的手机或者值班总监控平台上）。此系统对每种设备设定预警信息发出范围值和报警信息发出范围值（数值越高鸣叫或闪烁的频率越频繁）两个数值范围。另外，此系统还应同时具有自动切断电源、自动转换电源功能和自动启动七氟丙烷灭火器进行灭火功能及自动记录机房半年内的基本情况（如人员出入情况及每个板块的历史记录）的功能，也可以登录机房监控系统，实时观察机房的具体情况。并对一些可控设备的技术参数进行远程维护调整。

2.3 前端综合预警（报警）系统下一步的升级打算

下一步拟加装可控设备的自检功能软件，实现新功能的叠加，对一些常见设备故障做到精准排查、靶向修复。

3 综合监控监测系统的建设构想

DTMB（地面数字电视广播）信号综合监控监测系统的建设目的，一是通过监控监测软件对多台DTMB发射机发射的中央无线覆盖的电视和广播信号及省无线覆盖的电视和广播信号进行综合监控监测，同时也对所在台的自办节目（电视节目和广播节目）的信号源和发射信号进行实时监听监看，另外此监控监测系统软件还应具有无信号自动报警的功能，哪台发射机出现问题，发射机对应的显示板块或显示器就会自动闪烁红灯，并发出提前设置好的语音进行报警；二是把所有的发射、控制设备通过数据线或网线接入云综合服务平台，通过电视屏幕墙或电脑运用此软件对DTMB信号进行综合监控监测及监听监看，也可以通过无线方式连接上工作人员的智能手机，通此软件的手机App版对DTMB信号进行监听监看，信号所用的传输方式应安全可靠，且应符合国家广播电视总局制定的相关信息系统安全等级保护的相关基本要求。

4 DTMB信号源配置

国家广播电视总局《广播电视安全播出管理规定》无线发射转播台实施细则第二章第二节信号源系统规定，县级发射台信号源系统应达到三级保障要求。

首先，所发射的DTMB节目均应具备至少两路不同传输路由的信号源，信号来源均应安全可靠[1]，且应符合国家广播电视总局制定的相关信息系统安全等级保护的相关基本要求。其次，针对发射中央DTMB播出平台和省DTMB播出平台节目的，应同时具备卫星备用信号源和光缆备用信号源并定期对所用设备和线路进行检测和维护。最后，对于有条件的台站，可以多备一套卫星地面接收设施和增加一至两条备用光缆（最好不是同一家传输运营商），并时刻处于接通、接收状态，确保关键时刻能够用得上。

5 机房建设应注意的几点常见问题

新建DTMB发射台台站环境应符合国家广播电视总局制定的电视发射台场地选择标准基本规定，机房温度、湿度、防尘、静电防护、接地、布线及外部环境等应符合电视发射台设计规范的有关规定，并充分满足设备安全运行要求[1]。

5.1 机房环境

对于机房环境，要做到定期打扫、整治机房环境卫生，清理机房和卫星地面接收设施及发射塔（发射天线）等设备周围的杂物、杂草、乱枝；要注意所用设备的内部清洁，定期将设备内部灰尘清除干净，特别是通风系统（风扇或风机）。为了安全起见，清洁设备内部及外部时，一定要将电源断开，在确保设备断电的情况下进行，以免造成机器甚至人身伤害事故。另外，机房应采取必要的防鸟、防虫、防鼠等措施。

5.2 用电及防雷接地安全

机房内应埋设单独的地线，专门用于发射机和其他重要设备的防雷接地，具体标准必须按照国家广播电视总局制定的广播电视工程工艺接地技术规范执行。一般发射台工程工艺接地系统（除发射机高频接地）宜采用联合接地，接地电阻不大于1 Ω，在土壤电阻率较高的环境，接地电阻可适度放宽到4 Ω[4]。发射设备及信号源接收设备等主要设备要加装专门的防雷保护装置（如防雷浪涌保护器等），一般情况下在播出机房低压配电柜电源进线处设第一级防雷浪涌保护器，标称放电电流值In不小于60 kA；在进UPS不间断电源的进线处设置第二级防雷浪涌保护器，标称放电电流值In不小于40 kA。机房空调室内机下面应保持干净整洁，不应当放置机器设备或走强弱电线缆，以免因空调室内机滴水引发事故[5]。

5.3 机房温湿度控制

在机房温湿度控制方面，应根据机房面积和实际需要购置一台具有远程控制和管理功能的空调（不接外网），达到机房区域温度要求：夏季温度22±2 ℃，湿度50%±5%；冬季温度20±2 ℃，湿度45%±5%。对于有条件的台站，可以多备一台空调，另外，机房内应加装必要的温湿度检测记录仪，有条件的台站可以加装具有远程控制和管理功能的温湿度监控系统，进行实时数据监控、异常报警。

5.4 消防安全

消防设施的配置应符合国家广播电视总局制定的有关规定，在机房内安装烟感报警器和自动七氟丙烷灭火器（为了保护精密仪器、电子元件不受污染、腐蚀而损坏，使用七氟丙烷灭火剂最为合理）及具有远程控制和管理功能的火灾报警装置，在楼梯走廊内尽量放置二氧化碳灭火器。对于分体式（主机和电池分开的）UPS的主机和电池不应直接压在一起，应当分开放置并保留一定的距离，以免影响UPS主机和电池的通风散热。为了确保UPS主机有良好的通风，UPS箱体与四周其他物体之间的距离应大于0.5 m。另外，机柜内的设备之间也应保留一定的间隙（5 cm左右为宜），以便于接收机、授时器等设备之间的通风散热。

6 结 语

为全面提升平阴县公共文化服务质量和水平，有效保障全县人民基本文化权益，不断满足人民群众日益增长的精神文化生活需求。广播电视相关部门对发射设备的无故障要求也必然越来越高，一个性能卓越的现代化机房必将成为广播电视台为广大人民群众提供高质量电视节目不可或缺的“保护神”。