广播电视无线发射台实现优质播出的实施策略

胡安礼

（昭通市广播电视转播台，云南 昭通 657000）

0 引 言

随着科学技术的快速发展，广播电视无线发射台一般会采用短波台和高山台的无线发射台方式实现信号覆盖。其中，高山无线发射台一般会建设在郊区或者海拔较高的山顶上。以昭通市广播电视转播台发射站为例，这个台站建设于20世纪80年代，建在城市海拔最高的凉风台山顶上，肩负全市广播电视信号传输的重要任务。该台站建设的历史久，原有的设备设施陈旧，因此需要专业的值机人员对发射台站进行看守，确保发射台的发射质量，以实现优质播出[1]。在广播电视节目播出阶段，值守人员需要对信号播出情况进行监控，记录下设备的实时运行数据。从过往实际情况来看，这种方式需要投入的人力资源较大，并且纯人工的方式很难保障广播电视的安全、稳定、优质播出[1]。因此，随着先进科学技术的广泛应用，在智慧广电建设的大背景下，为了实现台站传输信号优质播出，需要构建自动化、智能化的监控系统，减少人工监控模式带来的弊端，同时完善发射台的供电系统。

1 广播电视无线发射台智能化监控系统的设计方案

在无线发射台的智能化监控系统设计过程中，计算机控制技术、智能技术的应用占据关键地位。其中，智能化处理技术会以发射系统的既定方案、额定参数为标准，对系统的运行状态进行自动化判断及合理处置；而计算机控制技术则负责信号监测与采集、远程控制终端、自动化管理工作模式等功能，进而契合智能化处理要求[2]。无线发射台智能化监控系统的设计结构如图1所示。

图1 无线发射台智能化监控系统的设计结构图

1.1 主控设备配置

在对广播电视无线发射台智能化监控系统进行设计的过程中，为了确保发射台运行的安全性与稳定性，需要对主控设备进行合理配置，并拓展系统功能，这是无线发射台监控系统设计的关键。从智能化监控系统架构层面来看，主控设备作为系统的“大脑”，会直接影响数据信息处理效果。为了全面提升监控系统对数据的处理速度、加强信息传输能力，同时提升各模块运行的稳定性，为今后技术升级提供便利，应当优选合适的单片机，作为主控设备芯片[3]。通常选择具有多数据接口的芯片，原因在于多功能串口能通过WiFi技术进行连接，将数据传感器与模拟/数字接口相互连接，从而将系统功能编码录入内部FLASH存储块中，进而实现功能拓展。将PHY芯片与模拟/数字接口相接，可与无线通信、智能传感进行对接，从而实现智能化监控的效果[4]。

1.2 自动化机房监测系统

广播电视无线发射台的主要工作任务是传输信号。先要接收从其他单位传送过来的信号源，经过发射台站中的链路环节送至发射机进行发射作业。受众通过终端设备接收信号，从而收听或收看节目。以广播电视信号为例，为了保证电视节目信号源传送更加安全、稳定，信号监测系统需要提供多类型信号源，通过专用分配器对信号予以分配[5]，待各路信号完成切换后，实现对信号强度的有效识别，进而确保广播电视节目的优质播出。根据监测功能对信号监测系统进行划分，可将其分为处理层和展示层两大部分，其中处理层主要借助硬件对信号源进行切换，同时向网络上传监测到的数据信息、码流数据信息，确保信息传输质量；在展示层中，若监测发现链路出现信号故障，智能化监控系统将发出语音提醒，能够根据信号报警的具体指示定位故障地点，通过远程控制方式的辅助，保障信号传输质量，实现优质播出。

在广播电视无线发射台的智能化监控系统当中，应用最频繁的是嵌入式信号监测系统，因为该监测系统的环境适应性较高，并且能长时间保持稳定状态。具体来讲，嵌入式信号监测系统主要由监测板卡、工业机箱、直流供电电源等设备构成。

（1）嵌入式核心监测板卡。该设备一般采用较为常见的DSP+FPGA架构，能够充分发挥计算机性能[6]。该板卡具备故障监测、报警等自动化功能。

（2）工业机箱。机箱一般采用机架式设计，采用后装载结构，同时支持热插拔，内部配备可热拔插的风扇模块，确保两端能实现空气对流，有助于机箱散热。

（3）直流供电电源。电源同样采用机架式设计，具有自动负载均衡功能。系统在运行状态下如果出现过热、过流、过压、断路等情况，电源会进行自动化保护，同时对广播电视无线发射台的运行状态及温度进行实时监测。

1.3 监测节目画面质量

智能监控系统借助无线远程控制的方式，能够对输入信号源、分配器、切换器以及相应节点进行质量监测，同时在动态化监测过程中实现自动化报警。系统一般采用嵌入式前端输出的TS over IP组播码流，能实现对画面的动态化监测，如果监测报警主机获取组播码流，便能自动开启动态监测功能，从而提升系统的安全性[7]。在节目画面质量监测过程中，系统会对静帧、黑场、无声等故障展开动态化监测，确保节目优质播出。同时，监控系统也具有诸多报警手段，如果监测到信号故障，会通过语音等方式进行警示，以便工作人员及时进行系统维护。

对广播电视无线发射台智能监控系统进行设计时，需要将节目画面质量监测系统纳入其中，对录像进行全程监控，以便能够对故障进行提前预判。系统采取磁盘顶分配方案，若硬件方面出现故障，则以读写方式拓展计算机空间，防止软件对磁盘进行重复性读写。此外，系统也能缓存电视节目数据，依据设定好的时间与空间对磁盘进行配置，再添加录像文件进行索引，可实现对信号的自动化监测，保证优质播出。

对节目画面信号进行监测，需要借助计算机完成。在信号监测模块设计中采取分布式设计方案，有助于强化整个系统的抗风险能力。即使局部功能模块出现故障，其他模块的运行也不会受太大影响，完全可通过其他信号传输设备，切换监控区域，最大程度地降低外界因素的负面影响[8]。对于工作人员而言，同样能够通过远程操控切换设备或功能，对无线发射系统进行全方位管控。

1.4 综合报警与系统管理

从运行实际情况来看，数据格式和编码是广播电视无线发射台运行效果的主要影响因素，而智能化监控系统作为发射台站的重要构成部分，决定了广播电视信号传输的安全性以及发射台站的运行稳定性。身为关键保障体系，监控系统必须做好故障监测工作。为了确保系统运行稳定，设计人员必须综合考量信号监控过程中受到外界因素的影响，确保数据传输链路的可靠性，做好身份验证，应用防火墙技术等保护技术，设计可靠性更高的报警系统。

智能化监控系统能够借助人机交互系统完成报警操作，保证在第一时间发出提醒，找准故障发生点，进而采取有效措施，保证电视节目信号优质播出。综合报警系统内置多种报警方式，在对语音的监测中，通过逻辑处理实现对不同类型报警信息的分类，基于音频混合器输出节目伴音，一方面能满足节目监听要求，同时也能增强伴音效果。

2 广播电视无线发射台供电保障措施

为保证优质播出，需要确保发射机能够持续稳定工作。电力作为发射机的能源支持，同样要保障电力供应不间断，进而提高播出质量。结合《广播电视安全播出管理规定实施细则》的要求，无线发射台站应当接两路外电，实现主备电源切换，保障发射台站的用电安全。在具体的供电保障措施中，需要重点关注柴油发电机与UPS电源两方面。

2.1 柴油发电机

柴油发电机主要以柴油为燃料，通过燃烧柴油将内能转化为动能，带动发电机将动能转化为电能。凭借着启动快、功率提升快、能量转化效率高、稳定性高、成本低、维护简单等优势，柴油发电机被众多无线发射台站选定为最佳替代电源。一旦市电出现故障，可第一时间发动柴油发电机为全台站供电。配备与安装柴油发电机的过程，需要综合考虑安全、噪声、占地面积等因素，需要将柴油发电机与发射机机房分开设置，为发电机专门建设机房，也为柴油补给提供方便。同时，柴油机机房需要做好隔音工作，选用-30号柴油作为储备油，以免因气温过低而影响发电机的启动。此外，需要开启延时自启动，保证柴油发电机能够在市电故障断电时自动启动，实现备用电源系统启动的智能化。

此外，选用柴油发电机作为备用电源，即便发电机长时间不需要运行，也不能放松日常维护保养工作。维护过程需要关注元器件的损耗情况，工作人员要检查螺丝紧固程度、管路老化程度等，如果出现问题则需要第一时间处理，避免市电故障时柴油发电机无法启动且在短时间难以修好，影响广播电视节目的播出。在维护工作中，储备柴油必须定期更换，避免长时间放置而变质；柴油发电机中的蓄电池会在工作状态下自动充电，但是长时间不运转则难以保障蓄电池的电量充足，所以在维护时需要检查电压，避免出现电量不足而导致发电机无法启动的现象。发电机需要定期进行启动检查，查看发电机是否存在异常，能否稳定运行。一旦发现问题要第一时间处理，以免对节目播出造成不良影响。

2.2 UPS电源

UPS电源作为一种能实现不间断供电的设备，主要由储能装置和逆变器等部件构成，能够在市电出现供应故障时及时将储备的电能通过逆变器对负载进行电力供应，确保发射机能够维持稳定的工作状态，实现优质播出。安装UPS电源，是为了确保从市电供应出现故障到柴油发电机正常供电之间的供电空白期得到补充，确保发射机房内的播出设备、信号源能正常工作，也能够避免因为电能突然切断而大量设备需要重启，也能降低电涌对元器件的损害概率，是对设备的有效保护。针对UPS电源的放置地点需要严格控制温度，20～25 ℃最为适宜，温度过高会降低电源的使用寿命。同时，也要避开阳光直射或与其他热源靠近摆放，便于以后的维护与维修。

对UPS电源的维护维修需要由专业人员进行，以免发生安全事故。发射台站的工作人员需要做好日常检查工作，控制好UPS存放点的温湿度。一般UPS会每隔24小时自检一次，工作人员需要仔细查看自检信息，对故障信息进行记录、上报与消除。应每隔半年对UPS进行一次充放电，清晰记录充放电时间，统计好UPS供电时间变化信息。

3 结 语

如何实现优质播出，是目前广播电视无线发射台站监管工作需要重点考虑的问题。本文提出建立智能化、自动化监控系统以及完善供电系统，应当成为该项工作的发展方向。对智能化、自动化监控系统的优化设计，需要配备性能良好的主控设备，同时对机房、节目画面质量进行自动化监测，实现智能化报警功能。同时，以柴油发电机和UPS作为保障，能够实现无线发射台供电系统的不间断运行，同样能够保证发射台的高质量运行，实现广播电视节目的优质播出。