中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程實踐

廉 剛

（作者單位：寧夏中衛廣播電視臺）

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中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程實踐

廉 剛

（作者單位：寧夏中衛廣播電視臺）

摘 要：隨著人們生活水平的提高和社會信息化地發展，廣播電視從節目制作到有線傳輸已基本實現了數字化，但無線傳輸仍處在模擬狀態，不能滿足老百姓的要求，繼續完成數字化改造，徹底完成數模轉換,是當前必須完成的任務。本文介紹了中衛發射臺中央廣播電視節目無線數字化覆蓋的實施方案。

關鍵詞：中央廣播電視節目；無線數字化；覆蓋工程；傳送；發射；監控

中衛廣播電視臺是市級廣播電視臺，雖然節目制作已全部實現了數字化，但包括中央臺節目在內的所有無線發射節目全部是模擬節目。為了適應廣播電視發展要求，切實提高播出質量，更好地為中衛人民服務，寧夏中衛廣播電視臺在2016年完成了中衛中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程。

1 設計原則

廣播電視臺對節目質量和播出安全性要求很高，其節目傳輸發射聯系比較復雜，因此，一套理想的傳輸發射系統應充分滿足安全播出的需要。整個系統分為節目傳送系統、無線發射系統和自動化監控系統三部分。對這樣一個傳輸發射系統，在制訂方案時，我們重點參照了如下原則。

1.1 兼容性

系統要有一定的擴展性，能夠擴容，采用標準組件、接口和配置，并預留端口，為今后的系統擴容和網絡的進一步升級提供條件。信號源和發射部分都應有主備自動切換功能，以保證在任何情況下，信號源不丟失、發射不中斷。盡可能杜絕因系統和設備質量問題而產生的停播事故。

1.2 合理性

合理分配傳輸資源，通過提高系統的資源利用率，滿足系統的數據傳輸要求。

2 節目傳送系統結構

中央廣播電視節目無線數字化覆蓋項目，地面數字電視播出12套中央數字標清電視節目，在中央電視臺前端，采用AVS+壓縮編碼加擾加密生成2路傳輸碼流TS1、TS2，即TS1編碼復用8套中央電視臺數字標清電視節目（CCTV1/2/4/10/12/13/14/15）,TS2編碼復用4套中央電視臺數字標清電視節目（CCTV7/9/11/news）。地面數字電視碼流TS1、TS2通過中星6A和中星6B本地編發復用，進行主、備節目源接收切換，并采用DTMB標準體系，進行無線數字化覆蓋。

數字音頻廣播采用數模同播的方式播出中央人民廣播電臺4套廣播節目（中1/10/12/16）。在其前端，采用DRA+編碼復用3套中央人民廣播電臺廣播節目（CNR10/12/16），生成1路傳輸碼流TS，分別通過中星6B衛星和亞太6號衛星傳輸至發射臺，進行主、備節目源接收。利用原有衛星接收天線接收模擬音頻節目源CNR1，并送往發射機。

根據寧夏中衛廣播電視臺的實際，采用衛星接收中央廣播電視節目地面數字碼流TS1、TS2和TS；從中星6A衛星接收的TS1、TS2碼流信號各兩路，作為地面數字電視發射的主用節目源，送往DTMB發射系統。從中星6B上接收的12 套MPEG-2標準的中央電視節目，進行本地AVS+轉碼復用生成TS1、TS2碼流，經過單頻網適配后，作為地面數字電視的備用節目源，送往DTMB發射系統。中央數字廣播碼流TS，分別從中星6B和亞太6號衛星接收的節目源互為主備，經主備碼流選擇切換后，送往CDR發射系統。所有發射的節目源信號傳輸均選擇主、備路系統，達到系統級備份。

節目傳輸各子系統接收、轉碼的廣播電視節目源信號，經過交換選擇后進行監聽、監視、監控，各設備的管理信息納入網管系統。

3 無線發射系統結構

中衛廣播電視臺機房內新增2套地面數字電視發射系統，1套模數混播廣播發射機，分別是CH43、CH36和FM89.4MHZ，CH43發射中央電視臺8套節目，CH36發射中央電視臺4套節目，FM89.4MHZ發射中央人民廣播電臺4套節目。兩部1KW DTMB地面數字電視發射機，通過在激勵器插入單頻網同步系統時鐘信號，與其它發射臺相同頻道的地面數字發射機組成單頻網，對全市進行有效覆蓋。

從節目傳輸系統送出2路相同的TS1 和2路相同的TS2，分別送入每部DTMB發射機的主、備激勵器，進行信道編碼、調制和上變頻，射頻切換單元選擇其中的一路視頻信號，送入功率放大器進行射頻功率放大。每部地面數字發射機均配置1臺GPS/北斗雙模接收機，用于同步單頻網系統時鐘。

CH43和原臺內CH27通過一套2kW數字雙工器共用一副天饋線系統。CH36和原臺內CH37通過一套2kW數字雙工器共用一副天饋線系統。圖1是中衛發射臺DTMB數字電視發射系統圖。

FM89.4MHz發射機和原臺內FM89.4MHZ模擬發射機，通過同軸切換開關互為備份，并通過1套臺內原有5kW四工器，共用一副天饋線系統。圖2是中衛發射臺CDR廣播發射系統圖。

圖1 中衛發射臺DTMB數字電視發射系統圖

圖2 中衛發射臺CDR廣播發射系統圖

4 自動化監控系統結構

自動化系統由核心業務自動化管理子系統、電力管理和環境監測系統和安全防范系統組成，并預留信號源監測系統接口。核心業務自動化能實時監控發射機整機，雙激勵器實時狀態，故障遠程報警；核心業務自動化管理子系統，主要包括發射機管理系統和信號源監測系統，其中，發射機管理系統由發射機管理主機和發射機采集器等組成；發射機采集器主要負責完成對單體發射機的各種采集、控制功能，采集發射機的運行參數，監控、調整發射機的工作狀態及故障報警；信號源監測系統對傳輸適配器、碼流切換器等設備的運行狀態，進行實時監測、監看，并具備運行異態聲光報警功能，能對系統關鍵設備進行網絡控制。環境監控子系統，實時采集機房內溫濕度、煙霧、漏水等參數；電力監控系統，實時監測供電系統；UPS監控功能，實時監測UPS的輸入、輸出電壓電流，電池工作參數等電源信息。實現即時顯示UPS工作信息，記錄電源時間。變壓器監測功能，監測變壓器電壓、電流。低壓配電柜監控功能，監測低壓配電柜進線的電壓、電流、有功電度、功率因數、頻率等，并根據需要完成接觸器的控制。環境監測，是對機房的溫度、濕度、煙霧等環境狀態進行監測。電力、環境監測采集器，對機房電力系統及溫度、濕度、有無漏水進行數據采集，并發送給發射機管理服務器，并通過短信報警器完成遠程報警功能。視頻安防監控系統，對闖入人員進行錄像、拍照，實現錄像的本地存儲；對機房、鐵塔等播出重點部位，設置視頻安防監控，其中，機房內使用720P半球型彩色攝像機，室外使用1080P球型彩色攝像機；為了能檢測機房人員的進出，在機房出入口位置，設置出入口控制系統。

5 結語

系統建成后，中衛廣播電視臺，借此契機對發射臺人員提出了新的更高的要求，同時，新系統的使用，客觀上使發射臺的管理更科學，避免了過去許多因人為因素而引發的故障，系統“無情”的嚴格要求，規范了安全播出程序，強化了相關人員的敬業心和責任感，使管理考核真正落到了實處，整個發射臺的工作作風發生了明顯好轉。經過使用，系統運行穩定，寧夏中衛廣播電視臺安全播出水平大幅提高，獲得了很好的經濟效益和社會效益。