地球站中頻切換系統(tǒng)改造

岳 犇

(湖北衛(wèi)星廣播電視地球站，湖北 武漢 430071)

0 引言

廣播電視的播出鏈路上對信號的基帶處理都是通過編碼器、調制器完成，然后通過復用器向一路TS流中插入多路廣播信號[1]。由于廣電系統(tǒng)對系統(tǒng)可靠性的高要求，要由兩套相同的設備并聯在鏈路中互為備份。在2014年中頻切換系統(tǒng)項目完成之前，湖北地球站的上行鏈路未配置中頻切換器。

在實際工作中，對編碼器，復用器，調制器的故障主要依靠人為監(jiān)視、發(fā)現、判斷和處理，極大地影響了故障的響應和應急速度，嚴重威脅到衛(wèi)視上星信號的安全[2]。目前湖北地球站整個系統(tǒng)中信號源、上變頻、功放都實現自動切換，因此中頻切換的缺失成為安全播出工作中的最大瓶頸。

1 中頻切換系統(tǒng)改造方案

1.1 現有地球站采用的中頻切換系統(tǒng)方案

在中頻切換的設計方案確定之前，筆者調查了目前廣電系統(tǒng)中頻切換的使用情況，大致可分為以下3類：

(1)采用與調制器同品牌的中頻切換器，切換器通過實時的監(jiān)測調制器的設備告警信息來實現自動切換。

(2)采用其他品牌的中頻切換器，通過專用工控機來實時監(jiān)控設備的運行情況，遠程控制切換器的切換。

(3)采用中頻信號檢測設備，通過實時檢測調制器的輸出電平來實現自動切換。

第1種方式，由于我站的編碼器、復用器使用的是Harmonic品牌，調制器使用的是Newtec品牌，若使用Newtec中頻切換器則只能檢測調制器的告警信息。當編碼器、復用器出現故障時，并不一定會引起調制器的告警，此時中頻切換就不會動作。

第2種方式，通過第三方工控機檢測編碼器、復用、調制器的工作狀態(tài)，需額外配置一臺工控機、搭建響應的網管系統(tǒng)。不僅投資大，而且一般工控機和網管軟件的穩(wěn)定性也無法滿足24小時不間斷的安全播出要求。一旦工控機死機或者監(jiān)控軟件崩潰，此切換系統(tǒng)即失效。

第3種方式，無法檢測編碼、復用器的工作狀態(tài)，只能檢測調制器的70MHZ中頻信號，而且也需要額外購置監(jiān)控設備。

1.2 湖北地球站設計并采用的中頻切換系統(tǒng)方案

這3種方式雖然都可行，但鑒于我站鏈路的實際運行情況，它們都存在明顯的缺點。經過反復探討論證，在與廠家溝通確保可行性的前提下，湖北地球站設計了不同的方案。

首先，我們測試了Harmonic編碼器，復用器的Fault端口的三針引腳的告警狀態(tài)，如表1所示。

表1 告警狀態(tài)

Newtec調制器的Fault信息由設備自帶串口提供。

基于以上信息，我們設計中頻切換器方案如下：編碼器AB、復用器AB、調制器AB的告警信號分別都送入中頻切換6個告警信號輸入口。調制器A、B的中頻輸出信號送至中頻切換器的信號輸入A、B口。中頻切換器有C、D兩個輸出口，在斷電的情況下，A、C為直通。改造后的系統(tǒng)連路如圖1所示。

圖1 改造后的系統(tǒng)連路

切換器的切換邏輯為：

(1)自動模式下，在線鏈路任意設備告警，非在線鏈路設備均正常，自動切換至非在線鏈路。

(2)自動模式下，在線鏈路與非在線鏈路各有任意設備出現告警，切換不動作。

(3)自動模式下，主備路設備均正常，可以手動互相切換。

(4)自動模式下，主備路設備均出現告警，可以手動互相切換。

(5)自動模式下，非在線鏈路任意設備出現告警，不可手動切換至非在線鏈路。

(6)手動模式下，無論主備鏈路什么情況都可以自由切換。

最終筆者確定選用Newtec AZ200中頻切換器，該切換器主要技術參數如表2所示。

表2 Newtec AZ200主要技術參數

2 中頻切換系統(tǒng)改造實施及測試

在中頻切換系統(tǒng)改造設備安裝、功能聯調等工作完成后，對中頻切換的各項功能是否達到技術要求，經反復討論擬定了詳細全面的測試方案，對中頻切換進行了告警檢測、切換邏輯、掉電直通等多項功能測試。測試結果如下：

(1)可實時檢測編碼器、復用器、調制器的設備告警。檢測到設備告警信號時，切換面板告警燈亮，Web頁面中告警設備圖標變紅。

(2)自動模式下，在線設備鏈路出現告警時，非在線設備鏈路正常，中頻切換自動切換到非在線鏈路。

(3)自動模式下，在線設備鏈路與非在線設備鏈路同時出現設備告警時，切換不動作。

(4)自動模式下，在線設備鏈路正常，若非在線設備鏈路出現設備告警時，中頻切換不可手動切至非在線設備鏈路輸出。

(5)自動模式下，在線設備鏈路與非在線設備鏈路均正常時，中頻切換可手動自由切換。

(6)自動模式下，在線設備鏈路與非在線設備鏈路均出現設備告警時，中頻切換可以手動自由切換。

(7)手動模式下，無論在線設備鏈路是什么情況，都可以自由切換。

(8)輸出口C口為主輸出口，主輸出口掉電可直通A口輸入。

3 結語

該系統(tǒng)對上行傳輸鏈路上的關鍵設備及中頻信號進行實時監(jiān)控，當信號或設備異常時能夠實現快速干預，將安全播出的故障率降至最低，避免發(fā)生安全播出事故。該系統(tǒng)的實施完成以后，已經安全無故障運行了28個月，它在很大程度上提高了設備的故障自動化處理水平，極大地提升了上行系統(tǒng)技術保障力，減少了人工應急處理，提高了我站上行傳輸系統(tǒng)的可靠性，也為我們今后工作中靈活處理系統(tǒng)中切換環(huán)節(jié)的設計提供了寶貴經驗。