廣東廣播電視臺衛星車系統安全播出設計介紹

邱宇哲

（廣東廣播電視臺，廣東 廣州 510066）

0 引 言

衛星車是外場轉播信號傳輸的重要節點，常用于戶外大型新聞和綜藝、體育節目現場直播，因此衛星信號安全播出是工作底線。廣東廣播電視臺外場信號傳輸技術團隊目前有5輛在用衛星車，其中C波段高清衛星車2輛，Ku波段高清衛星車2輛，C波段4K超高清衛星車1輛。衛星車隊規模在全國電視臺位居前列。由于歷史原因，5輛衛星車建造年代前后跨度超過10年，時任項目負責人也各自不同。如何統一安全播出系統設計標準和應急操作標準，是廣東廣播電視臺外場信號傳輸團隊自2015年成立后急需解決的問題。經過多次分批系統改造和設備調整，廣東廣播電視臺外場信號傳輸技術團隊已將5輛衛星車的安全播出設計標準和應急操作標準統一。

1 信號傳輸技術系統安全播出設計

衛星車信號傳輸技術系統結構如圖1所示。2路外來信號分別進入2個信號調度矩陣，矩陣的主要作用是為信號監看監聽及監測系統進行信號調度。編碼調制器、上變頻器及高功放均為1：1在線冗余配置，每一級均配備相匹配的信號倒換開關[1]。直播時，任意一個在線設備出現故障，均可通過該環節的倒換開關進行一鍵切換，迅速恢復正常信號。每車配備2臺綜合解碼器，主要作用為直播期間衛星信號上行自收，作為直播信號監測和信號故障判斷的手段。

圖1 衛星信號傳輸系統結構圖

根據國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》電視中心實施細則第二十九條第（一）款和第（二）款的規定：編碼和調制設備應為主備配置，切換設備應具有自動、手動切換功能；上變頻器和高功放設備應為主備配置，切換設備應具有自動、手動切換功能[2]。系統設計完全符合以上條款。

2 監看、監聽及監測系統安全播出設計

監看、監聽及監測系統是安全播出設計不可或缺的環節。如果監看、監聽及監測系統無法工作，在衛星信號上行直播時，工作人員就失去了判斷信號是否正常的依據，相當于失去了眼睛和耳朵。

2.1 監看系統安全播出設計

監看系統設計的最低要求為至少顯示兩路外來輸入信號和兩臺綜合解碼器的信號。監看系統設計如圖2所示。監看信號通過矩陣調度輸出，出于安全播出設計的考慮，設置1：1冗余備份的兩個監看通道[3]。在任意一個監看通道異常（如設備故障或供電故障）時，可通過另一監看通道繼續使用監看功能。

圖2 監看系統設計圖

2.2 監聽系統安全播出設計

監聽系統與監看系統原理相同，在衛星信號直播上行時，工作人員需要通過監聽系統判斷聲音是否處于正常工作狀態。因此，在監聽系統安全播出設計方面，設置監聽器和揚聲器兩種不同的監聽手段。所有衛星車均配備1臺帶解嵌功能和雙路SDI輸入的監聽器，且均有不少于8路音道的直觀顯示。揚聲器先將SDI信號解嵌，再對音頻信號輸入進行監聽。每種監聽手段都按照1∶1冗余備份設計。監聽系統設計如圖3所示。

圖3 監聽系統設計圖

2.3 監測系統安全播出設計

監測系統在系統中的主要作用是系統設備檢測和故障判斷。在信號發生異常時，完成應急操作后，監測系統可迅速對信號故障進行定位。

監測系統的主要設備為測試轉發器和頻譜儀。除標準的頻譜儀外，每個車輛還配備了便攜式手持頻譜儀，以備標準頻譜儀出現故障后進行應急。將所有射頻信號相關設備的監測口和監測設備均接入專用的射頻信號跳線盤[4]，如圖4所示。編碼調制器IF信號輸出后變頻至L波段后接入綜合解碼器，可通過綜合解碼器監測編碼調制器的工作狀態是否正常。上變頻器和高功放也同理，將設備的射頻輸出監測口輸出至射頻綜合跳線盤，通過測試轉發器轉換為L波段信號，進入綜合解碼器或頻譜儀進行分析和檢測設備狀態是否正常；同時將頻譜儀輸出的VGA信號輸出至畫面分割器，便于與外來信號和綜合解碼器同時進行監看。

圖4 監測系統設計圖

根據國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》電視中心實施細則第二十九條第（四）款的規定：應具備中頻自環和衛星自環監看視頻信號能力和信號源監聽監看能力；應配備便攜式頻譜分析儀監測衛星信號。監測系統設計完全符合以上條款要求。

3 供配電系統和空調系統安全播出設計

3.1 供配電系統安全播出設計

供配電系統作為衛星車技術系統的重要支撐，是安全播出保障的重要組成部分。供配電系統設計如圖5所示。所有衛星車外來輸入供電規格為380 V三相五線。根據國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》電視中心實施細則第二十九條第（五）款的規定，所有衛星車均配備了車載發電機作為備份電源。外來供電經隔離變壓器后，經主備電源倒換開關后將單相220 V電源分別供技術設備用電和非技術設備用電。其中，技術設備用電使用其中兩相，根據每輛車技術設備用電總功耗大小配備UPS，容量規格按滿足全車技術設備供電不低于10 min為原則進行配備[5]。為防止UPS成為供電系統的單故障點，工作人員在UPS輸出后端也設置了電源倒換開關，在UPS設備故障時可倒換至直通供電。剩余的一相為非技術設備用電，供空調、照明及插座等使用。

圖5 供配電系統設計圖

主要信號途經的技術設備均為1：1冗余在線配備，因此在設備接電時，雙電源輸入設備和單電源1：1冗余在線設備需接入不同的兩相技術電。在其中一相技術電發生異常時，可保證至少有一個信號上行播出通道，不會因技術電供電異常而導致信號播出通道中斷。對所有技術設備粘貼供電相標識，以便日常檢修查找對應。

3.2 空調系統安全播出設計

空調系統也與安全播出息息相關。如果空調系統故障停用，全車技術系統很快會因為過熱而導致崩潰。尤其在華南地區，一年內大部分時間天氣炎熱，這對空調系統提出了更高的保障需求。經過多年實踐總結，技術團隊總結出一套3空調互為備份的空調系統方案，如圖6所示。在強冷機柜與工作區之間設置玻璃門隔斷，強冷機柜區配置兩臺空調互為備份，工作區配置一臺空調。當強冷機柜區主空調故障，啟動備份空調應急；當工作區空調故障，也啟動備份空調，打開玻璃門隔斷，將強冷區空調的冷氣引入工作區。因此，在任意1臺空調不工作的情況下，衛星車內部均能滿足技術系統供冷需求，保持正常工作。

圖6 空調系統設計圖

4 結 語

在針對安全播出系統設計統一化的多批次改造和設備調整完成后，外場傳輸技術團隊的所有工程師經過每年定期開展的安全播出演練，已熟知5輛衛星車安全播出設計理念，熟練掌握了所有車輛的安全播出應急操作規則和流程。在工作任務安排方面已實現所有工程師和所有衛星車可任意搭配，有機結合。廣東廣播電視臺衛星車系統在信號安全播出方面完全匹配和符合國家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規定》電視中心實施細則中關于衛星車安全播出的所有條款，是衛星信號傳輸安全播出落實的具體體現。