淺析無線地面數字化覆蓋工程及應用

時間:2022-11-17 10:25:13

導語:淺析無線地面數字化覆蓋工程及應用一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

淺析無線地面數字化覆蓋工程及應用

摘要:中央無線地面數字化覆蓋工程播控系統即地面數字發射機和監控系統的總稱,是發射臺站標準化機房建設示范工程。本文將通過對1kW數字發射機的結構、工作特性、工作流程及監控系統的結構組成、工作原理進行淺析,與大家探討、交流,共同學習。

關鍵詞:地面數字發射機系統;監控系統;應用

科技在進步、時代在發展,廣播電視行業與時俱進,邁入了數字化時代,地面數字電視具有抗干擾能力強、無噪音、傳輸效率高的特點。模擬電視將逐步退出歷史舞臺,發射機正逐步向高清晰度、數字化方向發展。目前,達州市電視轉播臺模擬發射機和數字發射機還在同時運用,今后將逐步從模擬發射機過渡到地面數字發射機,必將打破傳統的模擬發射方式。從2018年開始,達州市電視轉播臺承擔中央地面數字電視覆蓋工程發射工作,在處于海拔1050m的達州鐵山大巖腳電視轉播臺,用1kW地面數字發射機以DS-33頻道發射央視一套標清節目。運行一年多來,數字發射機工作穩定,效果良好。

1地面數字電視發射系統

地面數字發射系統包括:信號前端設備(數字衛星接收機、解碼器、復用器)、地面數字發射機、天饋系統。1.1地面數字發射機結構。地面數字發射機主要由觸摸屏控制系統、開關電源、激勵器、切換器、功放、交流配電盤、功率分配器、功率合成器、定向耦合器、帶通濾波器組成。1.2地面數字電視發射機工作特性。隨時科學技術的發展,廣播電視技術全面進入數字化,即在傳統的工作原理基礎上采用一定的技術手段,將模擬信號轉變為二進制數字信號,從而大大提高了收視質量及效率,而且地面數字發射機有著高強的功放,可以做到最適合數字放大器件,能夠完善工作狀態的檢測功能,同時具有遠控遠測功能,能夠對過流、過溫、過壓的現象進行實時保護。而且,各項技術參數都可以在顯示屏上顯示,這樣有利于工作人員操控,它的內部是采用低速功率的合成器,這可以將功率的損壞降到最低,從而有效監控計算機調整整機的主要技術指標;內部是采用積木式的組合結構,這樣可以配備多種標準的數字調制器,能夠很好地把握和掌控各單元的情況,這樣就非常符合fsn和mfn的組網要求。1.3地面數字發射機工作流程。在達州市電視轉播臺機房值班室樓頂建有兩面直徑為2m的衛星接收天線裝置,接收中星6A、6B央視頻道信號,用同軸電纜送至機房衛星數字接收機中,調制出TS傳輸流,通過ASI到解碼器、復用器,輸出兩路互為主備的ASI碼流信號送到發射機的激勵器中,經激勵器嵌位、調制、放大,輸出符合功放相匹配的射頻放大信號,輸入切換器中進行主備信號切換,切換器輸出一路射頻信號到分配器中,由分配器分配出三路射頻信號供三個功放末級放大,經功率合成器、耦合器、帶通濾波器濾出非線性雜波,最后通過天線發射出去。天線為4層4面面包天線,天線掛高50m,由于達州市屬丘陵山區,天線采用垂直極化方式,信號覆蓋了達州市及周邊地區,能夠滿足近千萬人口收看電視的需求。數字發射機由于采用數字壓縮技術,一個頻點可以發射8~12套節目,播出畫面清晰、聲音悅耳動聽,極大節約了頻率資源。1.4地面數字發射機的日常維護。根據廣播電視總局“高質量、不間斷、既經濟又安全”總方針,為降低發射機故障率和停播率,日常維護工作尤為重要。按照機房例行檢修制度,定期對發射機進行例行檢修,對發射機風道、功放腔體、激勵器、開關電源等進行除塵,檢查發射機駐波比、反射功率指標是否符合要求,從而判斷功放、天饋系統是否正常;檢查電源接線端、接地端、各連線是否緊固;檢查軸流風機、激勵器風扇、開關電源風扇是否損壞,如有部件損壞應立即更換。然后試機,查看發射機是否工作正常,各數據指標是否符合要求,并做好日志記錄。

2監控系統簡介

達州市電視轉播臺目前使用的這套監控系統是中央無線數字化覆蓋工程的配套項目,主要對臺站發射節目信號及節傳設備、發射機等設備與機房安防進行監控監管。監控系統由五部分組成,分別為臺站節目自臺監控、臺站設備狀態自臺監控、臺站安防監控、數據回傳、中心監管平臺系統。臺站節目自臺監控主要對中央無線數字化覆蓋工程的央視節目、地方節目、CDR調頻節目進行監聽、監看。臺站設備狀態自臺監控主要針對中央無線數字化覆蓋工程所涉及的節傳與發射系統設備運行狀態進行統一管理、監控。臺站安防監控使用兩臺網絡攝像頭監視機房設備與值班室情況,預防入侵事件。安防監控錄像數據在臺站內完成存儲數據,數據至少保留一個月。數據回傳通過有線、微波信號將臺站節目、設備監控信號回傳到監測中心,接入廣電監測平臺。中心監管平臺系統是在現有監管平臺的基礎上擴容、優化、升級,將臺站的主要節目數據、報警數據等關鍵數據進行集中實時的監控展示和處理分析。2.1監控設備介紹及信號采集。2.1.1監控設備的組成。監控設備主要由網管服務器,CDR音頻解碼器、CDR解調解碼器、直流電源、DTMB解調監看采集器、ASI碼流采集器、報警語音混音器、多畫面監測報警轉碼錄像系統等要件構成監控平臺。2.1.2采集器對設備信號采集。衛星接收機信號采集:ASI碼流采集器采集,衛星接收機ASIOUT接口數據,并將設備網管接入到網管交換機中,進行設備指標采集。復用器信號采集:ASI碼流采集器采集編碼復用器ASI接口數據,并將設備網管接入到網管交換機中,進行設備指標采集。發射機信號采集:DTMB采集器采集發射機的耦合口,通過室內吸盤天線采集發射機空收信號,將發射機網管接入網管交換機進行設備指標采集。攝像頭信號采集:在值班室和機房分別安裝了網絡球形攝像頭,通過網絡接入網管交換面采集攝像頭畫面,攝像頭供電方式由監測設備機柜引出。監測轉換碼報警系統通過DVI接口輸出轉成HDMI接口高清信號線接入電視機,用于多畫面監聽監看。2.1.3采集設備功能多通道ASI碼流監測打包卡、集碼流分析、TSOVERIP于一體。碼流分析全面、準確、可以自動識別188和204碼流包格式并支持碼流表格的深度解析,支持數據EPG信息的解析。支持總帶寬、空包率、有效帶寬、PID帶寬統計;板卡支持熱插拔,一塊板卡有多路信號接入。多通道DTMB國際地面數字電視監測卡符合國際地面數字電視標準GB20600-2006,支持單載波或多載波信號輸入、集射頻信號接收、信道及碼流指標監測,與TSOVEIP于一體而且信道參數的指標監測準確可靠,碼流分析全面、準確,支持總帶寬、空包率、有效帶寬、PID帶寬統計、板卡自帶溫度傳感器,可監測機箱環境溫度,板卡支持熱插拔。多接口采集監測終端主要負責采集各種設備與發射機的狀態參數,各類傳感器的串口信息,并支持模擬量、開關量轉換為串口信息,可用于監測發射機工作狀態,包括發射功率、反射功率、溫度等指標采集,通過多路RS232、RS422/RS485串口、2個RG45、1個千兆網口,1個百兆網口進行多路模擬采集、多路數字量采集、多路開關量采集、為遠程監控提供技術支持。2.2監控系統網管服務器對節目配置使用方法。在網管服務器中登錄監控管理平臺進入系統后,進入切換屏幕,顯示多畫面布局區域,單擊可開關節目聲音,雙擊出現單畫面全屏且可以查看歷史報警記錄,點擊全部可查看節目狀態,包括監測狀態、報警狀態和錄像狀態,以及錄像承儲路徑。監控系統可查詢故障報警記錄及視頻和錄像,報警查詢可以檢索系統歷史報警信息,點擊某條報警信息可以查看歷史故障視頻。另提供報警信息導出功能。點擊視音頻查詢,可以看到當前節目的實時視頻,在設置上方的開始時間、結束時間,點擊播放或下載當前節目的歷史錄像。查看節目監測參數,可以在節目配置中可以對所選節目設置報警參數,進行圖像查看,并可設置節目的報警門限。2.3發射臺站監管運行平臺。從網管服務器中可登錄發射臺監控運維平臺,進入平臺后看到的是平臺的全景頁面,可以看到地圖上的發射臺標以及臺站發射機的基本信息統計,發射臺圖標顏色用于區分報警程度。點擊臺站下已保存的所有發射機,頁面顯示發射機發射頻率、入射功率、反射功率及注波比信息,還可以遠程控制發射機、開關機。在傳輸鏈頁面可展示臺站鏈路信息,包括衛星接收機、編碼器、復用器、切換器及發射機等設備。從監管運維平臺還可查詢歷史報警信息,系統每分鐘記錄一次發射機指標并入庫,為技術人員對發射機的維護提供技術支持。2.4日常維護及常見問題處理。網管服務器和監測報警轉碼錄像系統不直接斷電關機,關機時可以先按一下主機面板上的電源鍵,等主機系統關機后再進行斷電;開機時,先通電,再按一下網管服務器和監測報警轉碼錄像系統前面板電源鍵進行開機。關機時要避免直接斷電造成系統損壞導致無法開機。對臺上衛星接收機、編碼復用器、發射機等進行更換,更換后需要將設備IP地址按照規劃進行配置,才能重新采集到設備數據。發射機指標以前能夠查到現在沒有了,這種情況可以將發射機斷電關機再開機啟動試試,如果還不能恢復,檢查一下發射機網口指示燈狀態是否正常,發射機IP地址有無變化。如果出現與監測中心網絡不通,檢查一下交換機接口狀態是否連通。

3結語

中央地面數字電視播控系統的建成,對發射臺站地面數字電視標準化建設具有示范作用,監控系統能有效監控數字發射機指標、播出效果及信號前級,為查找設備故障節約時間,大大減輕了技術人員的勞動強度、降低了設備停播率,具有十分重要的意義。

作者:蘇中偉 單位:達州市電視轉播臺設備維護部