數字電視前端機房安全隱患分析
時間:2022-08-17 02:43:53
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安全與危險是對立統一關系,危險是絕對的,安全是相對的。所以不管多安全的系統都需要我們正確認識危險,常抓不懈將危險限制在允許范圍內。2019年是新中國成立70周年,廣電總局高度重視慶?;顒拥陌踩コ龉ぷ?。在國慶來臨之際揚州分公司在每周安全隱患自查的基礎上,層層落實,在全公司系統性地進行了安全隱患大排查。
1安全隱患的排查、分析
這次是對照廣電總局62號令《廣播電視安全播出管理規定》有線廣播電視網實施細則(以下簡稱細則),排查了覆蓋用戶不足8萬戶的分前端機房設備、電源及環境。從技術角度分析,提高系統安全的關鍵在于提高冗余度,理想情況下冗余性應該遍布整個系統,在兼顧可靠性和成本的前提下,減少系統的單節點,從而降低故障的發生。細則第三十條第一款規定:前端到下級前端、前端到分前端的傳輸網應采用環狀結構、雙路由或配置其他有效的備用手段。目前揚州總前端至分前端機房的傳輸網采用的是雙星型結構(如圖1),但是由于歷史原因總前端出局管道僅在大院東南角有一處出局通道,此處為系統單節點沒有冗余,存在安全隱患。在分前端排查輸入線路時也發現了同樣的問題,部分小區僅有一條進局路由,不同方向的輸入光纜在小區附近共路由進機房。進入分前端機房后對機房接收設備排查時發現,分前端機房兩路不同路由光纜輸入時由于每條路由衰減不同,而從中心機房輸出的光信號功率相等,所以到達分前端機房時兩路信號光功率相差較大。光功率相差較大的兩路信號輸入光開關通常會出現兩種情況,低功率版的光開關因為有一路輸入光功率過高超出閾圖1網絡拓撲值而直接選擇低功率的一路輸出,即使中斷低功率的這路信號,光開關也不會選擇超過閾值的那一路信號輸出。高功率的光開關往往只會選擇高功率的一路信號輸出,即使該路信號中斷后也不會跳轉至低功率的一路輸出。鑒于上述情況采取了兩路輸入信號進入機房后,先分別輸入到兩臺光放大器,放大到相同的功率飽和輸出到高功率光開關進行選擇輸出。但是這樣就帶來了一個新的問題,有一路輸入信號存在接觸不良的現象,例如法蘭松動有灰塵進入,就會產生較大的反射干擾。但是輸入光功率僅僅是下降而沒有完全中斷,由于光放大器的增益飽和效應,經過放大器輸出的光功率還是維持飽和狀態不變。有故障的光信號輸入到光開關后,光開關因為檢測到了正常功率的光,所以不會有動作。因為光開關沒有啟用備路信號,整個分前端機房覆蓋區域接收到的都是存在故障的信號,誤碼率飆升嚴重影響用戶收視。細則二十五條:二級分前端機房宜接入兩路外電,如只有一路外電,應配置自備電源;二十六條:二級分前端機房播出負荷應采用獨立的低壓回路供電;播出負荷應采用UPS供電,UPS電池組后備時間應滿足設計負荷工作1小時以上;揚州分前端機房采用的是單路單機UPS供電架構(如圖2)。在這里UPS就成了單故障點,一旦發生故障就會造成供電中斷,引起機房癱瘓。這次還發現采購的部分機柜配電單元中原配的空氣開關額定電流為63A,遠遠超過機柜設備用電的實際負荷。當該機柜有設備出現過載故障時,連接該設備的電源線中的電流增大,但增大后的電流量可能仍小于機柜配電單元空氣開關的額定電流,這時空氣開關不會動作,過載的設備溫度會很快上升,因而存在火災隱患。另外也有可能設備過載的電流大于機柜上一級空氣開關的額定電流,這時會造成上一級空氣開關動作而本機柜空氣開關不動作,這時故障范圍擴大,造成多個機柜同時斷電。另外排查到雙電源設備兩路電源線接在同一臺UPS下,一旦該UPS出現問題,雙電源設備兩路電源會出現雙斷。單電源設備過載故障會造成同機柜單電源設備互相影響,系統可靠性較低。一條電源線路服務兩個以上機柜,造成多個機柜電源交叉使用的隱患。
2安全隱患的解決方法
路由受道路建設的限制,要實現每一路輸出光纜單獨一條路由,花費巨大也無必要?,F于大院西南角和東門處各增加一路出口,通過合理調整線路,讓各個分前端的兩個路由分別從不同的路由出局來降低風險,而小區的入線端也需盡量在不同道路上新建少量進小區管道,分開兩路線路以消除安全隱患。為了解決法蘭接觸不良等原因造成光反射而光功率損耗不大所以光開關沒有動作的問題,我們重新計算了每條輸入線路的損耗,通過調整中心機房的輸出光功率,使每條線路到達分前端機房的光功率基本相同,不經過光放大器直接輸入光開關,同時更換光開關為低功率版本。這樣一旦線路上出現故障,就能使光功率沒有完全中斷,光開關也會判斷出光功率下降而重新選擇備路信號,從而避免機房癱瘓事故的發生。我們知道比較安全的供電方式是分布式冗余或者雙系統冗余,但是需要增加冗余的UPS等設備,結構復雜造價高昂。考慮成本問題我們選擇了UPS單機雙路供電架構(如圖3),該結構相對簡單,僅僅增加了電源切換設備,敷設少量線纜,以較低的費用就解決了UPS單故障點的問題。對于空開大小配置不合理的問題,我們重新測算了機柜的電源負荷,留有合理的裕量,選擇相符合的空氣開關替換,消除了安全隱患。另外我們在機柜中再引入一路市電增加一個PDU,將雙電源設備的兩路電源線分別接入市電的PDU和UPS的PDU中,為每一個單電源設備單獨配備空氣開關,杜絕相互影響。同時清理每個機柜的輸入電線,確保兩路獨立電源線路、獨立空氣開關、獨立PDU不交叉使用,消除了故障隱患。
3處理安全隱患的一點體會
通過這次安播隱患排查,我公司徹底摸清了存在的安播隱患,并落實整改。但是世界上不存在絕對的安全,花再多的費用,堆積再多的冗余,如果由不具備高度安全意識的人來管理,還是非常危險的。所以通過制度流程的優化,實現了長效管理和源頭防范。同時通過宣傳,讓安全播出無小事的理念深入人心,讓全體員工以更全面更扎實更深入更務實的態度來應對安播工作,將隱患排查常態化,杜絕重大安播事故,保障廣播電視的安全播出。
作者:楊棄 葉翔 單位:1.中廣有線揚州分公司 2.華數數字電視傳媒集團有限公司