數(shù)字電視覆蓋項目改造實踐

時間:2022-07-27 09:22:11

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數(shù)字電視覆蓋項目改造實踐

2008年中央財政首期下?lián)?億元專項建設資金,在全國337個地級以上城市啟動地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)的建設。我臺于2011年6月開始金華北山發(fā)射臺“地面數(shù)字電視覆蓋工程”項目建設。在建設過程中,我們針對高山發(fā)射臺特殊情況,充分利用項目配套資金,對50m鐵塔天饋系統(tǒng)和機房屏蔽防雷接地等項目進行了安全設計與改造實踐,為今后的項目安全運行提供可靠保障。

1項目規(guī)劃要求國家廣電總局規(guī)劃要求:

1.頻率及功率規(guī)劃:金華市地面數(shù)字電視采用DS-27頻道開展無線廣播電視數(shù)字化項目,發(fā)射機采用UHF波段發(fā)射,功率為1000W。2.發(fā)射臺站選址在海拔高度為1248m金華北山。發(fā)射天地面數(shù)字電視覆蓋工程改造項目設計實踐◎張建偉王輝球章旭金華廣播電視總臺◎王波國家廣電總局無線電臺管理局◎崔廣龍中廣電廣播電影電視設計研究所線高度按新建發(fā)射塔高度50m計算,天線增益為12dB,采用垂直極化方式。天線為4層4面偶極子面包天線,饋線規(guī)格為SDY-50-40。3.播出CCTV-1高清節(jié)目和CCTV-7標清節(jié)目。實現(xiàn)市區(qū)及周邊城鎮(zhèn)的無線覆蓋。節(jié)目源引接方案CCTV-1高清節(jié)目和CCTV-7標清節(jié)目通過中星6B衛(wèi)星接收,經(jīng)解調(diào)后還原出TS流,送至地面數(shù)字電視復用系統(tǒng),復用數(shù)據(jù)流經(jīng)過信道編碼和OFDM調(diào)制,產(chǎn)生廣播信道的射頻信號。4.發(fā)射機系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控管理,采用國標激勵器。5.供電方式采用雙路市電加UPS不間斷電源。6.工程施工全面引入監(jiān)理機制,實現(xiàn)全程監(jiān)理,確保施工質(zhì)量。

2項目建設安全設計與考慮

2.1鐵塔天饋安全設計與考慮

原發(fā)射臺75m鐵塔始建于上世紀70年代,安裝有9套模擬調(diào)頻廣播和6套模擬電視發(fā)射天線,已無多余位置安裝數(shù)字電視發(fā)射天線,須另建鐵塔安裝。由于新塔擬建在北山發(fā)射臺舊塔附近,所以鐵塔選址和設計要慎重考慮以下幾個方面問題:一是為規(guī)避新舊塔發(fā)射信號的互相干擾,設計新、舊塔間距大于60m,新塔高度為50m較為合適。二是考慮新、舊塔是今后主、備天饋的工作關系,不易離機房過遠,以避免天饋過長造成的信號損耗。三是由于金華屬沿海地區(qū),鐵塔建在海拔1248m高度位置,每年都會遇到幾次強臺風,最大風速35m/s(1969年5月4日),設計時應充分考慮鐵塔抗拔性。為確保鐵塔基礎施工質(zhì)量,地質(zhì)勘探與基礎施工全面引入監(jiān)理機制,實現(xiàn)全程監(jiān)理。地質(zhì)勘探由總局委托浙江省浙中地質(zhì)工程勘察院(資質(zhì)甲級)勘察,地質(zhì)勘察范圍14m×14m見方,機械鉆探孔5個,深度9.6m。根據(jù)勘察報告新鐵塔施工場地和地基的工程地質(zhì)條件良好。場地在靜力條件下,穩(wěn)定性較好,適宜鐵塔建設。基礎施工對基礎標高,基坑大小深度,人工清理墊層澆注,鋼筋水泥質(zhì)檢報告,防雷接地處理和施工規(guī)范(國標)等等都有明確嚴格的安全要求。考慮作為今后的備份天饋系統(tǒng),鐵塔發(fā)射天線設計分二層,第一層11m設計為3副數(shù)字電視面包天線,用于2套中央無線數(shù)字電視覆蓋,3套自辦高清數(shù)字電視和CMMB。第二層12m設計為4層4面的偶極子調(diào)頻天線,給本臺4套調(diào)頻廣播備份天線使用,也可作為今后數(shù)字調(diào)頻廣播的預留。新塔建設給我臺創(chuàng)造了良好的發(fā)射環(huán)境,不但解決了高山臺發(fā)射天饋備份難題,提高了發(fā)射系統(tǒng)的安全可靠性,降低停播率;而且還可以有效地規(guī)避多臺發(fā)射機公用天饋所引起的互調(diào)干擾問題。

2.2機房屏蔽防雷接地安全設計與考慮

北山防雷接地系統(tǒng)主要由機房屏蔽接地網(wǎng),50m、75m鐵塔接地網(wǎng),圍墻接地網(wǎng)聯(lián)通,周邊坡地接地網(wǎng),組成一個大接地網(wǎng)。根據(jù)以往雷擊受損經(jīng)驗,我們把防雷接地的安全設計重點放在機房屏蔽多層接地網(wǎng)建設和電源、信源引線的防雷設計上。首先是機房屏蔽接地網(wǎng)的建設,采用四層屏蔽接地網(wǎng)設計,第一層是機房建筑的鋼筋接地網(wǎng),第二層是4cm×4cm見方鐵絲網(wǎng),第三層是60cm×60cm見方鐵鋁合金龍骨,第四層是覆蓋在鋁合金龍骨鋁塑板,構成了機房完整屏蔽等電位接地系統(tǒng)。并用4mm×40mm扁銅帶與設備機架,機房鐵門,靜電地板鋁合金龍骨,鋁合金窗聯(lián)為一個有機的整體,最大限度地減少機房接地電阻。其次是在電源防雷措施上,采用三級SPD防護標準措施。高壓變壓器次級和低壓開關柜進線處安裝電源浪涌保護器,采用一級SPD防護標準,標稱放電電流≥60kA。機房配電柜,采用二級SPD防護標準,標稱放電電流≥40kA。交流穩(wěn)壓電器,采用三級SPD防護標準,標稱放電電流≥20kA。發(fā)射機設備供電都通過交流穩(wěn)壓電器進行隔離。電源進線經(jīng)過專用橋架,信號進線都外套無縫鋼管,鋼管兩端各設計一個接地柱與地網(wǎng)相聯(lián)。改造后實測接地電阻:機房墻體等電位3.9Ω,機房等電位銅銅牌3.8Ω,機房設備金屬外殼等電位3.9Ω,接地網(wǎng)3.8Ω。滿足接地電阻不大于4Ω的防雷設計要求。

2.3發(fā)射機監(jiān)控管理系統(tǒng)安全設計與考慮

發(fā)射機房距離總臺管理中心28km,給技術人員的日常維護、有效管理和實時監(jiān)測發(fā)射機運行狀態(tài)帶來困難。為此我臺與杭州眾傳數(shù)字設備有限公司合作開發(fā)了金華北山發(fā)射臺發(fā)射機監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)整體設計是以數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)軟件平臺,采用集散控制的方式,完整地實現(xiàn)從傳輸、信源、發(fā)射信號、電力、環(huán)境、安保的全方位監(jiān)控,并具備公網(wǎng)查看監(jiān)控畫面和手機短信采集數(shù)據(jù)及遠程異地開關機控制功能。可靠的監(jiān)控設備,客觀準確實時數(shù)據(jù),有效地降低人為因素對安全播出的影響,為今后發(fā)射臺體制改革,實現(xiàn)“無人值班,有人值守”創(chuàng)造了有利技術條件。

2.4機房通風和供電系統(tǒng)安全設計與考慮

目前我臺發(fā)射機房共有9套調(diào)頻發(fā)射機,發(fā)射功率23kW。5套電視發(fā)射機,功率23kW。發(fā)射機散熱主要靠機器自然排風,然后用空調(diào)來控制降溫。在發(fā)射設備的不斷增加情況下,特別是夏季高溫天氣,空調(diào)降溫效果顯著變差,不利于發(fā)射機的穩(wěn)定工作。為此,我們把所有發(fā)射機的出風口通過一個管道連接到室外,考慮風壓問題,在管道兩端設計了排風扇和新風口,借鑒中央空調(diào)抽排結合方式,對機房的通風進行改造,取得較好的降溫節(jié)能效果。為應對突發(fā)應急災難事件和災害天氣發(fā)生,保證了重要設備的應急播出和一些重要監(jiān)測數(shù)據(jù)參數(shù)的保存,我臺在原有雙路供電的基礎上,增加了1臺60kVA的UPS電源。另外,還配置了1臺80kW的柴油發(fā)電機,以備不時之需。同時還對部份低壓開關柜進行了擴容改造。初步形成了目前“雙路市電+60kVAUPS+80kW的柴油發(fā)電機”結構的配電系統(tǒng),較改造前更為合理。

2.5多路徑信源備份系統(tǒng)安全設計與考慮

高山臺衛(wèi)星接收天線受雷擊影響較大,單一信源存在很大的安全隱患,所以在信號源備份的設計上,我們考慮以下幾個不同路徑:一是在山下播出中心安裝衛(wèi)星接收設備,用光纜與小微波兩個不同路徑傳送到發(fā)射機房作為兩路信號源;二是通過全省微波網(wǎng)微波信號作為另一路信號源;最后是山上衛(wèi)星接收。多種形式不同路徑傳輸備份方式(衛(wèi)星、光纜、小微波、大微波)確保了信號源的安全。發(fā)射機則采用“9+2”備份方式,且發(fā)射機內(nèi)部采用雙電源雙激勵器配置。

3結束語

金華北山發(fā)射臺“地面數(shù)字電視覆蓋工程”項目建設,涉及面廣,投入較大,施工困難多。在建設過程中,我們從本臺實際出發(fā),緊緊圍繞安全播出目標,充分利用項目配套資金,認真設計與充分考慮,解決了一系列困擾高山臺安全播出的重點和難點問題,提高和改善了廣播電視數(shù)字電視覆蓋效果和安全性,達到了預期的目標。