地面数字电视台系统的制作方法

本发明涉及电视信号发射与接收的
技术领域：
，更具体地说，本发明涉及一种地面数字电视台系统。
背景技术：
：电视发射台是发送电视信号的台站。它是把视频信号和音频信号调制后转换成已调射频振荡，送到天线发射出去，供电视接收机接收。电视发射台设备主要包括机房内的发射机和配属的信号输入、监视、监听、监测设备，室外的馈线、天线和铁塔，还有配电系统、空调、通信设备等附属设施。当在野外或山区等安装电视发射台的时候，由于系统的复杂性，导致设备等的安装存在困难，另外系统的安装也往往会出现难以预料的难题，而且设备安装需要牢固可靠，耐冲击、抗振动，不仅要功能完备，而且需要系统可靠、环境适应性强，具有良好的防雨、防尘、隔热、保温性能，能够在较为恶劣的环境下正常工作。技术实现要素：为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种地面数字电视台系统。为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：本发明所述的地面数字电视台系统，包括信号处理子系统、监控子系统和机房子系统；所述信号处理子系统包括卫星接收天线、卫星接收解码器、编码器、数字激励器、发射机和发射天线；所述信号处理子系统用于实现电视节目的卫星接收、解码、调制、功率放大和发射；所述监控子系统包括信源监看液晶电视、播出监看液晶电视、分配器、解调器、数字编码器、交换机、高清网络摄像头、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、门禁和采集控制器；用于实现信源本地监看、播出信号本地监看、播出信号和机房环境远程监看、设备状态本地和远程控制，以及播出信号实地测试；所述卫星接收解码器完成卫星信号接收和解码，得到的视频和音频信号送给编码器，编码码率5Mbps并通过ASI口发送给激励器，激励器调制为RF信号后通过RF射频输出端发送到发射机的RF输入端；输入的RF射频信号经过发射机功率放大，再经过硬馈、弯头和法兰接到馈线并送到发射天线发射出去。其中，所述信源本地监看是指用HDMI线缆把卫星接收解码器的HDMI输出口与信源监看液晶电视机的HDMI输入口相连，并将所述信源监看液晶电视机切换到HDMI的AV状态本地监看从卫星接收到的电视节目的图像和伴音情况；所述播出信号本地监看是指把接收天线放到机房外，用同轴电缆连接分配器的输入，所述分配器的两端输出分别接到播出监看液晶电视机和解调器的输入；调整所述监看液晶电视机的天线的高度、位置和方向，使监看液晶电视机的图像和声音处于最佳状态，然后固定好天线，在TV状态即可实现播出信号的本地监看；播出信号和机房环境远程监看是指解调器的CVBS视频和音频输出端接到编码器的AV输入端，编码器输出电视节目的IP码流接到交换机；高清网络摄像头输出机房图像的IP码流接到交换机；温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和门禁传感器通过采集控制器接到交换机，设置TCP/IP协议通过交换机和接入光缆实现播出信号和机房环境视频的远程回传和控制；所述设备状态本地和远程控制是指解码器、编码器、激励器，和发射机通过百兆以太网RJ45接口接到交换机，设置SNMP协议通过本地和远程电脑对设备的参数和状态进行本地和远程设置和监控；所述播出信号实地测试是指电视节目播出后，利用接收天线、液晶电视机和车载逆变电源在预设接收点进行实地接收测试。其中，所述系统还包括总部控制子系统，所述总部控制子系统包括服务器、网络视频录像机、交换机、工作站和声光报警器构成；所述总部控制子系统包括播出电视节目回传监看、机房图像监控、机房环境及安全报警和设备网管。其中，所述播出电视节目回传监看是指通过网络传回的播出节目IP流经过千兆交换机送到服务器，服务器完成视频解码和控制，然后经过HDMI线缆连接到节目监看液晶电视机上；监测内容包括静帧、黑场、彩条、音频丢失、音频过高和音频过低；并支持日志报警、语音报警、SNMP报警和数据库记录四种报警方式；所述机房图像监控是指通过网络传回的机房图像IP流经过千兆交换机送到网络视频录像机，网络视频录像机完成音视频解码、数据传输，和存储，然后经过HDMI线缆连接到机房监控液晶电视机上；机房环境及安全报警是指通过网络传回的机房的温度、湿度、烟雾门禁和非法闯入的监测数据经过千兆交换机接到工作站，实现本地和远程监测和控制，定量监测机房的温度、湿度情况，遇到火灾或有人闯入给出声光报警，结合视频监控录像，对机房的环境进行全方位监测和报警；设备网管是指通过网络传回的站点机房的系统设备网管数据，经过交换机接到工作站，通过局域网和外网实现在本地和远程对系统设备的状态和参数进行配置和管理。其中，所述发射天线采用UHF8缝隙天线，其中的绝缘材料为聚四氟乙烯，振子材料为铝合金。其中，所述机房子系统包括机房平台、厢体和坡顶，所述厢体设置有镀锌钢或不锈钢接地棒，以及接地电缆，所述厢体包括工作舱和油机空调舱；所述工作舱地面铺防静电地板；所述油机空调舱的地面铺花纹铝板；所述工作舱除地板外采用夹芯板隔热，所述夹芯板的芯层为硬质聚氨酯泡沫板，两个面层为不锈钢；所述工作舱和油机空调舱均设置有设备接地铜排、电源接地铜排和总接地铜排。其中，所述工作舱配置有发射机安装机柜、设备机柜、储物柜和变频柜式空调；所述油机空调舱设置有市电接入接口、过欠压保护装置、市电频率转换器、ATS转换装置、柴油发电机、配电和避雷装置以及空调室外机；所述发射机安装机柜和设备机柜的底部四角分别安装有减震器，所述减震器直接固定在地板的预埋件上，所述发射机安装机柜和设备机柜的侧面还安装有阻尼器，所述阻尼器的端部固定在厢体的隔墙上。其中，所述发射机安装在所述发射机安装机柜上，所述卫星接收解码器、激励器、解调器、数字编码器和千兆交换机放置在所述设备机柜上；所述信源监看液晶电视、播出监看液晶电视、高清网络摄像头、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、门禁和采集控制器设置在所述厢体内。其中，所述工作舱的前壁上设置有采光窗和设备舱门，所述采光窗包括内固定式窗体和外上翻式保护窗，所述外上翻式保护窗通过气弹簧支撑开启，并且可通过锁具锁止；所述设备舱门上方设置有电动遮阳篷；所述工作舱的后壁上设置有发射机百叶窗；所述油机空调舱的前壁上设置有空调百叶窗；所述油机空调舱的后壁上设置有水冷柴油发电机百叶窗。其中，所述厢体的一个侧面上设置有登顶梯，所述登顶梯分包括固定的上梯，和可与所述上梯插接的可拆卸下梯；所述上梯采用不锈钢六角螺栓固定在厢体上。与最接近的现有技术相比，本发明所述的地面数字电视台系统具有以下有益效果：本发明的地面数字电视台系统安装方便，能够适应野外操作作业；而且系统抗震性能好，具有良好的防雨、防尘、隔热、保温以及防腐性能，能够在野外山区以及含盐空气等恶劣的环境下长期服役。附图说明图1为本发明所述的地面数字电视台系统的整体结构示意图。图2为本发明的供电子系统的原理图。图3为本发明的机房子系统的正面结构示意图。图4为本发明的机房子系统的背面结构示意图。图5为本发明的机房子系统的内部结构示意图。图6为本发明的机房子系统的一个侧面结构示意图。图7为本发明的机房子系统的另一个侧面结构示意图。图8为本发明的机房子系统的示意图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本发明所述的地面数字电视台系统做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。本发明的地面数字电视台系统，包括信号处理子系统、监控子系统和机房子系统。如图1所示，所述信号处理子系统包括卫星接收天线501、卫星接收解码器502、编码器508、数字激励器503、发射机504和发射天线506。所述信号处理子系统用于实现电视节目的卫星接收、解码、调制、功率放大和发射。作为示例性地，所述卫星接收解码器采用ATEMEDR2100，其主要完成卫星信号接收和音视频解码，配置DR2100参数解调出电视节目并保存，断电重启后电视节目可自动恢复，而且这些参数也可以远程配置和修改。所述卫星接收解码器完成卫星信号接收和解码，得到的视频和音频信号送给编码器，编码码率5Mbps并通过ASI口发送给激励器，激励器调制为RF信号后通过RF射频输出端发送到发射机的RF输入端；输入的RF射频信号经过发射机功率放大，再经过硬馈、弯头和法兰接到馈线507并送到位于发射塔505上的发射天线506发射出去。作为示例性地，所述激励器可采用北京罗博施通信技术有限公司生产的TCE900，TCE900整合了发射机控制单元和激励器的功能，用一台TCE900作为控制单元和激励器，就可以完全控制一个发射机。TCE900激励器是模拟/数字兼容的，配置好播出制式PALB/G、图像、伴音及播出频率等参数并记忆，断电重启能恢复关机状态，这些参数也可以远程配置和修改。所述发射机作为示例性地，例如可以采用R&S公司的TMU9系列电视发射机。在本发明中所述地面数字电视台系统还包括总部控制子系统，所述总部控制子系统包括服务器、网络视频录像机、千兆交换机、工作站和声光报警器构成；所述总部控制子系统包括播出电视节目回传监看、机房图像监控、机房环境及安全报警和设备网管。所述播出电视节目回传监看是指通过网络传回的播出节目IP流经过千兆交换机送到服务器，服务器完成视频解码和控制，然后经过HDMI线缆连接到节目监看液晶电视机上；监测内容包括静帧、黑场、彩条、音频丢失、音频过高和音频过低；并支持日志报警、语音报警、SNMP报警和数据库记录四种报警方式；所述机房图像监控是指通过网络传回的机房图像IP流经过千兆交换机送到网络视频录像机，网络视频录像机完成音视频解码、数据传输，和存储，然后经过HDMI线缆连接到机房监控液晶电视机上；机房环境及安全报警是指通过网络传回的机房的温度、湿度、烟雾门禁和非法闯入的监测数据经过千兆交换机接到工作站，实现本地和远程监测和控制，定量监测机房的温度、湿度情况，遇到火灾和有人闯入给出声光报警，结合视频监控录像，对机房的环境进行全方位监测和报警；设备网管是指通过网络传回的站点机房的系统设备网管数据，经过千兆交换机接到工作站，通过局域网和外网实现在本地和远程对系统设备的状态和参数进行配置和管理。在本发明中，所述监控子系统600包括信源监看液晶电视601、播出监看液晶电视602、分配器603、模拟解调器604、数字编码器605、千兆交换机606、高清网络摄像头607、温度传感器608、湿度传感器609、烟雾传感器610、门禁611和采集控制器612。其中，所述信源本地监看是指用HDMI线缆把卫星接收解码器的HDMI输出口与信源监看液晶电视机的HDMI输入口相连，并将所述信源监看液晶电视机切换到HDMI的AV状态本地监看从卫星接收到的电视节目的图像和伴音情况；所述播出信号本地监看是指把接收天线放到机房外，用同轴电缆连接分配器的输入，所述分配器的两端输出分别接到播出监看液晶电视机和解调器的输入；调整所述监看液晶电视机的天线的高度、位置和方向，使监看液晶电视机的图像和声音处于最佳状态，然后固定好天线，在TV状态即可实现播出信号的本地监看；播出信号和机房环境远程监看是指解调器的CVBS视频和音频输出端接到编码器的AV输入端，编码器输出电视节目的IP码流接到交换机；高清网络摄像头输出机房图像的IP码流接到交换机；机房环境传感器（温度、湿度、烟感和门禁传感器）通过采集控制器接到交换机，设置TCP/IP协议通过交换机和接入光缆实现播出信号和机房环境视频的远程回传和控制；所述设备状态本地和远程控制是指解码器、编码器、激励器，和发射机通过百兆以太网RJ45接口接到交换机，设置SNMP协议通过本地和远程电脑对设备的参数和状态进行本地和远程设置和监控；所述播出信号实地测试是指电视节目播出后，利用接收天线、液晶电视机和车载逆变电源在预设接收点进行实地接收测试。如图3-8所示，本发明的机房子系统，包括机房平台200、厢体100和坡顶300，所述厢体100设置有镀锌钢或不锈钢接地棒，以及接地电缆。厢体包括工作舱101和油机空调舱102；所述工作舱101地面铺防静电地板；所述油机空调舱102的地面铺花纹铝板；所述油机空调舱102与工作舱101之间的舱壁上设置有馈线窗118。所述工作舱除地板外采用夹芯板隔热，所述夹芯板的芯层为硬质聚氨酯泡沫板，两个面层为不锈钢；所述工作舱和油机空调舱均设置有设备接地铜排、电源接地铜排和总接地铜排。所述工作舱101配置有发射机安装机柜111、设备机柜112、储物柜116和变频柜式空调115；所述油机空调舱102设置有市电接入接口、过欠压保护装置、市电频率转换器、ATS转换装置、水冷柴油发电机114、配电和避雷装置以及空调室外机113；所述发射机安装机柜和设备机柜的底部四角分别安装有减震器，所述减震器直接固定在地板的预埋件上，所述发射机安装机柜和设备机柜的侧面还安装有阻尼器，所述阻尼器的端部固定在厢体的隔墙上。所述工作舱101的前壁上设置有采光窗和设备舱门103，所述采光窗包括内固定式窗体105和外上翻式保护窗106，所述外上翻式保护窗通过气弹簧支撑开启，并且可通过锁具锁止；所述设备舱门103上方设置有电动遮阳篷104；所述工作舱的后壁上设置有发射机百叶窗108，所述发射机安装机柜111与所述发射机百叶窗108之间设置有风道117；所述油机空调舱102的前壁上设置有空调百叶窗107；所述油机空调舱102的后壁上设置有水冷柴油发电机百叶窗109。所述厢体的一个侧面上设置有登顶梯119，所述登顶梯分包括固定的上梯，和可与所述上梯插接的可拆卸下梯；所述上梯采用不锈钢六角螺栓固定在厢体上。所述发射机504安装在所述发射机安装机柜111上，所述卫星接收解码器502、激励器503、模拟解调器604、数字编码器605和千兆交换机606放置在所述设备机柜112上；所述信源监看液晶电视601、播出监看液晶电视602、高清网络摄像头607、温度传感器608、湿度传感器609、烟雾传感器610、门禁611和采集控制器612设置在所述厢体内。在本发明中，所述厢体的外壁采用碳钢材料（例如SPA-H耐候钢），所述碳钢材料表面涂覆有厚度为500~800μm的环氧防腐涂层，所述环氧防腐涂层包括30~35wt%的活性铝颜料、3.0~5.0wt%的三价铬化合物、3.0~5.0wt%的氟锆酸、0.1~0.5wt%的苯并三唑、3.0~10.0wt%的三烯丙基异氰酸酯，和余量的环氧树脂。其中，所述活性铝颜料包括3.8~5.5wt%的Zn、0.08~0.20的Si、0.015~0.020wt%的In，不高于0.01wt%的Mg，不高于0.01wt%的Mn，和余量的Al。本发明采用的环氧防腐涂层具有优异的耐候性，能够适应潮湿的含盐气氛，而采用的活性铝颜料性价比显著优于纯铝粉、锌粉或镁粉，而为了保证长期的耐候性，所述活性铝颜料中Mg和Mn的含量应不高于0.01wt%。在本发明中，工作舱铺设的防静电地板组分如下：18~20wt%的空心微珠、5.0~6.0wt%的ABS树脂、0.5~1.0wt%的聚乙烯接枝马来酸酐（PE-g-MAH）、0.5~1.0wt%的聚乙烯接枝GMA(PE-g-GMA)、0.5~1.5wt%的三烯丙基异氰酸酯酯，和余量的石英砂。所述防静电地板通过常规的混料—布料—真空压制—固化处理得到，固化温度为230~250℃，时间为20~30分钟。为了获得良好的电气性能，所述空心微珠应选用低钙的空心微珠，其中的氧化钙含量低于1.0wt%，所述空心微珠的密度为1.5~1.8g/cm3。所述防静电地板的性能如表1所示。表1序号检测项目单位检测结果1表面电阻率ohm1.5×10142体积电阻率ohm·m1.8×10123吸水率％0.014冲击强度(无缺口)KJm-25.95抗折强度MPa62.56电气强度MVm-1127耐电弧s500-15008燃烧性级V9耐酸性损失％<0.110耐碱性损失％<0.5在本发明中，油机空调舱主要功能在于给整个发射台设备提供交流220V和380V供电，并配备8千瓦发电机，保证在市电出现故障时保证设备用电，发射机耗电量为4000瓦，空调耗电2000瓦，8000瓦的发电机有接近20％的冗余，保证设备用电，当市电不稳定或断电时ATS自动倒换为发电机供电。配电柜对来电的电流电压等指标实时监控，保证安全用电。配电柜的所有走线和布线均在配电面板后部进行，工作人员仅需要在外面进行控制操作即可。考虑到配电柜后期维修、维护的方便性，配电面板采用可拆卸设计，通过拆卸固定螺丝，即可打开面板，面板后部的连接线均用标签明确标识，即可进行维修和维护工作。本发明的系统设备用电主要采用外市电，条件具备的情况下，应优先采用外市电供电，在外市电无法供电的情况下，采用发电机组提供临时供电，同时ATS监测并启动油机；发射机等设备通过UPS供电。市电采用380V/220V，频率50Hz，当电源电压变化在额定值的±15％、或者频率变化为额定值的±10％的情况下，能保证车内设备正常工作；在市电电压及频率波动超过额定值时，自动切断市电供电，通过ATS启动发电机供电。供电的原理图如2所示。在本发明中，发射机选用北京罗博施通信技术有限公司生产的TMU9电视广播发射机。TMU9系列电视发射机是R&S公司最新一代中等功率系列产品，采用先进的LDMOS管技术，冷却方式为强迫风冷，其紧凑的结构设计在保证高功率输出的同时，最大限度的节约了空间。TMU9-CN支持几乎所有的电视标准，例如从模拟电视的B/G、K、I（图像SECAM、PAL和NTSC,伴音FMmono、dual-sound/stereoIRT和NICAM）到数字电视的DVB-T/H、ATSC、DVB-T2、ISDB-T、AVSB、ISDBT以及我国的数字电视标准DTMB等等。不论采用模拟或者数字标准，发射机中所有部件均为宽带设计，工作频率从470MHz到862MHz（UHFIV/V波段）。整机输出功率范围在模拟情况下（单通道）为从1kW到5kW，数字情况下为从300W到3kW。功率放大可选R&SPMU901，更改数字或模拟的工作模式无需对功放做任何调整。其监控系统提供了关于温度、射频输入、射频输出、反射、LDMOS管状态等等对功放全面的监控。每个功放均有自保护系统，在应急情况下（例如整机控制失效）确保设备安全。R&STDU900发射机控制单元利用彩色触摸屏清晰的显示了发射机的状态以及其他细节信息，提供基于SNMP和HTTP技术的远程监控接口，提供了从发射功率、风压、到每只LDMOS管静态电流值等全面的监控信息，说明文件中给出了常见的故障原因及排除方法，为设备的维护提供了方便。在浏览器界面中，输入发射机的IP地址即可登录发射机操作界面，对发射机的工作状态进行监控，并对各项参数进行配置和修改。电视激励器例如可以采用R&STCE900，主要由输入接口模块，主板和射频接口模块组成。模块化的设计理念，既节省了空间同时也降低了成本，同时数字中频技术提供了高可靠性。电视激励器TCE900代表了罗德与施瓦茨公司在广播电视发射领域最新的技术。其中，输入接口模块的模拟接口：配备2个BNC端子，可输入两路视频信号，2个XLR音频接口，可输入两路单声道音频信号。输入接口模块的数字接口：配备两路ASI（TS流）信号输入接口，一个TS流监测口以及标准的外参考输入及监测接口，保证了输入信号的冗余度和高可靠性。输入接口模块同时还具备监测输入信号的同步和码率等功能，输入数据缓存器可以消除由线路引起的信号跳动及漂移效应。功率输出接口为1-5/8"法兰接口，用同规格法兰接上馈管后，连接发射天线即可工作。主板负责对信号进行数字化处理和调制，产生的I/Q信号被送给预校正器进行预校正。线性预校正补偿了由于群时延引起的失真，这通常是由带通滤波器引起的。非线性预校正则补偿了由功放互调产物引入失真。DSP技术保证了系统的稳定度，而数字预校正技术实现了操作的“可再现性”，并通过选件实现了自动预校正。射频输出接口模块首先将数字I/Q信号转化为模拟基带信号，再通过后续处理成为最终的调制信号。频率合成器完成上变频步骤。高品质的晶振可以保证频率的高精度，即便在外参考出现故障的情况下也能保证发射机在单频网状态下工作。PMU901宽带功率放大器为罗德与施瓦茨公司最新一代产品，冷却采用强迫风冷，工作频率从470MHz到862MHz（UHFIV/V波段），输出功率为600W（数字电视RMS值）和1kW（模拟电视，单通道）。由于采用了先进的50VLDMOS管技术，PMU901表现出非常高的线性和效率。放大部分由驱动级和末级构成，末级由八只管子组成。功放与整机的控制器通过CANbus通信，所有状态信息均被送到整机控制器，可方便的被监控人员查看。其内部另有独立的监控部分对功放的例如温度、输入输出功率、与整机的通信、反射以及管子状态等等参数进行实时监测，有效地避免了由于反射、过温和过激励等故障引起的对设备的损害。当发生外界故障时，功放的内部监控部分会自动根据设定做出保护动作，这种应急性自保护动作是独立于整机控制的。PMU901的结构设计非常紧凑，电源集成在功放的内部，并有单相和三相两种选择，解决了有些机房难以提供380VAC动力的问题。“对插”的结构与带隔离的功率合成器一起实现了“热插拔”，意味着在维修功放的同时发射机无需停机。在本发明中，卫星接收解码器例如可以采用ATEMEDR2100。编码器作为示例性地，例如可以采用hyrionAM2102。所述发射天线采用UHF8缝隙天线，其中的绝缘材料为聚四氟乙烯，振子材料为铝合金。对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3