大功率发射台中控机房建设时需要考虑的几个问题

高峰

(国家广电总局722台)

[摘要]本文对大功率发射台中控机房在建设中需要注意的几个问题进行了分析和探讨，并介绍了建设中各个环节的具体实施办法。 [关键词]大功率发射台 中控机房 建设 考虑问题 实施办法

1前言

随着信息化、自动化的不断进步和完善，发射台的维护模式和工作模式都发生了巨大变化，信息化、自动化在电台已逐步形成规模，控制不再是单一的指令，大功率发射台的各种操作经过整合，形成一个既分散，又统一的控制体系，这就是台站的中心控制机房—中控机房。中控机房的建设是一项系统性的工程，它作为发射台的一个重要部门，主要包括：中控机房供电、安全监控、节目调度、播出监控、网络建设、接地防雷、空调滤尘等多个方面，从某种意义上讲，中控机房就是全台的指挥中心，也是网络和调度控制的指挥中心。

我台原来的节传机房担负节目调度的工作，从空间上和时间上讲，都已不适应发射台发展的需要，“有人留守，无人值班”的运行模式，将是电台发展的方向，其目的就是以人为本、科技创新、提高效率、提高可靠性。因此，我台对节传机房重新进行了定位和选址，并将原节传机房升级改造为中控机房。下面对中空机房建设中所涉及的几个问题进行探讨。

2中控机房的设计

2.1中控机房的设计原则

中控机房作为发射台的控制中心，其技术保障系统就显得尤为重要。中控机房的设计和网络建设直接关系到机房内计算机、服务器能否稳定可靠运行，各种信息能否始终畅通无阻。可靠的供电系统、有效的防雷接地处理以及合理的网络布局等，则是我台设计中控机房时需要重点考虑的几个问题。

我台对中控机房建设的设计原则如下：

（1）安全可靠的电源系统是设备运行的基础，中控机房采用设备用电和办公用电完全分离的多路供电方式。

（2）中控机房要有良好的接地和防雷系统，避免雷击损坏设备。

（3）设备间中，服务器、交换机比较多，易散发大量的热量，要合理摆放设备，环境温度要控制在26°C以下，同时，保障机房湿度在允许的范围内。

（4）设计中，要体现舒适性，对空调、照明和环境优化处理，使值班人员有良好舒适的值班环境。

（5）中控机房的建设要有良好的灵活性和可扩展性，能够根据设备发展和需求进行扩容升级。

（6）易于维护管理，通过各种技术手段，对运行设备进行有效地监控，运用语音报警、实时事件记录、故障提示等，迅速处理故障，提高设备的可靠性，便于管理人员的维护。

2.2中控机房的布局设计

我台原有的节传机房设备、全台内外网设备以及新增加的设备分别被摆放在不同的地方，比较分散，给管理和维护带来很多不便。新建中控机房对设备的分区和管理进行了整合，依据空间的大小，合理进行布局，按照使用功能不同，将中控机房划分为控制室、设备间、办公室和会议室（见图1）。其中，设备间又分为网络区、电源区和调度监控区，这样分区，既考虑到设备的功能，又考虑到设备的维护和管理。

中控机房设备间机柜采用高度2000mm×宽度600mm×深度1070mm的标准机柜共计15面，其中，网络机柜为6面，调度监控机柜为9面。另外，还有外电源机柜两面，其中，一面为双电源自动切换柜（高度2200mm×宽度1000mm×深度600mm），另一面是机房行政用电配电柜（高度2200mm×宽度800mm×深度600mm）。

我台原节传机房的业务包括有：音频调度系统网络、调度令接收系统、技术平台系统、自台质量保证系统等，根据中控机房的建设原则，需要在原有的基础上再增加变电站监控系统、发射机控制监测系统、中控机房双电源监控系统、全台安全监控系统和运行管理平台系统等。

我们采用了ATEN-CE300延长器进行长距离连接，从而可以通过使用普通网线，将KVM信号传输至150m远的距离，极大方便了键盘、鼠标、显示器、音频与主机之间的远程控制。所谓KVM，就是键盘（Keyboard）、显示器(Video)、鼠标(mouse)的缩写，KVM技术的主要作用就是通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置，实现系统和网络远程管理的高可靠性，提高管理人员的工作效率，减少进出设备间的次数，进一步提高设备的安全，最大程度地减轻了维护的工作量。

根据各系统的功能和使用的频率，在经过综合考虑后，控制桌上放置了6台显示器（见图2），分别用于显示和控制不同的系统，服务器统一放置在设备间，这样做，可以最大程度地节省空间，使得控制桌布置的更加简洁，环境躁声被降低到最低，甚至没有。

2.3中控机房的供电系统 中控机房供电采用三相四线制，供电分为设备用电和办公用电，设备用电主要包括：网络设备供电、安全监控供电、音周调度供电、控制桌供电等；办公用电包括：照明设备用电、消防系统用电、辅助系统（空调、换气扇、插座等）用电等（见图3）。为了保证安全传输发射工作，设备供电实现了常规双电源自动互投的功能，在主用电进线无电压输出的情况下，可以自动切换到备用电进线为中控机房提供电力，主用电恢复后，自动切换回主用电进线，由主用电进线提供电力。 在配电柜面板上，可以实时测量并显示主用电进线、备用电进线和配电柜中二级断路器上的电压和电流，对电压和电流的显示可精确到小数点后两位。通过对电压的监测，可判断上级变压器输出电压是否正常，通过对电流的监测可判断某一路中是否有用电器关闭。 中控机房的供电系统主要具有如下功能： （1）检测功能。检测某一路电源失电，进行自动倒换备份电源。

（2）手动功能。用手动随意将负载转换到某一路电源供电。

（3）数据采集功能。通过数据采集，在计算机显示电压、电流、功率等，同时采集过压、过流等信号进行保护。

（4）记录查询功能。系统具备数据存储功能，值班人员可通过计算机进行各种数据的各种状态信息的查询。

（5）报警功能。当有电源异常时，进行报警。 因为中控设备间与控制室有一定距离，所以远程监测系统大大方便了值班工作。日常值班中，在控制桌上就能对机房低压盘操作和监测，为值班工作提供了便利，安全传输设备因故障掉电后，可通过电流监测及时发现，为安全传输设备的监测提供了另外一种方法。

为了安全可靠的提供不间断电源，提高安全系数，网络机柜配备一个10kVA的UPS电源。考虑到节目接收设备、节目调度设备等的重要性，每个机柜配备一个独立的UPS电源，UPS电源选用的是APC SURT3000XLICH，属在线式结构，确保主节目接收设备系统电源故障时，备用节目接收设备系统电源迅速启动。

整个中控机房接地系统一般分为交流工作接地、安全保护接地、防静电接地及直流接地系统（逻辑接地及其它模拟量信号系统的接地）等几种。为了避免对机房内计算机系统的电磁干扰，我台中控机房设有保护接地系统，机房中通过所有轻钢龙骨、设备的金属外壳和金属管线防静电地网等，将各机柜的直流地连接在一起，分别接入接地环网，接地环网采用2.5×30mm的铜带在机房活动地板下纵横组成1200mm×1200mm的网格，其交叉点采取电焊连接，由于整个机房地面有一个接地网，网上任何一点都是等效电位基准点 这种接地的方式能给计算机系统中各种设备提供一个可靠的信号基准电位，相互干扰减少，而且能泄漏静电荷，机房内计算机设备的地与其相接，保证计算机系统稳定工作。

我台曾经出现过雷击过后，UPS电源损坏的事故，因此，在此次设计中，将防雷作为一个重点，一个完整的防雷系统应包括防直接雷击、防感应雷击和接地系统三部份，缺一不可，直接雷击防护一般都是由大楼基建统一考虑，为防止感应雷沿电源线进入机房损坏机房内的重要设备，根据规范要求，信息机房供电系统防雷配置中，双电源采取了进线开关并联一组浪涌保护器，作为三级防雷保护，同时，在主用电源供电前，加装了一台SBW-W无触点380V交流稳压器，用以确保供电的稳定性。

2.4安全监控系统 我台地处山区，机房和天线场地比较分散，并且处在高压和高频的环境中，为了监督室外天线、室外和室内天线交换开关等设施和发射机的工作状态，保障发射机正常运转，利用安全监控系统，监控人员可以直接对天线场地、发射机、天线交换开关、变电站等重要场所实时监控，不仅能直观地监视和记录各个工作设备、工作场所现场的运行情况，而且还能及时发现事故隐患，防患于未然，并为事后分析事故提供第一手图像资料，是现在发射台站安全优质播出的重要组成部分。 安全监控重点布控区域包括：发射机房、天线区及天线馈线路径、电站、台区大门、台区周边及台重点监视点、中控机房等。

（1）发射机房：其安全监控的目的是监控发射机设备和低配电室的运行状况，有效管理巡视工作人员进出情况。

（2）天线场区：其安全监控目的是监视天线及馈线是否损坏；有效监视非法人员是否进入天线场区，防止非法人员偷窃，协助巡线工对馈线进行有效的巡视。

（3）电站：其监控的目的是监控两个高压配电室及主、备变压器的工作状况，有效管理巡视工作人员进出情况。

（4）台区大门、台区周边及台重点部位监视点：其安全监控目的是有效地监督台区的人员活动情况，在台区尽量做到无缝监视，防止可疑人员进入台区。重点部位（大门口、广场、车库、库房等）加装监控点，有效地防范及防止盗窃事件的发生。

（5）中控机房：其监控目的是监视网络设备和调度设备的运行状况，有效管理巡视工作人员进出情况。同时，在中控机房还设置了安全监控管理中心，用于对上述监控点进行集中监视。 中控机房建设布局时，将所有主控设备均集中安放在中控机房，设计采用以总控制中心为中心点与五个监控集中点相连接的结构体系，主干线的两端之间用光纤进行连接（如图4）。全台范围内的监控点数共计48个，每台监控摄像机接入到硬盘录象机，再环通接入矩阵，矩阵将所需画面传至显示终端。监控中心架设视频管理服务器并接入内网，使所有图像上传并形成网络管理。对于离集中点较远的监控点由光纤传输，由光端机负责视频及数据的上传。设在天线场区及馈线区的监控点，由于信号干扰大，也采用视频光端机将视频通过光纤接入相对应的视频端口，完成对天线场区及馈线区监控点的布设。 安全监控管理中心配置有矩阵、监控视频管理服务器、大屏幕显示设备、控制键盘等。监控中心可通过监视器对该区域的监控点实施监控，随时调阅各监控点的历史视频录像，接收由各监控点发来的各种报警信息，并对其发出相应的提示，如：视频丢失、摄像机和其他设备断电、链路断路等。 电视墙设计在控制室与设备间之间，采用15个46吋液晶监视器拼接而成，整个电视墙让人感到气派和清晰。画面通过主控键盘可进行画面的任意切换，同时，将设备监视画面通过VGA转换成监控视频输入DNC信号，在电视墙上显示。

2.5网络系统 网络建设我们坚持以发射台的需求为网络系统方案的根本和前提，同时，也注重了源于需求又高于需求的设计原则，采用专业的技术手段来指导，确保其实用性、先进性和可扩展性。我台网络实行分块式管理，分为光设备机柜、内网机柜、外网机柜、服务器机柜、UPS机柜以及各楼宇光端机柜。网络结构采用分层式设计，分为核心层、工作组层、接入层。整个网络分为内网和外网两大部分，内网部分是2M专线网，担负着与局端正常数据的传输和台内办公业务的处理，外网是由市区接入的10M专网，主要为台内职工提供与外界交流以及上网查询资料之用。

3小结

随着大功率发射台设备的逐步更新，信息化已成为发射台重要的组成部分，中控机房的地位逐渐显现，建设一套高度集中的控制中心是发射台的大势所趋，也是未来发射台一种暂新的运行模式。