優(yōu)化機(jī)房環(huán)境 保障安全播出

王懷明

摘 要：廣播電視播出機(jī)房的設(shè)備故障有相當(dāng)一部分是由于機(jī)房環(huán)境的不完善、不達(dá)標(biāo)引發(fā)的，完善的廣播電視機(jī)房環(huán)境包括了對供電質(zhì)量、灰塵含量、溫度、濕度、靜電防護(hù)、防電磁干擾等幾個方面的要求，該文分別進(jìn)行了闡述，并提出了具體的解決方案。

關(guān)鍵詞：廣播電視機(jī)房 機(jī)房環(huán)境 安全播出

中圖分類號：F272.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0197-02

搞好廣播電視宣傳工作，安全播出是前提和基礎(chǔ)，而播出設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)則是安全播出的基本保證。根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，由于機(jī)房環(huán)境惡劣直接或間接導(dǎo)致的故障在播出設(shè)備故障中占據(jù)相當(dāng)?shù)谋壤?。另外，隨著廣播電視設(shè)備的發(fā)展，計算機(jī)和各種內(nèi)置芯片的數(shù)字設(shè)備日益增多，幾乎壟斷了廣播電視播出系統(tǒng)。數(shù)字設(shè)備較傳統(tǒng)的模擬設(shè)備更加脆弱，更容易受外部環(huán)境影響，如果機(jī)房環(huán)境不能滿足要求，就會降低播出設(shè)備的可靠性，危及系統(tǒng)安全運行。所以我們要充分認(rèn)識機(jī)房環(huán)境對播出設(shè)備的作用，重視環(huán)境對安全播出的影響。

下面就廣播電視機(jī)房環(huán)境的具體要求分別進(jìn)行闡述。

1 影響安全播出的機(jī)房環(huán)境因素分析

1.1 供電

廣播電視機(jī)房供電中存在的問題主要包括停電、供電瞬間中斷、電壓異常波動、雜波干擾四個方面。

停電會引起全面停播的重大事故。供電瞬間中斷是指供電在中斷后又瞬間恢復(fù)，又叫閃斷。模擬設(shè)備在閃斷后能夠立即恢復(fù)工作，而計算機(jī)等數(shù)字設(shè)備重新啟動需要相當(dāng)?shù)臅r間，這就導(dǎo)致播出系統(tǒng)在供電瞬間中斷后需一段時間才能恢復(fù)，也會造成一定時間的停播。而且電源閃斷帶來的沖擊還有可能對服務(wù)器、磁陣等設(shè)備造成損害，嚴(yán)重的甚至可能癱瘓播出系統(tǒng)。

市電電路上連接有各種大功率用電設(shè)備，會嚴(yán)重影響廣播電視機(jī)房供電電壓。而且大量中、高頻設(shè)備還會導(dǎo)致各種雜波、波形畸變、電網(wǎng)工頻波動、毛刺、浪涌等電源干擾，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運行，甚至?xí)鹪O(shè)備誤動作。

1.2 灰塵

灰塵一旦進(jìn)入機(jī)房，就會通過設(shè)備機(jī)箱上的散熱孔等縫隙進(jìn)入機(jī)箱內(nèi)部。設(shè)備內(nèi)部的電磁場會導(dǎo)致灰塵吸附在線路板等元件和各種接插件上形成帶電灰塵，影響設(shè)備的正常運行。

灰塵的堆積會影響芯片、集成塊等元器件的正常散熱，引起接插件接觸不良。如遇潮濕天氣，灰塵吸水后絕緣性能下降，極易造成積塵部位短路。

1.3 溫度

播出設(shè)備內(nèi)部電路基本上是由半導(dǎo)體器件和其它電子元件構(gòu)成，溫度對半導(dǎo)體器件和電阻、電容等電子元件都會產(chǎn)生較大影響。

半導(dǎo)體器件的結(jié)溫升高將使PN結(jié)內(nèi)的電子、空穴載流子的擴(kuò)散與漂移運動加劇，導(dǎo)致PN結(jié)勢壘減小，反向漏電電流增加，擊穿電壓急劇降低。當(dāng)半導(dǎo)體器件的結(jié)溫過高時，其穿透電流和電流倍數(shù)就會急劇增大，嚴(yán)重時會引起熱擊穿損壞半導(dǎo)體器件，因此，環(huán)境溫度對設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性有相當(dāng)大的影響。

溫度升高也會造成電阻器阻值的變化和額定功率的下降，引起電容的電容值下降、功率因數(shù)改變等，同時降低其使用壽命，加速絕緣材料的老化。對于計算機(jī)系統(tǒng)，環(huán)境溫度高于35 ℃就會影響計算機(jī)散熱，機(jī)箱內(nèi)部器件周圍溫度超過60 ℃就會導(dǎo)致計算機(jī)系統(tǒng)故障。因此播出設(shè)備對機(jī)房的溫度有著較為嚴(yán)格的要求。

1.4 濕度

播出機(jī)房除了要嚴(yán)格控制溫度外，還要把濕度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)?？諝膺^于潮濕會使設(shè)備的金屬部件生銹氧化，造成接觸不良，空氣潮濕還會降低絕緣性能，引起設(shè)備內(nèi)部短路等問題?？諝飧稍镉秩菀滓l(fā)靜電效應(yīng)，過于干燥的空氣將使靜電電荷無法釋放，導(dǎo)致靜電電壓升高到危及設(shè)備安全的程度。

1.5 靜電

播出設(shè)備內(nèi)部電路大量采用半導(dǎo)體器件，這類器件對靜電的敏感范圍為25～1000 V，而靜電效應(yīng)產(chǎn)生的電壓往往高達(dá)數(shù)千伏甚至上萬伏，足以對半導(dǎo)體器件造成毀滅性打擊。靜電電壓過高還會導(dǎo)致計算機(jī)磁盤磁帶無法正常讀寫、存儲信息丟失甚至損壞磁盤磁頭。另外靜電還會引起靜電噪聲，給廣播電視信號帶來干擾。

1.6 電磁干擾

電器設(shè)備在工作時會產(chǎn)生電磁輻射，一定強(qiáng)度的電磁輻射不僅會影響自身，也會對周邊其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。電磁干擾還會影響到廣電系統(tǒng)的信號，使線路的噪聲增大。嚴(yán)重的電磁干擾還有可能對設(shè)備的硬件和軟件造成損害，甚至影響安全播出。

2 優(yōu)化機(jī)房環(huán)境的技術(shù)手段

2.1 保障供電質(zhì)量

解決停電問題的傳統(tǒng)方法是采用兩路電源加倒換裝置，雖然可以避免長時間停電，但仍不能確保供電連續(xù)性，杜絕閃斷現(xiàn)象。

按照國家標(biāo)準(zhǔn)，廣播電視機(jī)房供電電壓波動應(yīng)小于±5%。傳統(tǒng)的穩(wěn)壓方法主要有采用專用變壓器、專用配電盤單獨供電、加裝自動調(diào)壓器或電子穩(wěn)壓器等，可在一定程度上改善電壓波動情況，但仍不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。解決供電雜波干擾的傳統(tǒng)方法是加裝濾波器，但由于成本和技術(shù)上的限制，濾波器不可能完全消除所有干擾。

目前解決以上供電問題的最佳方案是采用UPS不間斷電源。在線式UPS不僅可以實現(xiàn)外電和電池供電之間的不間斷倒換，還具有將外電進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)頻后輸出的功能，真正具備了隔離干擾的能力。在線式UPS還具備電源凈化、噪聲抑制、瞬時響應(yīng)保護(hù)、抗浪涌、過流過壓保護(hù)、電源監(jiān)控等功能，輸出的交流電波形為近似標(biāo)準(zhǔn)正弦波，波形失真在3%以內(nèi)，真正提供了無干擾的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻電源。

UPS采用足夠大容量電池組，再和發(fā)電機(jī)配合使用，才能真正實現(xiàn)不間斷，高質(zhì)量的供電，徹底解決廣播電視機(jī)房的供電問題。實際工作中通常采用一路外電專線+UPS供電的模式，最好再增加一路備用專線外電或自備發(fā)電機(jī)組，來保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。在主外電斷電的情況下UPS會自動為機(jī)房供電，在電池耗盡前倒換至備用專線外電或發(fā)電機(jī)。

UPS輸出負(fù)載應(yīng)不大于70%。使用發(fā)電機(jī)供電，應(yīng)保證發(fā)電機(jī)功率大于兩倍UPS額定功率，在發(fā)電機(jī)運行平穩(wěn)后才能接入UPS。

2.2 防塵與除塵

國家建委規(guī)定，弱電機(jī)房灰塵微粒應(yīng)不大于0.5 μm，空氣中灰塵含量要少于1萬粒/立方米，或者空氣中灰塵的重量不大于0.3 mg/m3。目前國內(nèi)廣播電視機(jī)房的防塵標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一，一般采用國家建委的規(guī)定。

機(jī)房的灰塵來源除自身原因如墻壁粉塵脫落產(chǎn)生以外，主要來自于外界，通過空氣流通、空調(diào)系統(tǒng)、人員或物品帶入等途徑進(jìn)入機(jī)房。我們可以采取如下防塵措施來減少機(jī)房的灰塵含量。

（1）減少機(jī)房自身原因產(chǎn)生的灰塵。

首先在機(jī)房裝修時應(yīng)選用不易起塵的材料，盡量減少材料本身產(chǎn)生粉塵的可能，其次機(jī)房的裝修應(yīng)選擇較為“清潔”的施工方案，減少施工過程中產(chǎn)生的灰塵量，最后機(jī)房裝修結(jié)束后的清潔工作最好請專業(yè)機(jī)構(gòu)來做，至少也要在專業(yè)人士指導(dǎo)下進(jìn)行，以保證投入使用前的機(jī)房灰塵含量達(dá)標(biāo)。

（2）減少空氣流通和空調(diào)帶入的灰生。

機(jī)房門窗設(shè)計盡量做到對內(nèi)不對外，人員出入口盡量設(shè)置在建筑內(nèi)部如走廊或其它房間。門窗必須做好密封，減少空氣流通帶入的灰塵。要在空調(diào)的入口處安裝空氣過濾器，并定期清潔空調(diào)過濾系統(tǒng)。

（3）減少人員或物品帶入的灰塵。

為減少人員帶入的灰塵，首先要做到人機(jī)分離。即將機(jī)房按照使用功能劃分為多個區(qū)域空間并用玻璃密封隔斷，使人員與設(shè)備相互隔離，減少設(shè)備沾染灰塵的機(jī)會。如：可將機(jī)房劃分為設(shè)備間、控制間和維修間等。其次是盡可能采用遙控操作和遠(yuǎn)程管理與調(diào)試。值班人員能夠在控制間完成必要的操作，并透過玻璃觀察設(shè)備運行狀況，以減少人員進(jìn)入設(shè)備間的次數(shù)。最后是外來人員如參觀者不得進(jìn)入設(shè)備機(jī)房。工作人員要有專用服裝，進(jìn)入設(shè)備間最好穿無塵工作服，更換專用拖鞋或使用鞋套。

針對進(jìn)入機(jī)房的外來物品，須在設(shè)備機(jī)房外去除外包裝并進(jìn)行除塵后方可帶入。儀器、工具等物品平時放置在維修間，維修工作盡量不要在設(shè)備間進(jìn)行。

除了防塵還要定期開展除塵工作，打掃機(jī)房時應(yīng)盡量選擇停機(jī)期間。機(jī)房應(yīng)配備大功率吸塵器，清潔過程要注意保持干燥。要定期清洗空調(diào)濾網(wǎng)和設(shè)備的防塵過濾網(wǎng)，定期清潔設(shè)備散熱風(fēng)扇。

設(shè)備內(nèi)部也要定期清理，停機(jī)斷電后將設(shè)備輪流從機(jī)架上卸下送至機(jī)房外如維修間，打開機(jī)箱將附著在設(shè)備內(nèi)部板卡、元件上的灰塵清除干凈。常用的清潔工具有皮老虎、油漆刷等，廢舊牙刷在清理縫隙處灰塵時效果也不錯。針對某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，普通工具無法深入的地方如CPU散熱片、電源模塊等，我們曾嘗試使用高壓氣筒和氣泵除塵，取得了不錯的效果。

2.3 嚴(yán)格控制機(jī)房溫度

廣播電視設(shè)備機(jī)房溫度應(yīng)控制在18 ℃～25 ℃之間，一般要求為21±2 ℃，溫度變化不宜超過每小時3 ℃。

播出設(shè)備對機(jī)房的溫度有著較為嚴(yán)格的要求，因此衡量一個機(jī)房環(huán)境的優(yōu)劣，溫度是一個重要的參數(shù)。為控制播出機(jī)房的溫度，一般都要求安裝空調(diào)，有條件的單位應(yīng)采用精密空調(diào)+溫度自動報警裝置的配置。精密空調(diào)不僅可精密調(diào)節(jié)機(jī)房溫度，還具有加濕、除濕、送風(fēng)、回風(fēng)和凈化空氣的功能，溫度自動報警裝置可以用來實時監(jiān)測溫度變化，并在溫度異常時自動報警。

如果機(jī)房面積較大，或是采用異型結(jié)構(gòu)的機(jī)房，受空間距離和結(jié)構(gòu)的影響，機(jī)房各處溫度值會有較大差別，僅僅根據(jù)空調(diào)的顯示參數(shù)來判斷機(jī)房溫度會有較大誤差，已無法滿足播出設(shè)備對機(jī)房溫度的要求。解決辦法：一是合理設(shè)計與安排空調(diào)數(shù)量、功率和位置。二是在機(jī)房內(nèi)關(guān)鍵位置加裝溫度傳感器，提供準(zhǔn)確的實時溫度值，便于值班員實時掌握與調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，使機(jī)房各點的溫度趨于合理。

使用普通空調(diào)的機(jī)房特別要注意在建設(shè)之初就要設(shè)計好機(jī)架的擺放，安排好空調(diào)的位置，務(wù)必保持機(jī)房內(nèi)風(fēng)路的暢通。設(shè)備之間要保留足夠的散熱距離，盡量不要安裝擋板和后蓋，切不可在后期增添過多設(shè)備，如有必要可加裝風(fēng)扇。

值得注意的是如果播出機(jī)房采用人機(jī)分離設(shè)計，即將機(jī)房劃分為設(shè)備間、控制間并用玻璃密封隔斷的情況下，由于值班人員和設(shè)備處于不同環(huán)境，所以要密切注意設(shè)備機(jī)房各點的實際溫度，不可過于依賴溫度自動傳感器。

2.4 保持適宜的濕度

濕度也是衡量一個機(jī)房環(huán)境的重要參數(shù)，相對濕度過高或過低都會對廣播電視設(shè)備產(chǎn)生危害，而濕度在短時間內(nèi)的急劇變化危害更大。

相對濕度是指單位體積空氣所含的水氣密度和同溫度下飽和水氣密度的百分比。廣播電視設(shè)備機(jī)房的濕度一般要求保持在45%～65%之間，相對濕度變化要控制在每小時±6%范圍內(nèi)。配電機(jī)房一般要求在30%～75%之間，發(fā)射機(jī)房一般要求在45%～75%之間。

為保證機(jī)房濕度控制在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，我們通常采取以下措施。

（1）盡量為廣播電視設(shè)備機(jī)房配備帶有濕度調(diào)節(jié)功能的空調(diào)系統(tǒng)。

（2）在機(jī)房內(nèi)安裝除濕機(jī)和加濕器。注意加濕器要和設(shè)備保持一定距離，切記噴口不能正對設(shè)備，以防霧氣進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。

（3）在機(jī)房的各個重要部位安裝濕度傳感器，以便值班人員能夠適時調(diào)整。

2.5 靜電防護(hù)

對靜電的防護(hù)我們通常從兩方面入手：一是盡量消除靜電感應(yīng)產(chǎn)生的條件，減少靜電。二是建立完善的接地系統(tǒng)，使靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電荷可實時通過大地釋放，無法積累形成高壓。

減少靜電的產(chǎn)生除了要控制好機(jī)房的濕度外，還應(yīng)采取以下措施：機(jī)房的建設(shè)要選用防靜電材料，絕不能用塑料制品、人造革等易產(chǎn)生高壓靜電的材料。要使用防靜電地板、防靜電工作臺墊，墻壁也應(yīng)做防靜電處理。機(jī)房內(nèi)布線要使用屏蔽性能良好的電纜，并加裝金屬套管。人員進(jìn)入機(jī)房不要穿化纖服裝和橡膠鞋，有條件的可配備防靜電工作服。另外還要定期對設(shè)備的高絕緣工程塑料外殼噴灑防靜電劑。

設(shè)備金屬外殼上靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電荷可以通過接地系統(tǒng)向大地釋放，無法積累形成高壓，因此接地系統(tǒng)對設(shè)備起到了保護(hù)作用。通常在機(jī)房靜電地板下鋪設(shè)有接地銅排，機(jī)房內(nèi)所有機(jī)柜、機(jī)架、操作臺、靜電地板支架和電纜屏蔽層等都要通過等距離的銅帶與接地銅排可靠連接，設(shè)備金屬外殼與機(jī)架可靠連接。接地銅排連接接地體。接地體埋入地下1.5 m深，并遠(yuǎn)離其他接地體。

另外我們在維修設(shè)備前要注意釋放掉人體感應(yīng)靜電，集成塊等對靜電敏感的器件要置于防靜電包裝袋內(nèi)。

2.6 防電磁干擾

防止電磁干擾最有效的方法是屏蔽與接地。屏蔽可以防止電磁場和電磁波的輻射和影響，將設(shè)備或系統(tǒng)與干擾源隔離開。屏蔽包括設(shè)備、線纜、天線、饋線的屏蔽和屏蔽接地，播出機(jī)房在必要時應(yīng)采取屏蔽措施，以避免臨近設(shè)備間相互干擾。

機(jī)房應(yīng)遠(yuǎn)離高壓輸電線，并與用電設(shè)備保持一定距離。機(jī)房內(nèi)部電纜施工時應(yīng)盡量避免交叉跨越，盡量減少機(jī)柜間連線。供電線路要與信號線分開，分別敷設(shè)在金屬線槽內(nèi)。對于雷電產(chǎn)生的電磁脈沖，可采用避雷器進(jìn)行多級限壓、分流，再對殘壓進(jìn)行屏蔽、接地等手段消除。對照明燈具產(chǎn)生的輻射除選用質(zhì)量好的燈具外，還應(yīng)將照明和設(shè)備用電分開。

3 結(jié)語

經(jīng)過多年對播出系統(tǒng)的使用和維護(hù)，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)房設(shè)備發(fā)生的事故雖然原因各種各樣，但相當(dāng)一部分都與機(jī)房環(huán)境有關(guān)，或者說是由機(jī)房環(huán)境的不完善間接導(dǎo)致的。在實際工作中，有一些安全播出保障人員和技術(shù)維護(hù)工作者往往對機(jī)房環(huán)境因素對廣播電視設(shè)備的影響重視不足，因此我們有必要將機(jī)房環(huán)境建設(shè)與維護(hù)作為工作重點之一，不僅在機(jī)房設(shè)計與建設(shè)階段要做到“高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求”，不給日后維護(hù)工作留下任何隱患，在使用中也要建立完善的運維制度，嚴(yán)格管理，長抓不懈。

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