新疆高速公路調(diào)頻廣播覆蓋及應(yīng)急廣播綜合工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)初案

鄧向陽(yáng)

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.17.024

1. 概述

1.1? 概述

（1）方案名稱：新疆高速公路調(diào)頻廣播覆蓋及應(yīng)急廣播綜合工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

（2）建設(shè)地址：烏魯木齊至伊寧高速段

（3）建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模：

本案旨在解決烏魯木齊至伊寧高速公路上清晰連貫的收聽多套調(diào)頻廣播的難題，項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的數(shù)字光纖調(diào)頻同步廣播網(wǎng)技術(shù)，在高速公路全程可以達(dá)到廣播級(jí)覆蓋質(zhì)量，符合廣電調(diào)頻廣播的覆蓋要求。此廣播覆蓋系統(tǒng)可滿足行駛在高速公路上的聽眾正常收聽四套調(diào)頻廣播節(jié)目的同時(shí)，完全支持應(yīng)急廣播的實(shí)時(shí)發(fā)布，確保高速公路管理方通過(guò)應(yīng)急廣播及時(shí)播放緊急通知及應(yīng)急管理措施，為打造新疆高速公路智能交通和完善高速公路的安全應(yīng)急管理體系提供重要的技術(shù)保障，同時(shí)為南疆環(huán)塔里木盆地高速、沙漠公路調(diào)頻廣播覆蓋提供建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

1.2 方案背景

廣播作為我國(guó)重要的宣傳平臺(tái)，是廣大人民群眾獲得信息的主要窗口。目前，全國(guó)各地的調(diào)頻廣播發(fā)射臺(tái)已基本覆蓋了絕大多數(shù)的城市，但對(duì)于新疆高速公路、山體隧道、地鐵隧道等特殊場(chǎng)所，還無(wú)法滿足調(diào)頻信號(hào)覆蓋的要求。由于新疆具有路程長(zhǎng)、無(wú)人區(qū)范圍大、有部分山區(qū)隧道等特殊情況，高速公路調(diào)頻覆蓋一直沒有很好的解決方案。此覆蓋系統(tǒng)將采用國(guó)內(nèi)最新的數(shù)字光纖調(diào)頻同步廣播網(wǎng)技術(shù)，利用控制中心近段多頻點(diǎn)信號(hào)處理+遠(yuǎn)端數(shù)字光纖直放模式，全面解決多套調(diào)頻信號(hào)在新疆的覆蓋問(wèn)題。

2. 方案必要性及可行性

2.1 高速公路需要高質(zhì)量的調(diào)頻廣播覆蓋

圍繞“以打造面向國(guó)內(nèi)、面向周邊國(guó)家和疆內(nèi)的交通大通道為重點(diǎn)，加快構(gòu)建快捷、高效的綜合交通運(yùn)輸體系”和“絲綢之路核心區(qū)”的目標(biāo)要求，新疆高速公路建設(shè)已經(jīng)突破5500公里，新增了3個(gè)縣通高速（一級(jí)）公路、實(shí)現(xiàn)了所有縣市二級(jí)公路連接。在這些高速公路上，因新疆的自然地理原因，構(gòu)成了多處廣播信號(hào)覆蓋盲區(qū)，使得廣大的聽眾無(wú)法在高速上連續(xù)不間斷收聽廣播節(jié)目，提出希望新疆廣播電視臺(tái)交通頻率能夠全路線不間斷發(fā)布實(shí)時(shí)的高速公路路況信息的要求，同時(shí)高速公路管理也更加需要一個(gè)全路線不間斷播出的調(diào)頻廣播作為應(yīng)急管理的平臺(tái)。

2.2 只有廣播電臺(tái)最適合發(fā)布高速公路的實(shí)時(shí)路況信息

廣播電臺(tái)要確保廣大的人民群眾能在任何時(shí)間任何地點(diǎn)獲取重大的新聞及廣播節(jié)目。近些年來(lái)，隨著廣播的深化發(fā)展，調(diào)頻廣播在交通信息的實(shí)時(shí)發(fā)布上已經(jīng)在所有主流媒體中（包括電視、平面、報(bào)刊等）脫穎而出，以其高時(shí)效的信息發(fā)布，和權(quán)威的公信力，贏得了廣大聽眾的一致認(rèn)可。

國(guó)家廣電總局領(lǐng)導(dǎo)曾高度評(píng)價(jià)高速公路的調(diào)頻廣播說(shuō)，中國(guó)高速公路交通廣播不但開啟了我國(guó)廣電行業(yè)與交通行業(yè)聯(lián)合服務(wù)于交通出行人群的新篇章，也填補(bǔ)交通廣播領(lǐng)域空白;不但可以滿足廣大人民群眾日常出行需要，還可以有效提高交通管理部門對(duì)高速公路突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力。

2.3 為高速公路的管理提供全新的模式

高速公路調(diào)頻廣播覆蓋及應(yīng)急廣播綜合系統(tǒng)采用最新的廣播覆蓋技術(shù)在解決滿足聽眾收聽廣播的需求，同時(shí)廣播覆蓋系統(tǒng)也將成為重要災(zāi)難，重大緊急信息的發(fā)布平臺(tái)，配合高速公路管理部門的安全管理工作，在大大提升我臺(tái)的公共廣播的服務(wù)能力的同時(shí)，更為打造新疆高速公路智能管理和完善高速公路的安全應(yīng)急管理體系提供重要的技術(shù)平臺(tái)。

3. 方案目標(biāo)

此覆蓋初案目標(biāo)是完成烏魯木齊至伊寧高速公路上實(shí)現(xiàn)調(diào)頻廣播覆蓋系統(tǒng)建設(shè)，覆蓋效果符合廣播電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求，滿足正常收聽廣播節(jié)目，同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)布應(yīng)急廣播功能。

4. 技術(shù)方案

4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部頒發(fā)《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》;

（2）GB/T 4311米波調(diào)頻廣播技術(shù)規(guī)范;

（3）GB/T 17881廣播電視光纜干線同步數(shù)字體系（SDH）傳輸接口技術(shù)規(guī)范;

（4）GY T 179廣播電視發(fā)射臺(tái)運(yùn)行維護(hù)規(guī)程;

（5）GB/T 14109電視、調(diào)頻廣播場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量方法;

（6）GYJ 33廣播電視工程建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 技術(shù)方案

本方案設(shè)計(jì)為：用新疆廣播電視臺(tái)綜合廣播、交通廣播、城市廣播和維吾爾語(yǔ)交通廣播四套調(diào)頻節(jié)目直播室為交通應(yīng)急廣播直播室（不用交通部門重復(fù)建設(shè)），信號(hào)由光纜敷設(shè)進(jìn)高速路光纜，通過(guò)多點(diǎn)重整光端機(jī)傳輸至高速公路每50公里左右的服務(wù)區(qū)或收費(fèi)站安裝的直放站，進(jìn)行調(diào)頻信號(hào)發(fā)射來(lái)實(shí)現(xiàn)覆蓋。

本方案的設(shè)計(jì)有別于傳統(tǒng)覆蓋系統(tǒng)，借鑒了在接收和放大之間加入信號(hào)電平處理器，優(yōu)點(diǎn)在于可以使每套節(jié)目的射頻電平保持一致，這樣可以提高功率放大器的效率，減少干擾，確保信號(hào)覆蓋的質(zhì)量，同時(shí)考慮應(yīng)急廣播的功能，在發(fā)生緊急情況時(shí)，通過(guò)應(yīng)急廣播發(fā)布相關(guān)路段或全路段的交通管制、緊急救援、分流疏導(dǎo)等信息，提升處置應(yīng)急情況的手段和能力。

以下是方案設(shè)計(jì)的系統(tǒng)圖：

如上圖所示，系統(tǒng)通過(guò)近端多頻點(diǎn)信號(hào)處理，將調(diào)頻信號(hào)源進(jìn)行濾波處理，確保信號(hào)源質(zhì)量，再通過(guò)高速公路光纖分布系統(tǒng)將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)端的各個(gè)調(diào)頻覆蓋遠(yuǎn)端機(jī)，確保全線信號(hào)覆蓋質(zhì)量符合廣播級(jí)要求。

4.3 關(guān)鍵技術(shù)解決

4.3.1 射頻數(shù)字光纖技術(shù)

·射頻不隨信號(hào)的衰減而衰減，在長(zhǎng)距離和多分路傳輸過(guò)程中保持動(dòng)態(tài)范圍不變;

·數(shù)字傳輸?shù)臅r(shí)延可以計(jì)算和校正;

·可采用菊花鏈傳輸方式，信號(hào)可以多次再生;

·高度的穩(wěn)定性、可靠性比模擬的高，減少維護(hù)成本。

4.3.2 射頻數(shù)字處理技術(shù)

·數(shù)字濾波具有比中頻聲表面濾波器更高的抑制度。

·可以同時(shí)處理16個(gè)頻率，利用高速的FPGA進(jìn)行對(duì)信號(hào)的每個(gè)載波處理、濾波。

·可以獨(dú)立調(diào)整每個(gè)載波的增益、中心頻點(diǎn)、時(shí)延。

4.3.3 自動(dòng)延時(shí)校準(zhǔn)技術(shù)

·實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量各遠(yuǎn)端機(jī)與近端機(jī)之間的時(shí)延，并可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。

·通過(guò)自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)整時(shí)延可以消除遠(yuǎn)端機(jī)之間重疊覆蓋之間的時(shí)延色散問(wèn)題。對(duì)應(yīng)于數(shù)字光纖拉遠(yuǎn)由于射頻信號(hào)在與遠(yuǎn)端機(jī)的傳輸過(guò)程中，采用數(shù)字信號(hào)方式進(jìn)行傳輸，因此非常方便地通過(guò)軟件無(wú)線電的方法，對(duì)信號(hào)進(jìn)行任意延時(shí)，以適應(yīng)覆蓋的需要，這種特性在解決多重覆蓋時(shí)產(chǎn)生時(shí)延色散的問(wèn)題非常重要。

·延時(shí)控制精度1微秒，最大可調(diào)2.3毫秒。

4.3.4 靈活組網(wǎng)

·光波分復(fù)用與鏈?zhǔn)焦δ芙M合使用，大大減少了光纖資源，組網(wǎng)更為靈活。

·近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)之間可采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)星形結(jié)構(gòu)，以及遠(yuǎn)端機(jī)之間可進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)傳輸。具有混合組網(wǎng)，鏈?zhǔn)胶托切突旌辖M網(wǎng)的能力。

4.3.5 應(yīng)急廣播無(wú)縫嵌入

·可以隨時(shí)將應(yīng)急廣播內(nèi)容，同時(shí)插入所有的工作頻點(diǎn)。

·應(yīng)急廣播內(nèi)容支持遠(yuǎn)程投放。

4.3.6遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)

針對(duì)調(diào)頻廣播覆蓋系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和日常維護(hù)問(wèn)題，方案中采用遠(yuǎn)程網(wǎng)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)覆蓋設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，確保調(diào)頻廣播安全播出。

5. 結(jié)論

本方案重點(diǎn)解決在烏魯木齊至伊寧高速公路上調(diào)頻廣播信號(hào)覆蓋問(wèn)題，項(xiàng)目采用了先進(jìn)的多頻點(diǎn)調(diào)頻重發(fā)技術(shù)，并建設(shè)基于光纜直放站的廣播信號(hào)覆蓋系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)前期的勘測(cè)，相關(guān)設(shè)備參數(shù)的調(diào)研，采用上述的技術(shù)方案是可行性的，能滿足正常收聽調(diào)頻廣播的節(jié)目，同時(shí)增加了應(yīng)急廣播的功能，為高速公路的安全管理提供了技術(shù)保障手段。綜上，該方案對(duì)滿足廣大人民群眾在高速公路收聽廣播的需求具有重要意義，對(duì)提升新疆公共廣播服務(wù)水平具有積極的推動(dòng)作用。