一、卫星地球站切换设备的现状
在广播电视安全播出工作中，播出的不间断是非常重要的，而国家广电总局对卫星地球站的播出要求更加严格，重要播出期重点时段的停播率为百小时小于等于3秒。
为了满足总局对地球站停播率的要求，卫星地球站的主备设备具有自动切换功能，使得发生故障时设备可以快速的进行自动切换。
但对于自动切换的设备来说，有些情况下会造成自动切换的失败，从而使得停劣播时间延长。这些时候，就需要人工干预操作，来完成切换器的切换任务。
在需要人为操作时，值班员要经历发现故障、判断故障、采取措施三个过程，这三个过程所需要的时间会远远大于3秒，因此我们在依靠设备自动切换的基础上，为了缩短人为操作的时间，努力将人工切换的步骤优化到最简，并且不因为判断故障点而延误时间，做到不需要判断直接操作切换。
在地球站上行系统中，一般都配置了备系统。备系统的上行设备脱离出了主播出系统，正常播出系统中的设备故障、切换等都不影响备系统的正常工作，在出现故障时，若不知道故障点位置，我们强调值班员不要判断，直接进行系统切换来排除故障点。
二、卫星地球站系统切换存在的问题
如果系统切换器安放在功放室中的机柜中，远离监控室，并且受技术因素限制不能安装到监控室，这就使系统切换器的操作变得不方便，不应急，会失去宝贵的应急操作时间。
在地球站的网管设备上，虽然有系统切换的操作按钮，但是操作时需要将鼠标定位到系统切换器上，然后点击系统切换器，最后点击确认对话框才能完成，不仅所需步骤多（三个步骤），而且网管还存在死机后不能操作的风险。另外，即使在功放室室内，进行本机系统切换器操作时，也要经过四个步骤才能完成切换，即首先要从监控室赶到功放室，其次要将系统切换器的遥控模式改为本地控制模式，再次要将自动控制模式改为手动控制模式，最后才能按下系统切换按钮来进行主备系统的切换操作。从上述两种切换操作的过程来看，由于远离值班室和操作步骤的繁琐，都会使我们处理故障的操作时间大大延长，肯定不能满足总局对地球站停播率的要求。
三、远程一键切换面板的创新点
为了解决上述问题，保障地球站的安全播出，我们研发制作、安装使用了远程系统一键切换面板，该面板可以将系统切换器的操作功能延伸到监控室中，放到值班员的手边，还能将以前主备系统切换操作时所需的三、四个步骤，优化缩减成一个按键步骤来完成，有效减少系统切换的步骤，缩短系统切换的时间。
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该面板的主要创新点有：
1、克服技术因素限制，通过电路模拟系统切换器的手动按键动作。由于原系统切换器为进口设备，电路中大量集成电路元器件型号被打磨掉，无法识别其型号，判断电路的逻辑关系，我们综合考虑各种因素，另辟蹊径绕过技术限制，通过另加电路来模拟系统切换器的手动按键动作，实现系统切换的远程控制功能。另加电路的控制继电器模块安装在系统切换器金属机箱内，不会受到电磁干扰；控制电路是低电平触发，延长到控制室的控制线路无直流电源，不会受干扰而产生误动作，保障了设备的稳定可靠。
2、优化操作步骤，将原来的四次操作步骤改成一个步骤完成切换操作。系统切换器中切换开关同时有常开和常闭开关，通过电路模拟时重点考虑了常开和常闭的逻辑关系，对原电路稍加改造；自动手动和本地遥控两个功能改变时，为保证一次切换成功，有顺序先后，需要用延时电路，延时时间既要保证继电器充足吸合时间从而保证切换成功，还要保证时间尽量少而保证一键切换动作完成的总时间的最小化；每一个动作和下一个动作需要联锁（如先从CIF切换成本地下一个动作才能是从自动切换成手动，这个过程反过来就完成不了，操作是不成功的），保证动作的可靠性。综合上述因素，该项目在系统切换器设备下面增加一个1U的扩展设备来实现一个按键步骤完成原来的四个按键步骤的操作。该1U设备内部情况见下图1。该设备内部通过四块电路板来实现四个步骤的逻辑关系和时间关系。通过多次调节各项自动延时试验，确定为各步操作延时为0.4秒，操作保持时间为0.3秒。这样保证了总操作完成时间在1秒以内。
3、不影响原设备的性能指标、逻辑功能。
由于没有修改电路的元器件，破坏电路，只利用了原机箱背部可利用的接口位置，所以不会对设备的原机性能和逻辑关系造成任何影响。
4、不破坏设备的外观，不影响设备的保修。
5、不存在死机、死循环现象。
由于电路中没有使用微处理器，电路特点决定了本项目不会出现死机和死循环现象。
四、远程一键切换面板使用的情况
该面板在河北地球站上星系统中安装使用两年多了，设备24小时供电，未出现任何异常现象，也未对上行系统其他设备造成影响。在各次应急演练中也能正常操作使用，没有出现任何切换故障。实际值班中也经历了实战的考验，在一次光纤中断事故中，上行系统信号源未自动切换，值班员手动按下一键切换按钮，快速及时切换为备系统，保障了河北卫视节目的正常播出。通过此次事故的检验，远程一键切换面板达到了设计目的，起到快速切换系统的功能。通过使用效果来看，该项目在减轻值班人员压力、降低卫星地球站上行系统停播率方面确实发挥了积极的、重要的作用。
论文作者:梁建军
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/4
标签：系统论文; 操作论文; 设备论文; 电路论文; 地球论文; 切换器论文; 时间论文; 《中国西部科技》2019年第3期论文;