農村廣播解決方案

一、 用戶需求分析
    **縣隸屬于湖北省荊州市，位于湖北省南部，長江北岸，隔江與湖南省岳陽、華容縣相鄰。面積3118平方公里，人口146萬，規模居荊州各市縣區之首。因東吳“令官督辦”、“監收魚鹽之利”而得名。目前是國家商品糧基地和農副產品基地。**縣轄21個鄉鎮，2個國營農場，786個行政村。**縣有線電視網絡已經布到所轄大部分行政村組，有線電視信號已有70%入戶率。**縣廣播“村村響”信號傳輸全部依托于有線電視網絡。本系統建設目標是在縣廣播電臺和有線電視網絡基礎上，建立縣、鄉、村三級廣播“村村響”平臺，面向全縣農村傳送中央、省、市、縣第一套廣播重點新聞和對農欄目的特定節目，并同時具備應急廣播功能。
    **縣廣電局廣播“村村響”系統為**縣農村專用廣播系統，預留接入荊州市級廣播村村響系統平臺的功能接口。**縣廣播“村村響”系統其主要功能定位為：基層政務信息發布平臺、轉播各級人民廣播電臺節目和自辦節目的文化宣傳平臺、災害事故預警信息平臺。系統設計和設備配置體現了“因地制宜、資源共享、獨立運行、技術先進、安全可靠、經濟可行、確保長效”的原則。
    **縣廣播“村村響”系統采用智能化編碼播控技術，以有線電視共纜傳輸為傳輸手段實現縣、鎮、村三級聯網播出和可控播出。廣播信號播出遵循上級優先、應急優先的原則。系統預留與荊州市廣播“村村響”平臺接口，國家應急廣播系統接口，縣級其他各部門（如縣應急辦、縣氣象局、縣水利局）應急插播信號接口。
    整個系統包括：
    ●  **縣廣播“村村響”系統中控平臺（設在**縣人民廣播電臺）；
    ●  **縣所轄各鄉鎮廣播站廣播“村村響”播控平臺（設在各鄉鎮廣播站）；
    ●  **縣所轄各行政村廣播室廣播“村村響”虛擬播控平臺（設在所在鄉鎮廣播站）；
    ●  **縣廣播“村村響”系統廣播信號接收終端（各村民組）。
二、系統功能
    **縣廣播“村村響”系統設計具備以下功能：
    （1）系統滿足縣、鄉（鎮）、村（組）廣播信號的全部覆蓋，實現廣播信號定時/實時智能化播出；
    （2）系統中各級廣播信號播出原則遵循上級優先、應急優先；
    （3）**縣廣播中控中心、各鄉鎮廣播站中心和各行政村虛擬廣播室在沒有上級信號支持下具備獨立播控能力；
    （4）縣級廣播中控中心軟件平臺為B/S或B/C架構，實現網絡化運行，實時或定時采集和監控各級平臺控制設備和廣播終端運行狀態參數；
    （5）各級播控中心具備不同方式的遠程控制播出能力（如手機、座機、短信、GPRS數據、web客戶端軟件）；
    系統播出控制的優先級設計應遵循正常廣播信號“上級優先、應急廣播信號上級優先”、應急廣播信號優先于正常廣播信號播出的總體原則：
    （1）在日常播出狀態下，四級系統應能滿足各級節目聯播的需要；非聯播時段，縣、鄉鎮系統可獨立播出本級節目，村級系統也可獨立播出本級信息，但當上級系統播出時下級系統不能插播；
    （2）在非日常固定播出時段，上級系統可根據需要打開下級系統或不通過下級系統直接打開終端播出通知等信息；縣、鎮、村級系統可隨時插播本級信息，非固定時段的信息播出也應遵循上級優先原則；
    （3）應急狀態下，各級系統均可打斷本級正在播出的上級或本級正常節目，通過輸入應急編碼和應急頻率插播本級應急信息。各級應急播出均可通過遠程通訊控制（手機、座機、短信、GPRS）方式實現；應急播出也應遵循上級優先原則，即上級正在播出應急信息時，下級不能插播應急信息；
    （4）系統應具備完善的技術措施保障上述優先級原則，同時，系統也應具備用戶根據需要調整優先級的技術能力。
廣播接收終端：
    廣播接收終端采用數字鎖相技術，單個終端可同時寫入多個接收頻率且各個頻率可識別控制區位碼和定義優先等級。此功能便于終端按照優先級自動搜索，縣、鄉、村三級正常廣播頻率和應急廣播頻率同時都設置在接收終端內，上級廣播可以不通過下級轉播就可以實現一級直達，大大的提高了系統的可靠性。
三、系統方案設計的相關標準和依據
    ●  GB50200-94《有線電視廣播系統技術規范》
    ●  GY/T169-2001《米波調頻廣播發射機技術要求和測量方法》
    ●  GB/T 9025-1988《30 MHz～1GHz聲音和電視信號的電纜分配系統 機電配接值》
    ●  GY/Y118-1995《有線電視與有線廣播共纜傳輸系統技術要求》
    ●  GY/T106-1999《有線電視廣播系統技術規范》
    ●  GBJ/T16-1992《民用建筑電氣設計規范》
    ●  GBJ/42-1981《工業企業通信設計規范》
    ●  GB/T 15640-1995 《調音臺通用技術條件》
    ●  GB/T 14471-1993 《頭戴耳機通用技術條件》
    ●  GY/T 69-1989 《廣播調制機和廣播解調機運行技術指標》  
    ●  GY/T 148-2000 《衛星數字電視接收機技術要求》
    ●  GB/T 15395-1994 《電子設備機柜通用技術條件》
    ●  20062383-T-339 《傳聲器通用技術條件》
    ●   國際電聯ITU-T有關標準
    ●  建筑、通信有關行業標準
四、方案設計目標和設計原則
    1、設計目標
    **縣廣電局廣播“村村響”系統設計成荊州市廣播“村村響”系統的典范，采用當前主流技術與解決方案。系統兼容并預留國家應急廣播系統接口。
    2、設計原則
    **縣廣電局廣播“村村響”系統方案設計遵循“技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本”和“四級可控、三級聯播、上級優先、應急優先”的原則，并綜合考慮施工、維護、操作、市場化等因素，為今后的發展、擴建、改造等留有擴充的余地。
    2.1 先進性與適用性
    SCA防盜播技術：我公司調頻廣播產品在國內首家提出并使用防盜播、防插播技術，在系統尋址密碼防破譯、糾錯方面有很多獨有技術。通俗的講，接收端只有在同時就收到“FM載波+ SCA副載波(67KHz) +CA條件碼+包含ID地址的開關機指令”才可以正常工作，上述條件缺一不可，終端在工作時上述條件必須同時連續存在才會正常工作，一旦某一條件丟失，會自動關閉，進入保護狀態，所以有著很高的安全性，完全杜絕了“半夜雞叫”和被非法利用。這種技術符合國家規范與標準，但是廠家的編碼方式不同產品也不同，目前大多數廠家采用的是明碼傳輸，也就是說控制指令不經過編譯直接調制傳輸，這種方式很容易遭到破譯，系統的安全隱患比較大。
    超強糾錯技術：我公司的控制指令和密碼方式在67KHz標準碼的基礎上，采用的是正交編織、翰明編碼技術，將數據包順序打亂后重新打包進行傳輸，所以很難被破譯，有較強的保密性。同時采用了很好的糾錯方式，在連續的4包數據中，只要能夠收到正確的3包，就能還原出另外1包來，這樣就有了很強的抗干擾能力和自動糾錯能力，保證能夠及時準確的對終端設備進行操作。
    2.2  經濟性與實用性
    因農村廣播系統終端接收數量較大，政府投資成本很高。所以本方案中經濟條件較好的村級廣播接收終端建議全部采用室外調頻音柱接收并廣播的方式，經濟條件不好的村級廣播接收終端采用調頻收擴機+高音喇叭的接收模式實現對上級信號的接收和對本級的廣播；在城區主要社區街道及鄉鎮政府所在地采用室外調頻音柱接收的方式接收，既保證廣播信號的覆蓋，又能夠收聽一些背景音樂等愉悅心情的廣播內容，極大提高了系統的利用率，使廣播內容具有了多樣性。
    另外我公司整個系統的核心就是使用單片機控制技術，每個受控終端的頻率都是用單片機程序寫進芯片里的，寫一個頻率和寫十個頻率都是用一個芯片，使用多頻點技術不會增加設備的經濟成本。
    2.3 可靠性與安全性
    系統可靠與安全：系統的設計考慮本系統作為政府的喉舌，黨政宣傳的主要陣地和大眾媒體的特殊性，尤其是考慮到荊州市全部采用有線方式傳輸，要求應具有極高的可靠性、穩定性與安全性。系統全部采用SCA防盜播編碼控制技術，防止系統在遇到空間電磁波干擾情況下出現雜音或者播出的內容是干擾頻率的內容等不穩定現象。
    設備可靠與安全：終端設備全部采用編碼技術，同時接收到4個條件才能正常工作，缺一不可。當遇到外界強干擾的情況下設備會進入自動保護狀態。待干擾信號消失后，設備會自動恢復到正常工作狀態。前端機房設備全部采用電源接地和信號接地的方式防止雷擊。終端接收設備除了內置氣體放電管防止感應雷外，還外置接地體有效防止落地雷。終端設備電源部分備全部采用T800矽鋼的高效率變壓器（開關電源），具有待機電流小，輻射小、工作發熱量小等特點，并有很寬的電源適應性，防止由于農村電源電壓忽高忽低的不穩定特點造成終端設備的大面積損壞。
    2.4 易操作性及易維護性
    各級機房的編控設備和制播設備采用功能強大的軟件和硬件相結合的方式操作，因為市、縣級級相關操作人員具有較高的操作水平。鎮、村級機房采用純硬件設備實現對終端的播控，設備集成度高，易于操作與維護。
    終端設備的內部構造全部采用模塊化設計，模塊（電路板）之間采用排線插座式連接，所有電路板集成在設備底蓋，拆裝只需一把螺絲刀即可，而且可以使維修工作在不帶電狀態下進行，保證維修人員的人身安全。整個終端設備不涉及到焊接及儀表設備，大大方便了設備的維修維護，降低了設備的維修技術門檻。 
    2.5 具有“湖北特色”的終端設計（防水、防潮、防霉的三防功能）
    **縣農村水多、空氣濕度大，同時水蒸氣中含有較高的鹽分。所以調頻接收設備在潮濕環境下的長期穩定性，是個十分重要的問題。北京恒星科通科技發展有限公司在三防問題上是采取以下技術手段來解決 調頻音柱（收擴機）都采用鋁合金一體化機箱外殼，具有很好的防銹功能，我公司調頻接收板采用的是貼片技術，每塊接收板、功放板都刷了電子“三防漆”，在高潮濕的環境下即使電路板凝結了小水珠也不影響正常工作。
    3、**縣有線電視網絡環境介紹
    **縣有線電視網絡幾乎已經到每一個行政村組，入戶率達到70%。有線電視網絡從縣到行政村組無交叉，其中一個村有多個光節點的情況。村廣播室到光節點需要布電纜或光纜（長度不定）。有線電視網絡在鄉鎮級插入廣播“村村響”信號，每個鄉鎮有線電視光網需配一臺光放大器。有線電視網絡沒有到行政村組的情況采用小功率無線調頻覆蓋方式。
    4、系統方案設計
    **縣廣播“村村響”系統采用“FM調頻廣播+有線電視CATV+小功率無線調頻”共纜傳輸的方式，設計對轄區各鄉鎮和行政村組進行對農廣播信號全覆蓋。系統總控中心設在**縣人民廣播電臺，縣級總控中心設有廣播信號音源管理播出子系統、對所轄行政區域廣播終端管理（編輯、添加、刪除、修改、采集、）維護子系統、遠程信號（手機、短信、GPRS、座機、WEB軟件）接入廣播子系統；各鄉鎮廣播站設分控中心，可接收上級廣播信號和控制管理所轄行政村廣播終端，可接人遠程通信信號（手機、短信）并進行廣播；各行政村設虛擬廣播室，本級設備放置在所在鄉鎮廣播站機房，需要廣播時可通過多功能通信終端經鄉鎮廣播站設備轉播至本村廣播終端；縣城、各鄉鎮主要街道、經濟條件好的行政村組安裝室外調頻音柱；經濟條件不好的村組可安裝室外調頻收擴機+高音喇叭實現社組覆蓋。
    **縣廣電局廣播“村村響”系統采用廣播信號直達技術，上級廣播播控信號不經過下級任何一級轉發直接控制廣播終端，此技術特別有利于**廣播模式。**縣廣播“村村響”系統的建設分階段分步實施，縣級平臺、行政村組平臺及廣播終端、有條件的鄉鎮平臺先建設，后期條件具備再逐步實施。我公司系統的特點恰恰適合這種模式，前后期可以做到平滑升級，不需要改動網絡結構和不會造成設備浪費。
    我公司的FM75\FM70調頻接收終端設備采用的是PLL數字頻率鎖相技術，工業級單片機控制，所以每只廣播終端上都可以預置1-5個頻率（F1—縣級正常廣播頻率，F2—縣級應急廣播頻率，F3—鄉鎮級正常廣播頻率，F4-鄉鎮級應急廣播頻率，F5-村級正常和應急廣播頻率），每只終端都可以按照優先級自動選擇頻率。這樣做的好處是上級廣播時不需要開啟下級廣播室的設備（不用經過下級播控中心二次解調再調制）就可進行直接廣播，鄉里廣播時不需要開啟村廣播室設備就可進行廣播?？h直接對終端廣播時，不管鎮廣播站、村廣播室的設備是否開機、是否故障，都不影響縣里的正常播音。
    （1）**縣廣播“村村響”系統縣級平臺設計
    **縣廣播“村村響”系統縣級平臺系統負責轄區內各鄉鎮和村廣播系統傳輸轉播各級人民廣播電臺的節目、制作播出本級農村廣播節目、在應急狀態下播出本級應急信息，對轄區鄉鎮廣播站、村廣播室和廣播終端實施管理與監控，實現雙頻率輸出。
    **縣廣播“村村響”系統的功能設計為
    ◆  實現對本級、所轄鎮、村的廣播覆蓋并且不經過鎮、村設備轉播而直接控制終端（頻點直達）；
    ◆  預留與國家應急廣播系統對接接口，系統擴容時平滑升級；
    ◆  預留市級其他職能部門設分控中心接入本系統功能;
    ◆  在日常播出狀態對全轄區農村廣播終端的直播；
    ◆  正常播出狀態下實現對鄉鎮、村級系統的可控播出和優先播出；
    ◆  應急狀態下實現對鎮、村系統的應急插播或直播；
    ◆  對鎮級廣播終端和行政村級廣播終端實現數字化編碼的可尋址播出；
    ◆  具備電話遠程控制播出功能；
    ◆  系統對機房設備、廣播終端設備具備實時監聽、監測功能；
    ◆  系統設備具備良好的防雷功能，與機房的防雷系統妥善連接，確保設施安全；
    ◆  系統實現廣播播控信號上級優先、應急優先功能。
    **縣廣播“村村響”系統中心平臺設備配置：主控服務器（含軟件平臺）、智能型調頻調制器、系統智能編碼控制主機、有線話筒、不間斷電源、廣播操作臺等。
    區縣級廣播中心設備參數：
    ①  主控服務器（HX-8100）
主要功能：縣級廣播“村村響”系統核心設備，軟件平臺為網絡版平臺。其對全縣所轄終端進行智能化廣播操作，定制日常（年、月、日）廣播任務列表實現無人值守廣播，應急插播全開功能實現緊急情況下的廣播，廣播終端GIS地圖在線式管理，運行狀態一目了然，對所轄下級控制平臺設備進行監控及運行狀態參數采集，對全縣所轄終端的工作狀態進行監控及運行狀態參數采集，基于局域網或廣域網遠程管理功能。
    硬件參數：
    DELL服務器 R415

    ② 調頻調制器（FM1600）

 

 

    主要功能：
    ●  音頻輸入、射頻輸出幅度均能可調 ；
    ●  具備雙頻率輸出（正常廣播頻率與應急廣播頻率），具備強切功能；
    ●  具有副載波(SCA)調制功能；
    ●  具有SCA調制度自動判斷顯示功能；
    ●  具有本地線路、本地麥克和CD輸入接口；
    ●  寬動態話筒輸入，兼容無線動圈式話筒、有源會以話筒
    主要參數：
    ●   頻率范圍：87-108Mhz，70-90MHz
    ●  頻偏：±75Khz(100%調制時)；
    ●  輸出電平/功率:0dbm/額定功率+10%；
    ●  音頻輸入電平調整：±10dbm；
    ●  預加重時間常數：50μs；
    ●  音頻輸入阻抗：600Ω(平衡）/10KΩ(不平衡）可選；
    ●   寄生調幅噪聲：小于-50db(無調制）；
    ●   功率允許偏差：應達到100%，運行時允許在±10%以內；
    ●  SCA頻率：67KHZ±1HZ；
    ●  工作電壓: AC220V±15%  50Hz±10Hz。

    ③  系統智能編碼控制主機（HX-2500）

 

    主要功能：
    ●  具有SCA數據和音頻解調功能，要具備3級以上音頻與數據解調功能，并要有自動糾錯功能，
    ●  具備遠程通信（手機、座機、短信、WEB軟件）功能，并具備音頻輸出接口，
    ●  具備一路受控220V電源輸出，
    ●  廣播斷電自動恢復功能，
    ●  通過遠程通訊系統對終端主要參數可調，
    ●  編碼系統采用數字編碼技術、控制指令采用67K副載波編碼，
    ●  信號優先級切換功能。
    特別說明：該編碼設備在傳輸數據時采用“正交編織，翰明編碼”技術、可傳輸FM載波+ SCA副載波(67KHz) +CA條件碼+包含ID地址的開關機指令、頻率及音量調諧指令等多種指令。具備多重防破譯、糾錯技術，可有效防止系統外強同頻信號源的干擾，確保終端系統任何情況下無誤開機關。系統編碼具有安全性，唯一性，遠程電話模塊可自動識別通訊工具來電號碼，并只對預置授權電話號碼和密碼開放控制功能，可對遠程接入電源授權（設置白名單與黑名單）。具備32位以上編碼范圍，100組以上授權電話號碼存儲功能，RS-232輸出，方便連接編碼器。
    主要參數：
    ●  音頻輸入阻抗：   10KΩ；
    ●  音頻輸入電平：    0.7V；
    ●  數據輸入格式：    RS-232/485；
    ●  數據速率：           2400bit；
    ●   載波輸出幅度：   0-3Vp-p可調；
    ●   輸出阻抗：          600歐姆；
    ●  音頻信號失真：    ＜0.5%；
    ●  電話接口注入電壓： 43V-70V；
    ●  工作電壓：             AC220V±10%  50Hz±10Hz；
    ●  工作環境溫度：      -5~45℃。

 

    （2）**縣各鄉鎮廣播站系統播控平臺設計 

    鄉鎮本級：鄉鎮級廣播系統作用設計為轄區內廣播系統傳輸轉播各級人民廣播電臺的節目、制作播出本級農村廣播節目、在應急狀態下播出本級應急信息，對所轄行政村實施播出管理和技術支持，實現雙頻率輸出。
    ◆  實現對本級、所轄村的廣播覆蓋并且不經村級轉發設備直接控制終端；
    ◆  具備音頻節目制作能力；
    ◆  在日常播出狀態可實現對全轄區農村廣播的直播；
    ◆  應急狀態下可按照應急播出優先原則實現對下級系統的應急插播；
    ◆   對本級行政村級終端實現數字化編碼的可尋址播出；
    ◆  對本級、行政村級系統和播出終端具備電話遠程控制播出的能力；
    ◆  具備與有線電視傳輸系統有效連接的輸入輸出接口；
    ◆  系統應具備實時監聽功能；
    ◆  系統設備具備良好的防雷功能，能夠與機房的防雷系統妥善連接，確保設施安全。
    鄉鎮級廣播站配置設備：主控服務器、智能型調頻調制器、系統智能編碼控制主機、 音源等設備。
    各鄉鎮廣播站設備參數：
    ①  鄉鎮分控服務器（HX-8200）
    主要功能：具備基本的錄編播功能，專業聲卡進行采集編輯并播出，對廣播終端進行點對點、點對區域廣播與控制，具有應急插播全開廣播功能，對廣播終端進行管理。
    硬件主要參數：
    酷睿i5雙核2.4G,4G內存，1T硬盤，專業工控計算機，20英寸顯示器

 

 

    ② 調頻調制器（FM1600C）

    主要功能：
    ●  音頻輸入、射頻輸出幅度均能可調 ；
    ●  具備雙頻率輸出（正常廣播頻率與應急廣播頻率），具備強切功能；
    ●  具有副載波(SCA)調制功能；
    ●  具有SCA調制度自動判斷顯示功能；
    ●  具有本地線路、本地麥克和CD輸入接口；
    ●  寬動態話筒輸入，兼容無線動圈式話筒、有源會以話筒
    主要參數：
    ●  頻率范圍：87-108Mhz，70-90MHz
    ●  頻偏：±75Khz(100%調制時)；
    ●  輸出電平/功率:0dbm/額定功率+10%；
    ●  音頻輸入電平調整：±10dbm；

    ●  預加重時間常數：50μs；
    ●  音頻輸入阻抗：600Ω(平衡）/10KΩ(不平衡）可選；
    ●  寄生調幅噪聲：小于-50db(無調制）；
    ●  功率允許偏差：應達到100%，運行時允許在±10%以內；
    ●  SCA頻率：67KHZ±1HZ；
    ●  工作電壓: AC220V±15%  50Hz±10Hz。

    ③  系統智能編碼控制主機（HX-2500C）

 

    主要功能：
    ●  具有SCA數據和音頻解調功能，要具備3級以上音頻與數據解調功能，并要有自動糾錯功能，
    ●  具備遠程通信（手機、座機、短信、WEB客戶端）功能，并具備音頻輸出接口，
    ●  具備一路受控220V電源輸出，
    ●  廣播斷電自動恢復功能，
    ●  通過遠程通訊系統對終端主要參數可調，
    ●  編碼系統采用數字編碼技術、控制指令采用67K副載波編碼；
   特別說明：該編碼設備在傳輸數據時采用“正交編織，翰明編碼”技術、可傳輸FM載波+ SCA副載波(67KHz) +CA條件碼+包含ID地址的開關機指令、頻率及音量調諧指令等多種指令。具備多重防破譯、糾錯技術，可有效防止系統外強同頻信號源的干擾，確保終端系統任何情況下無誤開機關。系統編碼具有安全性，唯一性，遠程電話模塊可自動識別通訊工具來電號碼，并只對預置授權電話號碼和密碼開放控制功能，可對遠程接入電源授權（設置白名單與黑名單）。具備32位以上編碼范圍，100組以上授權電話號碼存儲功能，RS-232輸出，方便連接編碼器。
    主要參數：
    ●  音頻輸入阻抗：          10KΩ；
    ●  音頻輸入電平：           0.7V；
    ●   數據輸入格式：          RS-232/485；
    ●  數據速率：                  2400bit；
    ●  載波輸出幅度：           0-3Vp-p可調；
    ●  輸出阻抗：                  600歐姆；
    ●  音頻信號失真：           ＜0.5%；
    ●  電話接口注入電壓：    43V-70V；
    ●  工作電壓：                  AC220V±10%  50Hz±10Hz；
    ●  工作環境溫度：          -5~45℃。
    行政村虛擬廣播室：為使廣播“村村響”設備便于管理以及經濟方面因素考慮，將各行政村廣播室設備設在所在鄉鎮廣播站機房，其主要功能是接收行政村遠程電話呼入廣播信號并根據相應區位碼和頻率進行緊急插播，按照實際使用要求每4個行政村設置一臺智能型調頻調制器，便于行政村同時要求廣播。行政村虛擬廣播室需要的設備有電話接入器和智能調頻調制器。

 

    （3）**縣廣播“村村響”系統行政村虛擬廣播室播控系統設計
    行政村設虛擬廣播室，其主要設備放置在所在鄉鎮廣播站機房。其中在村本級放置一臺遠程電話呼叫一體機用于正常和應急廣播。