有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計

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摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，有線電視逐漸在各個地區(qū)得到普及，極大提高了民眾的休閑娛樂生活品質(zhì)。在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建當(dāng)中，前端機(jī)房的設(shè)計施工質(zhì)量將直接影響傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性?；诖耍疚年U述了有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計的難點和原則，然后分析了前端機(jī)房的環(huán)境要求以及改造思路，再從計算機(jī)輔助設(shè)計、UPS應(yīng)用以及防雷設(shè)計等角度，對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前段機(jī)房的設(shè)計策略進(jìn)行探討,最后，針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的維護(hù)管理提出一些建議。

關(guān)鍵詞：有線電視；傳輸網(wǎng)絡(luò)；前端；機(jī)房設(shè)計

在社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的大環(huán)境下，有線電視在我國各個地區(qū)逐漸普及。隨著社會民眾的生活品質(zhì)要求越來越高，有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房作為與用戶使用體驗息息相關(guān)的系統(tǒng)，其運行狀態(tài)備受關(guān)注。尤其是在很多地區(qū)有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)需求量越來越大的情況下，針對前端機(jī)房系統(tǒng)設(shè)計策略的研究十分有必要。

1有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計的難點及原則

1.1難點

1.1.1系統(tǒng)復(fù)雜規(guī)模大如今,我國社會發(fā)展迅速，民眾的有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求越來越大。為了滿足更高的應(yīng)用要求，有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)備、裝置、系統(tǒng)十分復(fù)雜，系統(tǒng)規(guī)模也越來越大[1]。在信源部分，除了衛(wèi)星接收裝置以外，各類光纜、解調(diào)設(shè)備也不可或缺。在處理設(shè)備和輸出設(shè)備方面，由于信號需求大、安裝控件有限，針對設(shè)備、裝置、線纜的設(shè)計難度較高。

1.1.2環(huán)境干擾因素多在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計中，需要考慮相關(guān)系統(tǒng)及設(shè)備的抗干擾能力。如果干擾因素過多，或者設(shè)備的抗干擾能力過弱，將會直接導(dǎo)致有線電視的用戶體驗受到嚴(yán)重影響。干擾因素一般存在于自然環(huán)境和系統(tǒng)環(huán)節(jié)之中，自然環(huán)境主要是指比較特殊的天氣狀況。例如，雷雨天氣可能會導(dǎo)致系統(tǒng)的信號傳輸受到影響和干擾。系統(tǒng)環(huán)境中的影響因素主要是指系統(tǒng)中的各類設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的干擾因素，如設(shè)備異常振動、熱輻射等，都可能會影響信號傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性[2]。

1.1.3設(shè)計人員素質(zhì)參差不齊有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計需要相關(guān)人員掌握多方面的專業(yè)知識，除了基礎(chǔ)的電力設(shè)計知識以外，還需要對現(xiàn)代先進(jìn)的傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備元件相關(guān)知識有足夠了解。同時，設(shè)計人員還需要根據(jù)相關(guān)地區(qū)實際情況，對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房進(jìn)行合理化設(shè)計，做到全面、科學(xué)、合理，并還要考慮后續(xù)實際使用、維護(hù)管理的需要。所以，有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計工作對設(shè)計人員的綜合素質(zhì)要求較高。但是，目前這方面的人才素質(zhì)參差不齊，導(dǎo)致有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計水平不穩(wěn)定。

1.2原則

1.2.1實用性原則有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房是與用戶之間有密切聯(lián)系的部分，因此設(shè)計工作需要以滿足系統(tǒng)運維人員以及用戶實用性需求為原則[3]。具體來講，前段機(jī)房的設(shè)計需要做到因地制宜，選擇干擾項更少、有助于進(jìn)一步發(fā)揮設(shè)備性能、提高用戶使用體驗的設(shè)計方案。要重點提到的是，有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計需要充分考慮后期維護(hù)、檢修、升級的需要，預(yù)留足夠的空間，避免后期系統(tǒng)改造升級而產(chǎn)生大量成本。

1.2.2穩(wěn)定性原則有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將直接影響用戶使用體驗。而系統(tǒng)的穩(wěn)定性除了與設(shè)備質(zhì)量有關(guān)以外，與設(shè)計方案的科學(xué)性也有重要聯(lián)系。所以，設(shè)計人員需要秉承嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的理念，做好整體設(shè)計與細(xì)節(jié)設(shè)計。

1.2.3安全性原則有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的運行涉及到大量的電力設(shè)備，因此系統(tǒng)的安全性備受重視。在進(jìn)機(jī)房系統(tǒng)的設(shè)計時，要充分考慮到內(nèi)部各類設(shè)備布局的合理性。同時，要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模及應(yīng)用要求，選擇正規(guī)廠家的設(shè)備，對線纜安全性、阻燃系數(shù)以及接地方式進(jìn)行全面了解，按照安全、規(guī)范的方式進(jìn)行設(shè)計[4]。

2有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸前端機(jī)房的環(huán)境要求和改造思路

2.1前端機(jī)房環(huán)境要求

在信息時代背景下，有線電視逐步進(jìn)入尋常百姓家。為了確保用戶獲得優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的有線電視收看效果，技術(shù)單位需要保證前端機(jī)房能夠高效、運行穩(wěn)定。而前文已經(jīng)提到，環(huán)境因素對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性將會產(chǎn)生較大的影響。所以，技術(shù)人員需要確保前端機(jī)房的環(huán)境達(dá)到相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)的運行要求[5]。首先，機(jī)房內(nèi)部的溫度、濕度要達(dá)到所有設(shè)備的運行要求，通常情況下，機(jī)房溫度和相對濕度應(yīng)當(dāng)分別控制在18～28℃與40%～60%。其次，機(jī)房環(huán)境要干凈整潔，塵埃粒徑符合相關(guān)設(shè)備的防靜電要求。另外，基于實際應(yīng)用需求以及節(jié)能的原則，要對機(jī)房照明系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計，為機(jī)房的設(shè)備運行以及后期維護(hù)管理工作提供便利。

2.2前端機(jī)房改造思路

當(dāng)今比較先進(jìn)的有線電視系統(tǒng)融合了多種先進(jìn)技術(shù)和裝置，構(gòu)建了一套由光纖、電纜組成的混合傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著如今有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)寬帶逐步擴(kuò)容，機(jī)房系統(tǒng)面臨的專業(yè)性和實用性要求越來越高[6]。為此，針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計，相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)相關(guān)地區(qū)發(fā)展趨勢，對現(xiàn)有機(jī)房中老化的設(shè)備進(jìn)行淘汰，并升級和更新系統(tǒng)，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量和穩(wěn)定性。在改造機(jī)房時，要遵循實用、安全理念，保證機(jī)房的設(shè)備、技術(shù)能夠滿足有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。在線纜、線路設(shè)計方面，要在保證安全、無干擾的基礎(chǔ)上，做好線路集成，確保線路系統(tǒng)的規(guī)范性和有序性。在機(jī)房環(huán)境改造環(huán)節(jié)，要配置可靠的抗靜電活動地板，并根據(jù)內(nèi)部環(huán)境及相關(guān)設(shè)備設(shè)施特點，做好空間隔斷?？傮w來講，有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的改造要將實用與發(fā)展理念相結(jié)合，保證機(jī)房正常運轉(zhuǎn)[7]。

3有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計要點

3.1計算機(jī)輔助設(shè)計

資源管理是有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中的核心部分，而利用有線電視網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)輔助設(shè)計，可以促使系統(tǒng)在進(jìn)行信號傳輸時調(diào)用多種資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖詣踊?，可有效減少人員操控或傳統(tǒng)電氣自動化系統(tǒng)中單一重復(fù)操控模式的資源消耗。在利用計算機(jī)輔助設(shè)計時，相關(guān)人員可以合理引進(jìn)CATV器材模板系統(tǒng)中的管理功能，選擇合適的器材符號，根據(jù)實際要求開展網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計算。相關(guān)人員通過這種方式，可以利用計算機(jī)強(qiáng)大的運算功能，為設(shè)計人員的有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計工作提供便利[8]。值得一提的是，進(jìn)行有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計時，要利用計算機(jī)強(qiáng)大的編輯功能，將邏輯原理引入設(shè)計方案，再開展圖形化設(shè)計與編輯工作。

3.2蓄電池逆變電源的應(yīng)用

蓄電池逆變電源（UPS）是一種在當(dāng)今有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中至關(guān)重要的電源類型，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、安全性特點。針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計中，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要，關(guān)系到傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。目前，比較常見的前段機(jī)房備用供電電源包括蓄電池逆變電源以及交流發(fā)電機(jī)[9]。設(shè)計人員需要加強(qiáng)對蓄電池逆變電源系統(tǒng)的監(jiān)控，確保其穩(wěn)定運行，為機(jī)房系統(tǒng)的穩(wěn)定運行打好基礎(chǔ)。具體來講要注意以下幾點。

3.2.1前級供電系統(tǒng)設(shè)計首先，前級供電系統(tǒng)的電源質(zhì)量要達(dá)到相關(guān)要求，確保電壓、頻率處于合理范圍。通常情況下，大容量UP主機(jī)輸入電壓的范圍為380V±15%，如果系統(tǒng)電壓低于正常范圍，將會導(dǎo)致備電池頻繁放電，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)使用壽命縮短。如果電壓高于正常范圍，將會導(dǎo)致逆變器遭到損壞。技術(shù)人員在設(shè)計之前，應(yīng)當(dāng)評估有線電視前端機(jī)房前級電網(wǎng)的電壓范圍是否達(dá)到要求，然后針對性配置一套合適的抗干擾交流電穩(wěn)壓電源。同時，在前級供電系統(tǒng)中，要規(guī)避頻繁啟動的電力系統(tǒng)，如空調(diào)、電梯等；否則，很容易導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)頻繁出現(xiàn)瞬間高低壓，影響UPS電源系統(tǒng)中的供電轉(zhuǎn)換控制裝置誤動作，引發(fā)故障。

3.2.2UPS的容量的確定有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際環(huán)境特點和要求，對UPS的容量進(jìn)行確定。首先，要考慮負(fù)載性質(zhì)對電源輸出功率的影響，也就是在考慮UPS容量時，要根據(jù)實際情況，對多種負(fù)載功率進(jìn)行功率折算，主要確保負(fù)載峰值系數(shù)處于合理范圍內(nèi)，便可以保證系統(tǒng)輸出功率穩(wěn)定。另外，針對電阻性負(fù)載，要按實際情況和要求適當(dāng)擴(kuò)大UPS容量。其次，UPS容量應(yīng)當(dāng)控制在合理范圍內(nèi)，不宜過大也不宜過小。如果電源容量過大，會導(dǎo)致系統(tǒng)長期處于輕載運行狀態(tài)，進(jìn)而出現(xiàn)停電情況時，系統(tǒng)放電時間過長，引發(fā)系統(tǒng)故障；如果電源容量過小，將會導(dǎo)致系統(tǒng)長期滿載運行，進(jìn)而導(dǎo)致UPS逆變器驅(qū)動元件損壞，同時不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.2.3冗余供電方式的確定在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計中，還需要適當(dāng)增加冗余的供電方式，進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和抵抗各類風(fēng)險的能力。目前，在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房UPS的設(shè)計中，冗余連接方式有雙機(jī)主從式熱備份、功率均分并聯(lián)備份以及并聯(lián)熱備份三種，這些方法有著各自的優(yōu)點和缺點，需要結(jié)合實際情況，合理選用。例如，功率均分并聯(lián)備份是將兩臺及兩臺以上的UPS逆變單元進(jìn)行并聯(lián)運行，在系統(tǒng)正常運行時，所有逆變器均勻負(fù)載供電。如果其中有一些裝置出現(xiàn)問題，其將會從系統(tǒng)中自動脫離，剩余的UPS逆變器再按照用戶所需負(fù)載電流進(jìn)行荷載分配[10]。使用這種冗余連接方式時，可以直接在UPS系統(tǒng)中外加機(jī)柜，也可以在系統(tǒng)內(nèi)安裝邏輯控制板。

3.3防雷設(shè)計

雷擊是導(dǎo)致有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)備故障、引發(fā)安全傳輸事故。如果防雷設(shè)計不合理，機(jī)房系統(tǒng)遭到雷擊，將會直接導(dǎo)致機(jī)房設(shè)備大面積癱瘓，直接影響用戶的有線電視使用體驗，甚至還會引發(fā)重大的安全事故。所以，在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計中，需要重視防雷設(shè)計。首先，技術(shù)設(shè)計人員需要在機(jī)房建筑外部做好防雷措施，比如在建筑頂部、變電器低壓側(cè)安裝避雷針。其次，在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房內(nèi)部，要使用單點接地的方式，做好設(shè)備及線路接地。針對有線電視光纖寬帶的中心機(jī)房，要對相關(guān)設(shè)備、電源設(shè)備進(jìn)行防雷處理，選擇絕緣性、防雷性更強(qiáng)的設(shè)備及裝置，進(jìn)一步保證系統(tǒng)不會受到雷擊。

4有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計管理要點

隨著現(xiàn)代有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模越來越大，用戶的應(yīng)用要求越來越高，針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計工作的管理也越來越重要。為此，首先，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)重視對掌握多方面專業(yè)知識技能的設(shè)計人才的選拔，針對大型前端機(jī)房的設(shè)計，組建綜合素養(yǎng)可靠的設(shè)計技術(shù)團(tuán)隊。其次，針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計，組織全面的考察、調(diào)研工作，結(jié)合對當(dāng)?shù)赜芯€電視傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)模、需求以及發(fā)展趨勢，以及機(jī)房所在地內(nèi)外環(huán)境的考察分析，制定科學(xué)、合理、實用的設(shè)計方案，再組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計圖紙會審，確保方案能夠滿足實際需求。再次，要針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計工作的開展以及后續(xù)問題，制定管理機(jī)制。在該機(jī)制中，要明確相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計目標(biāo)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確立。并且要將設(shè)計工作的權(quán)利與責(zé)任落到實處，并采取合理的獎懲機(jī)制，激發(fā)設(shè)計人的工作熱情和責(zé)任感，進(jìn)一步提高其工作水平。最后，在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房設(shè)計中，還要與后續(xù)的機(jī)房施工、運行維護(hù)單位加強(qiáng)溝通，做好設(shè)計圖紙的審核，明確多方需求，為機(jī)房后續(xù)施工及運維管理工作打下可靠的基礎(chǔ)。

5結(jié)語

在如今社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、人們生活水平持續(xù)提高的大環(huán)境下，有線電視成為人們休閑娛樂生活當(dāng)中不可或缺的一部分。而在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)過程中，針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的設(shè)計工作至關(guān)重要，決定著整個系統(tǒng)的運行效率、穩(wěn)定性、安全性以及用戶的直接體驗。為此，相關(guān)設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)重視對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房環(huán)境的考察，做好對相關(guān)系統(tǒng)客戶需求以及市場發(fā)展趨勢的評估。在此基礎(chǔ)上，要選拔一批綜合素養(yǎng)可靠的設(shè)計技術(shù)團(tuán)隊，秉承科學(xué)、合理、實用、安全、高性價比的原則，利用現(xiàn)代技術(shù)，制定一套科學(xué)可行的有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房方案；并且，通過加強(qiáng)圖紙會審和多方溝通，進(jìn)一步提高設(shè)計質(zhì)量，為有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)前端機(jī)房的穩(wěn)定運行打下堅實的基礎(chǔ)。

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作者：許周騰 單位：象山縣傳媒中心