数字电视前端机房安全隐患分析

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安全与危险是对立统一关系，危险是绝对的，安全是相对的。所以不管多安全的系统都需要我们正确认识危险，常抓不懈将危险限制在允许范围内。2019年是新中国成立70周年，广电总局高度重视庆祝活动的安全播出工作。在国庆来临之际扬州分公司在每周安全隐患自查的基础上，层层落实，在全公司系统性地进行了安全隐患大排查。

1安全隐患的排查、分析

这次是对照广电总局62号令《广播电视安全播出管理规定》有线广播电视网实施细则(以下简称细则)，排查了覆盖用户不足8万户的分前端机房设备、电源及环境。从技术角度分析，提高系统安全的关键在于提高冗余度，理想情况下冗余性应该遍布整个系统，在兼顾可靠性和成本的前提下，减少系统的单节点，从而降低故障的发生。细则第三十条第一款规定:前端到下级前端、前端到分前端的传输网应采用环状结构、双路由或配置其他有效的备用手段。目前扬州总前端至分前端机房的传输网采用的是双星型结构(如图1)，但是由于历史原因总前端出局管道仅在大院东南角有一处出局通道，此处为系统单节点没有冗余，存在安全隐患。在分前端排查输入线路时也发现了同样的问题，部分小区仅有一条进局路由，不同方向的输入光缆在小区附近共路由进机房。进入分前端机房后对机房接收设备排查时发现，分前端机房两路不同路由光缆输入时由于每条路由衰减不同，而从中心机房输出的光信号功率相等，所以到达分前端机房时两路信号光功率相差较大。光功率相差较大的两路信号输入光开关通常会出现两种情况，低功率版的光开关因为有一路输入光功率过高超出阈图1网络拓扑值而直接选择低功率的一路输出，即使中断低功率的这路信号，光开关也不会选择超过阈值的那一路信号输出。高功率的光开关往往只会选择高功率的一路信号输出，即使该路信号中断后也不会跳转至低功率的一路输出。鉴于上述情况采取了两路输入信号进入机房后，先分别输入到两台光放大器，放大到相同的功率饱和输出到高功率光开关进行选择输出。但是这样就带来了一个新的问题，有一路输入信号存在接触不良的现象，例如法兰松动有灰尘进入，就会产生较大的反射干扰。但是输入光功率仅仅是下降而没有完全中断，由于光放大器的增益饱和效应，经过放大器输出的光功率还是维持饱和状态不变。有故障的光信号输入到光开关后，光开关因为检测到了正常功率的光，所以不会有动作。因为光开关没有启用备路信号，整个分前端机房覆盖区域接收到的都是存在故障的信号，误码率飙升严重影响用户收视。细则二十五条:二级分前端机房宜接入两路外电，如只有一路外电，应配置自备电源;二十六条:二级分前端机房播出负荷应采用独立的低压回路供电;播出负荷应采用UPS供电，UPS电池组后备时间应满足设计负荷工作1小时以上;扬州分前端机房采用的是单路单机UPS供电架构(如图2)。在这里UPS就成了单故障点，一旦发生故障就会造成供电中断，引起机房瘫痪。这次还发现采购的部分机柜配电单元中原配的空气开关额定电流为63A，远远超过机柜设备用电的实际负荷。当该机柜有设备出现过载故障时，连接该设备的电源线中的电流增大，但增大后的电流量可能仍小于机柜配电单元空气开关的额定电流，这时空气开关不会动作，过载的设备温度会很快上升，因而存在火灾隐患。另外也有可能设备过载的电流大于机柜上一级空气开关的额定电流，这时会造成上一级空气开关动作而本机柜空气开关不动作，这时故障范围扩大，造成多个机柜同时断电。另外排查到双电源设备两路电源线接在同一台UPS下，一旦该UPS出现问题，双电源设备两路电源会出现双断。单电源设备过载故障会造成同机柜单电源设备互相影响，系统可靠性较低。一条电源线路服务两个以上机柜，造成多个机柜电源交叉使用的隐患。

2安全隐患的解决方法

路由受道路建设的限制，要实现每一路输出光缆单独一条路由，花费巨大也无必要。现于大院西南角和东门处各增加一路出口，通过合理调整线路，让各个分前端的两个路由分别从不同的路由出局来降低风险，而小区的入线端也需尽量在不同道路上新建少量进小区管道，分开两路线路以消除安全隐患。为了解决法兰接触不良等原因造成光反射而光功率损耗不大所以光开关没有动作的问题，我们重新计算了每条输入线路的损耗，通过调整中心机房的输出光功率，使每条线路到达分前端机房的光功率基本相同，不经过光放大器直接输入光开关，同时更换光开关为低功率版本。这样一旦线路上出现故障，就能使光功率没有完全中断，光开关也会判断出光功率下降而重新选择备路信号，从而避免机房瘫痪事故的发生。我们知道比较安全的供电方式是分布式冗余或者双系统冗余，但是需要增加冗余的UPS等设备，结构复杂造价高昂。考虑成本问题我们选择了UPS单机双路供电架构(如图3)，该结构相对简单，仅仅增加了电源切换设备，敷设少量线缆，以较低的费用就解决了UPS单故障点的问题。对于空开大小配置不合理的问题，我们重新测算了机柜的电源负荷，留有合理的裕量，选择相符合的空气开关替换，消除了安全隐患。另外我们在机柜中再引入一路市电增加一个PDU，将双电源设备的两路电源线分别接入市电的PDU和UPS的PDU中，为每一个单电源设备单独配备空气开关，杜绝相互影响。同时清理每个机柜的输入电线，确保两路独立电源线路、独立空气开关、独立PDU不交叉使用，消除了故障隐患。

3处理安全隐患的一点体会

通过这次安播隐患排查，我公司彻底摸清了存在的安播隐患，并落实整改。但是世界上不存在绝对的安全，花再多的费用，堆积再多的冗余，如果由不具备高度安全意识的人来管理，还是非常危险的。所以通过制度流程的优化，实现了长效管理和源头防范。同时通过宣传，让安全播出无小事的理念深入人心，让全体员工以更全面更扎实更深入更务实的态度来应对安播工作，将隐患排查常态化，杜绝重大安播事故，保障广播电视的安全播出。

作者:杨弃 叶翔 单位:1.中广有线扬州分公司 2.华数数字电视传媒集团有限公司