淺析音視頻播控系統(tǒng)UPS供電的重要措施

陳學(xué)軍

摘 要：UPS供電系統(tǒng)能夠保障各種用電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，使應(yīng)用的寶貴數(shù)據(jù)信息更加安全、準(zhǔn)確。隨著微型計(jì)算機(jī)、大中型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，UPS供電系統(tǒng)被人們所重視，運(yùn)用范圍也越來(lái)越廣。目前，在大量使用計(jì)算機(jī)設(shè)備的音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)中，采用UPS電源系統(tǒng)保障訊時(shí)數(shù)據(jù)信息和播控系統(tǒng)的安全運(yùn)行是十分必要的。

關(guān)鍵詞：UPS；音視頻數(shù)字播控；蓄電池；數(shù)據(jù)信息

中圖分類號(hào)：TN948.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.123

隨著現(xiàn)代傳媒技術(shù)的飛速發(fā)展，各種視聽(tīng)節(jié)目越來(lái)越豐富，全天不間斷播控已經(jīng)成為常態(tài)化。供電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行是確保音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)安全的首要條件。由此帶動(dòng)了音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)進(jìn)入了UPS電源保障時(shí)代。

UPS電源（Uninterruptible Power System）是應(yīng)用電力電子技術(shù)，它是以整流器、逆變器和儲(chǔ)能裝置蓄電池為主要組成部分的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的一種不間斷交流電源。UPS供電系統(tǒng)在音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)中主要有2個(gè)功能：①應(yīng)急使用功能，防止突然間斷電而影響音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)的正常運(yùn)行；②消除市電電網(wǎng)的瞬間低電壓、電涌、頻率偏移等“電源污染”，為音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備提供高質(zhì)量的電源保障。

音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)需要在小于l0 ms的時(shí)間內(nèi)重新切換送電的高質(zhì)量供電電源，而UPS電源則被視為音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)的“保護(hù)神”。本文僅從UPS電源供電系統(tǒng)能否使音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題出發(fā)，簡(jiǎn)要分析了音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)采用UPS電源供電的日常維護(hù)和保養(yǎng)的相關(guān)措施。

1 UPS電源接地系統(tǒng)的檢測(cè)與維護(hù)措施

在音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)上實(shí)行UPS電源維護(hù)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)特別注意零線的連接狀態(tài)。由于零線開(kāi)路極有可能導(dǎo)致負(fù)載輸入電源模塊被燒毀，所以，在日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)中，要注意檢查UPS電源輸出端零地電壓偏高的情況。當(dāng)零地電壓大于2 V時(shí)，可能會(huì)引起音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)中相關(guān)電子設(shè)備的硬件損壞或者引發(fā)控制信號(hào)誤動(dòng)作。

造成零地電壓偏高的主要原因是：①鑒于UPS電子電路的特征，硬件系統(tǒng)中存在大量的電感、電容元器件，實(shí)際應(yīng)用UPS不間斷電源時(shí)會(huì)使輸出零線與輸入零線之間存在電壓差，進(jìn)而導(dǎo)致輸出零線與地線之間形成電壓差；②電源系統(tǒng)零線、地線本身的某些因數(shù)變化引起的阻抗變化；③音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備電流的3次諧波電流增大，造成中性線諧波電流等幅增大；④相關(guān)配電使用設(shè)施負(fù)載不平衡的情況難以避免，有時(shí)比較嚴(yán)重。

當(dāng)UPS系統(tǒng)的在線智能檢測(cè)單元檢測(cè)到零地電壓不符合規(guī)范而報(bào)警時(shí)，就要對(duì)照可能引起零地電壓升高的幾個(gè)方面逐項(xiàng)排查。具體的解決措施如下：①對(duì)于接地電阻超出規(guī)范要求的，比如擴(kuò)容后N（零）線、PE（地）線線徑過(guò)細(xì)的問(wèn)題，不要怕麻煩，要及時(shí)更換，使用符合擴(kuò)容用電設(shè)計(jì)要求的電纜。重新布線后，要認(rèn)真排查，并通過(guò)相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人員的審核和認(rèn)可。②對(duì)于音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)相關(guān)用電設(shè)備不平衡引發(fā)的零地電壓升高的問(wèn)題，要及時(shí)完善設(shè)計(jì)方案，調(diào)整負(fù)載設(shè)備分布，加強(qiáng)配電使用管理。③音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備諧波電流較大會(huì)導(dǎo)致零地電壓升高。因此，要重新評(píng)估諧波干擾不符合國(guó)家規(guī)定的用電設(shè)備，更換有綠色標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的用電設(shè)備。④為UPS輸出端加裝隔離變壓器來(lái)降低零地電壓，進(jìn)一步增強(qiáng)用電安全。采取以上措施，可以基本上解決零地電壓升高的問(wèn)題，并取得較為理想的效果。

2 UPS電源系統(tǒng)內(nèi)部組件的檢測(cè)與維護(hù)措施

當(dāng)UPS電源供電系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計(jì)、選型和安裝，試運(yùn)行測(cè)試投入使用后，還要制訂長(zhǎng)期的檢測(cè)維修計(jì)劃，并認(rèn)真對(duì)照?qǐng)?zhí)行，以保障UPS電源系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。對(duì)于音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)而言，UPS電源的維護(hù)時(shí)間通常安排在每周二下午固定時(shí)段進(jìn)行。

在日常維護(hù)工作中，要注意UPS電源的微小變化，及早發(fā)現(xiàn)故障征兆。對(duì)于有在線智能監(jiān)測(cè)單元的UPS系統(tǒng)，要及時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)顯示參數(shù)有針對(duì)性地迅速調(diào)整，并排除故障。

在維護(hù)工作進(jìn)行時(shí)，要先將音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)設(shè)備負(fù)載不間斷地切換，由維修旁路供電。UPS電源已經(jīng)完全充電后，需要進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查：①采用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)UPS主機(jī)箱中容易累積灰塵的元器件，看其是否存在工作溫度過(guò)高的情況；②查看信號(hào)線、電流電壓采樣線、扁平電纜和與連接器接觸端部位是否出現(xiàn)了打火、氧化、松動(dòng)等不正?，F(xiàn)象；③檢查功率線的連接頭接觸面及其周邊是否存在碳化現(xiàn)象，連接是否牢固；④變壓器、電抗器的包線和電解電容的外皮是否正常；⑤在不停電檢查的情況下，使用紅外溫度探測(cè)儀測(cè)量連接電纜的溫度是否在正常范圍內(nèi)。

經(jīng)過(guò)相關(guān)檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)UPS主機(jī)內(nèi)部組件存在的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，具體的應(yīng)對(duì)措施如下：①如果電子器件過(guò)熱，在排除周邊環(huán)境溫度影響的情況下，首先檢測(cè)UPS主機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否正常，出風(fēng)量是否合理。在日常維護(hù)中，要對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口及其周邊進(jìn)行除污、除塵操作，并清潔冷卻風(fēng)機(jī)的扇片；定期對(duì)風(fēng)機(jī)軸承做潤(rùn)滑處理，對(duì)不再適合使用的UPS冷卻風(fēng)機(jī)，要及時(shí)淘汰、更換；②UPS主機(jī)電路板的連接焊點(diǎn)是否存在虛焊、脫焊、焊腳接觸不良和連接不牢固的隱患，如果有疑似隱患，可以用調(diào)溫焊機(jī)對(duì)疑似焊點(diǎn)進(jìn)行加錫補(bǔ)焊操作。如果發(fā)現(xiàn)元器件外觀疑似變化，要用專用儀器排查，確定其是否需要更換。③在日常工作中，要加強(qiáng)對(duì)UPS整機(jī)和周邊環(huán)境的防塵作業(yè)。

3 UPS電源系統(tǒng)蓄電池的維護(hù)和保養(yǎng)措施

UPS電池組是整個(gè)UPS電源供電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，也是整個(gè)UPS供電系統(tǒng)投入占比較大的單元。UPS電池組直接關(guān)系著UPS供電系統(tǒng)在市電斷電的關(guān)鍵時(shí)刻，能否安全、正常地為音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)供電。由于音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)的特點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間、大功率不間斷運(yùn)行，所以，UPS電池組是否保持設(shè)計(jì)容量至關(guān)重要的。正常的維護(hù)措施是延長(zhǎng)UPS電池使用壽命的重要因素之一。

目前，閥控式密封蓄電池以其體積小、電壓穩(wěn)定、無(wú)污染、質(zhì)量輕、放電性能高等特點(diǎn)成為了音視頻數(shù)字播控UPS電源系統(tǒng)的首選電池。

對(duì)于閥控式密封的維護(hù)，要采取以下措施：①電池組的電極絕緣性檢查。具體步驟是斷開(kāi)電池?cái)嗦菲鳎瑴y(cè)量電池正極與已經(jīng)可靠安全接地的金屬電池柜支架之間的電壓，再測(cè)量電池負(fù)極與金屬電池柜支架之間的電壓。由于斷開(kāi)電池開(kāi)關(guān)后整個(gè)電池組處于懸浮狀態(tài)，所以，對(duì)地所測(cè)電壓的數(shù)值不夠準(zhǔn)確。如果測(cè)得固定的或穩(wěn)定的電壓，就有可能是UPS電池組中個(gè)別蓄電池漏電解液或者某處接地了。②UPS電池電壓的測(cè)量。用普通萬(wàn)用表測(cè)量UPS電池的浮充端電壓是無(wú)法判定舊電池是否已經(jīng)失效的，一般要離線或在線測(cè)量電池的端電壓。充滿電的單個(gè)、完好電池的空載端電壓為13 V左右（對(duì)12 V電池而言），最低不可低于10.5 V。不足10.5 V的電池即為欠壓或已經(jīng)失效的電池（如果這種電池充電或者激活充電后端電壓仍達(dá)不到12 V，就可以認(rèn)為所測(cè)電池已永久失效）。③要留意檢查單體電池?cái)?shù)量是否與充電電壓（直流的母線電壓）相匹配。④要定期對(duì)UPS電池組進(jìn)行充放電維護(hù)操作。這樣，可以防止蓄電池電極鈍化，盡量延長(zhǎng)UPS電池組的使用壽命。

由于音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)用電為一級(jí)負(fù)載用戶，要求供電參數(shù)要穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用中，多數(shù)時(shí)間市電供電是不間斷的，突發(fā)斷電時(shí)，UPS供電系統(tǒng)啟動(dòng)UPS蓄電池組進(jìn)行逆變工作的機(jī)會(huì)很少。UPS蓄電池有可能因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間處于浮充狀態(tài)而逐漸損壞。為了補(bǔ)充電池的能量，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，應(yīng)每隔一段時(shí)間人為切換電源，關(guān)斷UPS主機(jī)輸入整流開(kāi)關(guān)，讓蓄電池組帶動(dòng)負(fù)載放電一段時(shí)間，以激活蓄電池。這樣，就可以獲得較為準(zhǔn)確的UPS電池組后備時(shí)間。為了防止電池被損壞，UPS電池組最長(zhǎng)放電時(shí)間不應(yīng)超過(guò)額定后備時(shí)間的3倍。放電結(jié)束后，要對(duì)UPS電池組進(jìn)行不少于48 h的連續(xù)充電，避免由于蓄電池衰竭而引起的故障。UPS電池組充放電間隔時(shí)間要視UPS電池的老化程度而定，一般2～3個(gè)月進(jìn)行一次充放電保養(yǎng)，每年進(jìn)行1次或2次徹底的停機(jī)維護(hù)比較合適。

在實(shí)際工作中，除了要實(shí)施上述幾項(xiàng)措施外，還應(yīng)制訂UPS電源維護(hù)時(shí)間表，堅(jiān)持每日巡視記錄。此外，對(duì)于UPS電源供電系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種疑難故障現(xiàn)象，要及時(shí)查閱設(shè)備制造方編制的UPS故障應(yīng)對(duì)手冊(cè)來(lái)解決。

只有做好日常UPS電源系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)措施，才能為音視頻播數(shù)字控系統(tǒng)提供長(zhǎng)期、安全、可靠的供電保障，以實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)的安全、高效、不間斷運(yùn)行。

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〔編輯：白潔〕