無(wú)線臺(tái)站發(fā)射機(jī)不間斷電源系統(tǒng)的應(yīng)用與維護(hù)保養(yǎng)研究

和群輝，張宏斌

(云南省廣播電視局迪慶實(shí)驗(yàn)臺(tái)，云南 迪慶 674499)

0 引言

現(xiàn)階段，廣播電視系統(tǒng)供能方式的可靠性雖然得到了較大增強(qiáng)，但是考慮到無(wú)線臺(tái)站發(fā)射機(jī)通常處于偏遠(yuǎn)山區(qū)中，出現(xiàn)異常情況的概率依然存在。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行實(shí)踐中，不間斷電源（UPS）運(yùn)用對(duì)于整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)建設(shè)的完好率和可靠性起到了重要的支撐作用，極大保證了廣播電視信號(hào)的穩(wěn)定、安全與高效播出[1]。

目前針對(duì)UPS的使用主要集中為發(fā)射機(jī)提供可持續(xù)供電方面，并沒(méi)有針對(duì)性展開(kāi)系統(tǒng)建設(shè)優(yōu)化以及技術(shù)方案革新。文獻(xiàn)[2～3]主要大功率UPS在臺(tái)站建設(shè)方面的應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)研究，并沒(méi)有涉及到技術(shù)環(huán)節(jié)的討論和可擴(kuò)展方向；文獻(xiàn)[4]較為全面討論了UPS在技術(shù)設(shè)計(jì)方面的可操作性和多領(lǐng)域技術(shù)擴(kuò)展的可能，但是沒(méi)有針對(duì)具體臺(tái)站建設(shè)開(kāi)展研究；文獻(xiàn)[5～6]主要是結(jié)合維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容，對(duì)UPS的后期技術(shù)維護(hù)以及相關(guān)保障等進(jìn)行研究，具有一定的借鑒價(jià)值。

本文重點(diǎn)從如何科學(xué)運(yùn)用UPS提高發(fā)射系統(tǒng)的工作效率，以及如何對(duì)UPS進(jìn)行故障檢測(cè)與維護(hù)保養(yǎng)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命與系統(tǒng)工作的穩(wěn)定度的角度出發(fā)，本文針對(duì)性的展開(kāi)UPS相關(guān)技術(shù)應(yīng)用研究和維護(hù)保養(yǎng)分析，以解決實(shí)際工作中UPS可能存在的問(wèn)題，減少技術(shù)性成本，降低電源系統(tǒng)故障率。

1 無(wú)線臺(tái)站UPS建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 環(huán)境條件欠缺維護(hù)，配套建設(shè)漏洞較多

基礎(chǔ)建設(shè)在新型技術(shù)與設(shè)備運(yùn)用應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，尤其是對(duì)于供能系統(tǒng)而言，需要適宜的工作環(huán)境（恒壓且溫濕度保持在一定范圍內(nèi)），調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，大部分臺(tái)站機(jī)房建設(shè)缺乏其他技術(shù)性設(shè)備的支持，僅僅采取大功率空調(diào)維護(hù)環(huán)境因素需求，空調(diào)自身散熱存在問(wèn)題，并且會(huì)帶來(lái)較強(qiáng)的電磁干擾和靜電影響，這會(huì)造成電子元器件工作異常，難以保證UPS的穩(wěn)定高效。

1.2 電源布設(shè)缺乏優(yōu)化，工作效能難以提升

根據(jù)實(shí)踐調(diào)研的結(jié)果顯示，目前大多數(shù)發(fā)射臺(tái)站中UPS的布設(shè)沒(méi)有采取統(tǒng)一規(guī)劃、系統(tǒng)布局的思維，人為根據(jù)需求隨意設(shè)置的現(xiàn)象較為普遍，導(dǎo)致后續(xù)為系統(tǒng)負(fù)載集中供電時(shí)難度增大，人為降低了供能系統(tǒng)工作效率。當(dāng)系統(tǒng)建設(shè)中UPS容量存在差異時(shí)，分散布設(shè)極易導(dǎo)致電源穩(wěn)壓標(biāo)準(zhǔn)前后異同，對(duì)電路各處負(fù)載會(huì)造成一定影響，系統(tǒng)整體穩(wěn)定性降低，不利于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)整體性能優(yōu)化。

1.3 配電方案不盡理想，安全要求難以滿足

結(jié)合發(fā)射機(jī)系統(tǒng)負(fù)載對(duì)于供電需求不同，對(duì)于可靠性要求也有差別，這容易導(dǎo)致在制定配電方案時(shí)出現(xiàn)組網(wǎng)模式匹配異化，造成UPS整體供能效率降低。當(dāng)前，大多數(shù)機(jī)房配電方案采用的是主/備多路供電+多UPS并聯(lián)的方式，這在實(shí)際工作中，基本能夠滿足供電需求，但是由于很難兼顧各個(gè)負(fù)載的實(shí)際使用需求，系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)上難以達(dá)到滿意效果，可能會(huì)導(dǎo)致電源故障的發(fā)生。

1.4 系統(tǒng)型號(hào)雜亂無(wú)章，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一

系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中設(shè)施設(shè)備實(shí)在不斷更新完善，導(dǎo)致采購(gòu)UPS的型號(hào)、規(guī)格、容量、性能難以達(dá)到一致性，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)1+1＜2的現(xiàn)象，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的異同導(dǎo)致使用效能降低是匹配度難以優(yōu)化的必然現(xiàn)象。此外，由于多路型號(hào)并存，對(duì)后期UPS技術(shù)維護(hù)同樣提出了更高的要求，增加了支出成本，長(zhǎng)期會(huì)對(duì)發(fā)射臺(tái)站整體運(yùn)行的流暢、可靠產(chǎn)生極大的影響，需要引起重視。

2 無(wú)線臺(tái)站UPS技術(shù)應(yīng)用

針對(duì)現(xiàn)階段發(fā)射臺(tái)站UPS電源系統(tǒng)建設(shè)使用的基本現(xiàn)狀，需要通過(guò)科學(xué)有效的技術(shù)手段對(duì)無(wú)線臺(tái)站UPS的應(yīng)用進(jìn)行智慧管理，降低因條件因素、設(shè)計(jì)缺陷以及使用不當(dāng)?shù)仍斐傻牟涣加绊?，提高發(fā)射系統(tǒng)整體運(yùn)行效率和穩(wěn)定度[3]。

2.1 匹配供能需求，打造環(huán)境條件

環(huán)境設(shè)施的配套問(wèn)題作為基礎(chǔ)建設(shè)的先決條件，應(yīng)該首先得到重視和改進(jìn)。UPS布局的機(jī)房應(yīng)該要保持通風(fēng)，室內(nèi)環(huán)境要整潔以防灰塵過(guò)多造成靜電，根據(jù)國(guó)家相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備使用規(guī)定，溫濕度的管控要嚴(yán)格把我，可以安裝帶有溫濕度控制的空調(diào)，能夠始終讓機(jī)房T溫保持在［20 ℃ ～ 25℃］區(qū)間內(nèi)， T濕＜90%。此外，防靜電、防火等安全問(wèn)題也需要在環(huán)境條件建設(shè)時(shí)適時(shí)匹配供能需求，進(jìn)行科學(xué)化管控。

2.2 優(yōu)化電源布局，設(shè)置電源監(jiān)管

鑒于UPS系統(tǒng)功能發(fā)揮的穩(wěn)定性，在機(jī)房建設(shè)中應(yīng)當(dāng)科學(xué)布局UPS安裝位置，以距離主市電供應(yīng)系統(tǒng)為優(yōu)，兼顧旁路供電模式應(yīng)用，此時(shí)對(duì)于UPS電源的智能設(shè)計(jì)才便于夠落地落實(shí)?；诎l(fā)射臺(tái)站的播出任務(wù)，需要同時(shí)保證多路信號(hào)節(jié)目的全域全時(shí)覆蓋。通常發(fā)射系統(tǒng)的機(jī)房?jī)?nèi)總共包括至少4個(gè)信號(hào)源前置機(jī)柜以及多達(dá)15～20部的發(fā)射終端，以專屬市電供應(yīng)作為主用電源為例，同時(shí)配屬一部油機(jī)作為備用，此時(shí)兩路供電可以有效降低因突發(fā)掉電導(dǎo)致的播出事故。為了徹底解決回路切換時(shí)間和系統(tǒng)重啟帶來(lái)短沖擊影響，可以適時(shí)布置標(biāo)準(zhǔn)的UPS電池32個(gè)四組并聯(lián)，配置在ATS雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)后方，最大限度保護(hù)設(shè)備，以達(dá)到不間斷電源輸出的目的。

2.3 合理配置承載，提升運(yùn)行效能

對(duì)于大功率UPS而言，其在線式（逆向轉(zhuǎn)換功能長(zhǎng)期置于工作中）的工作模式是常態(tài)化狀態(tài)，此時(shí)需要重點(diǎn)考慮其承載量（負(fù)荷工作效率H＜80%），此時(shí)系統(tǒng)工作較為安全，否則極易造成系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，進(jìn)而影響整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)?yīng)為極限功率過(guò)大導(dǎo)致內(nèi)部元器件被沖擊燒毀。因此，過(guò)載保護(hù)機(jī)制需要提前明確，線路負(fù)載需要制定好標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格措施和保障機(jī)制，減輕UPS的使用承載量，確保系統(tǒng)電路運(yùn)轉(zhuǎn)載合理范圍內(nèi)。

2.4 嚴(yán)格把控質(zhì)量，落實(shí)行為準(zhǔn)則

UPS電源在采購(gòu)、安裝環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范采購(gòu)型號(hào)、統(tǒng)一使用標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)采購(gòu)的UPS抽檢測(cè)試，把控好設(shè)施設(shè)備質(zhì)量。遵守機(jī)房的操作規(guī)程和設(shè)備的使用要求，在充分了解設(shè)備性能的前提下，明確好接入位置和安裝方式，在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，接入U(xiǎn)PS電源，并檢測(cè)相關(guān)參數(shù)判斷對(duì)于系統(tǒng)性能是否構(gòu)成影響。通過(guò)逐級(jí)測(cè)試、分段安裝的模式，降低系統(tǒng)供能波動(dòng)對(duì)于發(fā)射效能的影響，并可將線上負(fù)載的極限值把控在安全要求的范圍內(nèi)。

3 無(wú)線臺(tái)站UPS電源維護(hù)保養(yǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題

科學(xué)維護(hù)保養(yǎng)對(duì)于延長(zhǎng)UPS的使用壽命，提高長(zhǎng)時(shí)段運(yùn)行效率具有重要的作用。對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員而言，需要充分學(xué)習(xí)掌握設(shè)施設(shè)備操作知識(shí)，還應(yīng)認(rèn)真遵守維護(hù)保養(yǎng)守則，在落實(shí)好保養(yǎng)制度（周、月、季、年等常規(guī)保養(yǎng)）的基礎(chǔ)上，定期組織測(cè)試和評(píng)估，實(shí)時(shí)記錄相關(guān)運(yùn)行參數(shù)和實(shí)測(cè)數(shù)值，分析判斷是否處于異常工作狀態(tài)，確保UPS工作的可靠與穩(wěn)定。主要包括幾個(gè)方面內(nèi)容：

①溫濕度等標(biāo)準(zhǔn)控制要落實(shí)落細(xì)。實(shí)測(cè)參數(shù)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)，由于安裝了相關(guān)設(shè)備（空調(diào)等），需要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)保養(yǎng)，觀測(cè)相關(guān)參數(shù)是否符合規(guī)定；

②UPS散熱。電源散熱問(wèn)題是UPS需要重點(diǎn)把握的方面，這直接影響到電源系統(tǒng)承載量的大小，以及工作效率的優(yōu)化[7]，需要在做好通風(fēng)工作的同時(shí)，定期進(jìn)行衛(wèi)生清潔，即做好防塵工作，以防止灰塵過(guò)多，線路短接等問(wèn)題頻發(fā)；

③UPS與其他設(shè)施設(shè)備的連接處，需要按時(shí)檢測(cè)，緊固適當(dāng)?shù)囊笮枰攸c(diǎn)把握，否則極易導(dǎo)致接觸不良燒毀元器件；

④按照標(biāo)準(zhǔn)采取定期放電的維護(hù)策略。主要是由于市電供應(yīng)基本能夠滿足日常系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的需求，即UPS長(zhǎng)期處于過(guò)量充電（浮充）狀態(tài)，會(huì)加速內(nèi)部元器件分子的快速分解，導(dǎo)致使用周期大大縮短。因此，需要根據(jù)實(shí)際情況，3個(gè)月左右采取人為放電模式，并經(jīng)市電充電后恢復(fù)正常工作狀態(tài)；

⑤定期對(duì)UPS進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)?？梢允紫冗M(jìn)行UPS自檢，即利用遠(yuǎn)程終端控制UPS實(shí)施進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部自檢，并實(shí)時(shí)采樣電壓、電流等數(shù)值變化，根據(jù)要求判斷UPS工作狀態(tài)，當(dāng)不滿足系統(tǒng)性能需求時(shí)應(yīng)及時(shí)更新安裝UPS；

⑥判斷UPS電源系統(tǒng)智能化回路切換功能實(shí)現(xiàn)是否正常使用。UPS能夠?qū)崿F(xiàn)智能準(zhǔn)入、遠(yuǎn)程接入等功能，還可以與通信接口互聯(lián)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)傳輸?shù)?，根?jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，智能響應(yīng)系統(tǒng)工作狀態(tài)，以能否滿足系統(tǒng)供電需求為唯一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)UPS內(nèi)部元器件數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，觀測(cè)是否最大限度保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備，智能檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用減輕了相關(guān)設(shè)備的管理工作；

⑦安全準(zhǔn)則需要長(zhǎng)期遵守。對(duì)于技術(shù)人員要求時(shí)刻保持高度關(guān)注，對(duì)于系統(tǒng)工作狀態(tài)檢測(cè)與UPS使用過(guò)程中的操作要求等，要嚴(yán)格落實(shí)規(guī)范準(zhǔn)則，杜絕任何安全和裝備事故[8]。定期檢測(cè)UPS狀態(tài)時(shí)，同步觀測(cè)相關(guān)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行情況，有無(wú)短接，有無(wú)設(shè)備老化，有無(wú)電磁屏蔽等現(xiàn)象要堅(jiān)決杜絕，此外減輕負(fù)載的使用，以維持系統(tǒng)整體的運(yùn)行流暢度，時(shí)刻關(guān)注環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)，防水防火工作長(zhǎng)期堅(jiān)持。

4 結(jié)論

對(duì)于無(wú)線臺(tái)站的UPS技術(shù)應(yīng)用與維護(hù)保養(yǎng)工作，對(duì)于相關(guān)管理和技術(shù)人員而言，是一項(xiàng)長(zhǎng)期和細(xì)致的工作，對(duì)于人員素質(zhì)的要求很高，需要堅(jiān)持不斷地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)決落實(shí)好相關(guān)規(guī)章制度與安全準(zhǔn)則，保證UPS能夠穩(wěn)定、可靠和持續(xù)的高效工作，對(duì)于發(fā)射系統(tǒng)整體性能的發(fā)揮起到了至關(guān)重要的作用。