探析UPS電源在廣播電視安全播出中的應(yīng)用與維護(hù)管理

山東廣播電視臺 李 季

1 引言

在新形勢下，由于廣播電視行業(yè)也面對著產(chǎn)業(yè)化與數(shù)字化發(fā)展的重大變革，所以人們對廣電行業(yè)性的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)模塊設(shè)施，以及技術(shù)性模塊的安全與穩(wěn)定性也提出了越來越高的要求，重點(diǎn)反映在UPS系統(tǒng)與廣播電視機(jī)房中的應(yīng)用。作為整個廣電系統(tǒng)的核心，播出制作機(jī)房供電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠對于安全播出的重要性不言而喻，由于廣電機(jī)房擔(dān)負(fù)著整個節(jié)目的制作傳輸任務(wù)，受各種因素的影響，UPS供電系統(tǒng)在廣電機(jī)房的具體應(yīng)用中突發(fā)或異常情況發(fā)生時而致使無法正常工作，因此要高度重視。

2 電源概述

2.1 分析UPS電源的重要性

作為不間斷系統(tǒng)，UPS電源能夠更高效地為廣播電視系統(tǒng)提供穩(wěn)定和持續(xù)的動力保障。實(shí)質(zhì)上，UPS電源系統(tǒng)是一個有效地整合了電力控制逆變器，免維護(hù)的儲能裝置，以及數(shù)字與模擬集成電路等裝置的供電設(shè)備。通過函數(shù)的分解，當(dāng)主供電出現(xiàn)異常時，UPS供電就能夠進(jìn)一步凈化供電。同樣，當(dāng)主供電突然中斷時，也能夠給無線電設(shè)備和電視裝置（例如計(jì)算機(jī)）提供臨時電源，進(jìn)而防止了突發(fā)事件影響到廣播電視的正常運(yùn)行。基于使用的分析技術(shù)是信息的重要產(chǎn)品，UPS供電廣泛應(yīng)用數(shù)據(jù)處理，傳送與接收等多個方面，并且由于其重要性而受到廣泛的關(guān)注。

2.2 UPS電源的工作原理

可以將其分為兩種類型，即第一種在線工作模式和第二種備份工作模式。所謂的備份工作模式專門指的是系統(tǒng)的正常電源，突然在系統(tǒng)機(jī)器的逆變器停止工作時，可以充分利用UPS電池來執(zhí)行后續(xù)工作。在線工作方法是有效地將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流，然后最大化系統(tǒng)的脈沖調(diào)制，并采取相關(guān)措施來有效地恢復(fù)交流電。無線電和電視設(shè)備的正常工作如圖1所示。

圖1 無線電和電視設(shè)備工作圖

2.3 UPS電源的工作環(huán)境

UPS電源的工作環(huán)境主要是指系統(tǒng)中的電池和主機(jī)必須處在通風(fēng)、干燥和陰涼的環(huán)境，另外所有人員必須遠(yuǎn)離高溫的輻射裝置和電源，并實(shí)現(xiàn)與地面接觸以最大限度增加有關(guān)工作人員的安全。

3 廣播電視機(jī)房供電問題的分析

3.1 停電事故

眾所周知，由于廣播電視設(shè)備對供電可靠性的嚴(yán)格要求，所以不間斷供電的穩(wěn)定性至關(guān)重要。但受各種因素環(huán)境影響，自動轉(zhuǎn)換技術(shù)與傳統(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換技術(shù)存在著一定的缺陷。因此，自動切換是相當(dāng)困難的，且耗費(fèi)了不少時間[1]。而盡管手動切換技術(shù)能夠進(jìn)一步減少因斷電而帶來的中斷問題，但這項(xiàng)技仍將能造成備用供電與有效供電的開關(guān)間的廣播電視節(jié)目中斷。因此，手動切換技術(shù)無法有效地保持供電的持續(xù)性。

3.2 電壓波動的影響

研究發(fā)現(xiàn)，目前無線電和電視設(shè)備基于使用大功率電氣設(shè)備。一旦工作啟動設(shè)備，電壓波動顯著，這將嚴(yán)重影響廣電設(shè)備的電源質(zhì)量，嚴(yán)重時影響到廣電電視節(jié)目的正常播出。

3.3 電源閃斷的危害

目前，廣播電視的播出和編輯等環(huán)節(jié)都是由計(jì)算機(jī)機(jī)房的電子計(jì)算設(shè)備主導(dǎo)。一旦電子計(jì)算設(shè)備突然關(guān)閉，就無法及時恢復(fù)。此外，電源電壓的波動、電流沖擊及電源干擾都有可能嚴(yán)重?fù)p壞計(jì)算機(jī)設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備無法正常使用通常[2]。

4 UPS電源在廣播電視機(jī)房中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

4.1 需要適應(yīng)電網(wǎng)

UPS電源在電流通過狀況下產(chǎn)生的“電能質(zhì)量供應(yīng)電壓的允許偏差”中明確規(guī)定，假設(shè)供電系統(tǒng)保持正常運(yùn)行，那么低電壓和最高電壓都必須基于此時的誤差，并且浮動值誤差應(yīng)該＜10%，同時，運(yùn)行頻率也應(yīng)該設(shè)定為50Hz。但是，當(dāng)在廣電設(shè)備使用UPS供電時，由于電腦室位于強(qiáng)大的電磁輻射場區(qū)域，此時有必要更加注重由強(qiáng)電器造成的干擾。在電源輸入端安裝強(qiáng)過濾設(shè)備，以提高整體的干擾能力[3]。

4.2 UPS電源容量限制

為更好地實(shí)現(xiàn)電池供電能量的充分性，無線電和電視室的總功率應(yīng)該是所有UPS供電裝置的額定功率的總和。在第1次使用電池時，需要充電24h，才可以在電池的AC容量已經(jīng)完全飽和時使用電池。但是，若UPS電源電流在數(shù)微秒的時間內(nèi)，那么還需要最大限度地保證電量為額定容量的1.5倍。因此，這要求在選擇UPS電源時，負(fù)載必須低于額定功率的80%。

4.3 確定UPS電源切換時間

首先，應(yīng)該把能量存儲鏈路加入到電路中，同時還應(yīng)該通過三端口逆變器來合理地設(shè)定UPS功率轉(zhuǎn)換時間，這樣才能隨時進(jìn)行零轉(zhuǎn)換。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的轉(zhuǎn)換時必須開啟變頻器，而且在轉(zhuǎn)換后也需要關(guān)掉變頻器。其次，可以干預(yù)電能儲存鏈路，以最大化能量儲存功能，以便更好地讓變壓器的轉(zhuǎn)換過程更加平穩(wěn)[4]。

4.4 UPS電源開關(guān)的設(shè)置

合理安裝的UPS電源開關(guān)，可以延長UPS供電的使用壽命。在特定的設(shè)置流程中，工作人員應(yīng)遵守最簡單的原理，并在特定操作過程中有效地減少對系統(tǒng)的傷害。另外，也有必要規(guī)范交換機(jī)的正確應(yīng)用程序，并要求有關(guān)人員嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)定操作。

5 UPS電源的管理和維護(hù)措施

電氣崗位工作人員對UPS供電的管理與保護(hù)十分重要。首先，需要管理人員不但要熟悉UPS供電的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，還應(yīng)合理地維修和檢查UPS的供電裝置。當(dāng)UPS設(shè)備出現(xiàn)問題時，要盡可能在最短時間內(nèi)予以解決。

其次，管理人員應(yīng)該清潔電腦室和主機(jī)，以降低對UPS內(nèi)部線的有害塵埃的侵蝕。通常，每6個月清洗1次主機(jī)，同時還需要做好通風(fēng)和散熱。

另外，在啟動UPS供電以前，管理人員還需要仔細(xì)檢查供電負(fù)載是否正確。為確保電流的穩(wěn)定性和電壓，在特定應(yīng)用流程中，還需要進(jìn)行定時充電，定期檢查每個電源的電阻和電壓，以及更換電池時不能達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的電池存儲容量和排放容量及時。

最后，隨著時代的進(jìn)展，對UPS供電的保護(hù)與管理系統(tǒng)也開始在智能方面進(jìn)展。到此階段，許多大型和中型UPS都能夠具備增強(qiáng)的電腦程序控制和微機(jī)通訊能力。為此，管理人員在計(jì)算機(jī)上安裝了高度可使用的管理軟件。并且，管理者還能夠利用串行/并聯(lián)的終端接入UPS，從而有效執(zhí)行該程序，并進(jìn)而完成了電腦和UPS通訊系統(tǒng)的使用[5]。實(shí)踐證明，其已經(jīng)具備了自動關(guān)機(jī)、告警、參數(shù)設(shè)置、定時設(shè)置以及信息檢索等功能。另外，該技術(shù)也可以用于更高效地獲取關(guān)于電源參數(shù)的一些信息。綜上所述，科學(xué)和信息技術(shù)已經(jīng)在對UPS電源的保護(hù)與管理工作中產(chǎn)生較大影響。而隨著人類社會的發(fā)展，據(jù)信勞動力資源將在未來取而代之，并將進(jìn)一步地建立科學(xué)和高效的管理與保護(hù)制度。

6 加強(qiáng)廣播電視供電設(shè)備維護(hù)技術(shù)與管理的措施

6.1 健全電氣安全運(yùn)行的管理制度

只有通過不斷改進(jìn)和健全國家廣播電視機(jī)房的各項(xiàng)管理制度，才能更有效保障廣播電視的安全播出及其電腦總控機(jī)房等所有設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在進(jìn)一步完善核心條文內(nèi)涵的同時，相關(guān)部門也建立了根據(jù)自身的經(jīng)濟(jì)條件的實(shí)際情況和有效的具體管理規(guī)范，并合理地調(diào)整完善了各項(xiàng)準(zhǔn)則和條例的結(jié)構(gòu)。

6.2 加強(qiáng)廣播電視供電系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)管理

對于廣播電視播放，有時在設(shè)備維護(hù)與裝置故障排查的階段通常不會發(fā)生一些問題，但在實(shí)際應(yīng)用過程中卻會出現(xiàn)。一旦廣播與電視節(jié)目硬件裝置在播出階段出現(xiàn)了故障，就會影響廣播電視系統(tǒng)的正常工作。在這種情況下，也將引起社會上的廣泛不良影響，給評級系統(tǒng)造成了不可估量的損失，同時還會帶來安全問題。因此，進(jìn)一步完善對廣播電視系統(tǒng)安全播出的相關(guān)技術(shù)人員管理尤為重要。為了有效防止此類問題發(fā)生，節(jié)目播出者必須雇傭有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員或?qū)I(yè)人士。技術(shù)人員還需要通過檢查裝置的正常工作狀態(tài)，從而確定裝置中可能的不安全的或不易操縱的設(shè)備，并加以維護(hù)或檢測。通過改進(jìn)和制訂合理的解決方案計(jì)劃，有效保證廣播電視的安全播出。

6.3 強(qiáng)化電氣機(jī)房專業(yè)技術(shù)管理人員的培訓(xùn)

只有電氣設(shè)備維護(hù)技術(shù)人員和管理者的專業(yè)知識技術(shù)過硬，才能有效保障設(shè)備的操作安全性。在任何情形下，現(xiàn)代化的設(shè)施都必須完善管理與保養(yǎng)。老化的設(shè)施與損壞的設(shè)施極易出現(xiàn)問題，專業(yè)的技術(shù)保障與管理才能保證設(shè)備室中各種裝置的順利工作，往往有著大規(guī)模不同類型的特點(diǎn)，很多專業(yè)技術(shù)無法充分適應(yīng)各種狀況，也對廣播電視的安全播出造成了相當(dāng)?shù)牟涣几蓴_。因此，要逐步加大對電氣專業(yè)人員的專職技術(shù)管理訓(xùn)練，進(jìn)一步強(qiáng)化專業(yè)技能管理，并通過培訓(xùn)與考評，以完全提高對電氣設(shè)備相關(guān)技術(shù)的專職技術(shù)管理，另外要引進(jìn)并培訓(xùn)一批高級電氣設(shè)備維護(hù)技能和技術(shù)管理的綜合人員，以有效提高設(shè)備的維修技術(shù)與管理工作水平，保證廣播電視的安全播出。

6.4 加強(qiáng)廣播電視供電系統(tǒng)維護(hù)和管理

廣播電視安全與播放設(shè)施的保障技術(shù)，不僅僅是建立健全的設(shè)備室管理規(guī)則和法規(guī)以及專門的保障技術(shù)，還要嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)范和責(zé)任體系。為促進(jìn)國家有關(guān)廣播電視工作的各項(xiàng)規(guī)定和規(guī)章以及有關(guān)安全規(guī)范的實(shí)施，要進(jìn)一步規(guī)范工作人員的言行，處罰違反有關(guān)法規(guī)的人員，并明確了每個職能部門的具體責(zé)任人，并按時報(bào)告任何問題，為進(jìn)一步做好廣播電視安全播出的保障與管理工作，逐步完善法律體系、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化。

6.5 加大廣播電視供電設(shè)備維護(hù)管理的資金投入

在遵照執(zhí)行有關(guān)廣播電視安全播出準(zhǔn)則和規(guī)定，并強(qiáng)化對專門人員訓(xùn)練情況下，但仍有必要嚴(yán)密檢查UPS相關(guān)設(shè)備工作情況，保證硬件設(shè)施穩(wěn)定良好運(yùn)行。因設(shè)備常年保持24h的不間斷工作狀況，高強(qiáng)度和超負(fù)荷的運(yùn)行對各種裝置的正常工作都產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)牟涣甲饔?，這不僅降低了UPS相關(guān)設(shè)備的正常使用壽命，同時還易形成設(shè)備安全問題。因此，相關(guān)主管部門必須增加對不間斷電源系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)投入，同時還要對UPS設(shè)備的易損電器件配有備用裝置，做到兩組設(shè)備都能夠更換正常運(yùn)行，這樣才能有效避免因遇到突發(fā)器件損壞故障而影響UPS設(shè)備正常應(yīng)急供電的問題，并且能夠有效地延長電氣設(shè)備各裝置的使用壽命，使得不間斷電源系統(tǒng)可靠的正常運(yùn)行，保證廣播電視的安全播出。

總而言之，由于UPS電源對于廣播電視安全播出具有舉足輕重的意義，因此要求電氣專業(yè)技術(shù)人員，必須掌握好UPS電源的正確應(yīng)用方法，同時還一定要做好對UPS電源的保養(yǎng)與管理，以保證廣播電視供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在新時代背景下，UPS電源的使用將會更加普及，所以要做好UPS電源的研發(fā)與技術(shù)知識普及，推動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。