張建偉

（金華廣播電視總臺(tái) 技術(shù)中心，浙江 金華 321001）

當(dāng)前廣電行業(yè)正面臨著數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型的關(guān)健時(shí)期，新的技術(shù)模式和業(yè)務(wù)模式對(duì)廣電系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和安全播出都提出了極高的要求。特別是國(guó)家廣電總局最近頒發(fā)的62號(hào)令實(shí)施細(xì)則，對(duì)廣播電視安全播出的要求更明確、更具體。作為廣電專業(yè)機(jī)房系統(tǒng)安全運(yùn)行可靠性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性部件UPS電源，其配置選型的合理性、科學(xué)性直接關(guān)系到安全播出，突出表現(xiàn)在各專業(yè)機(jī)房的UPS電源系統(tǒng)可靠性解決方案。

下面介紹一下金華廣電總臺(tái)在解決各專業(yè)機(jī)房UPS電源可靠性方案的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

1 機(jī)房UPS電源建設(shè)需考慮幾個(gè)問(wèn)題

隨著廣播電視數(shù)字化進(jìn)程的加速，廣電設(shè)備日漸IT化，而IT設(shè)備對(duì)電源管理方案的可靠性、安全性、維護(hù)性都有特殊要求。傳統(tǒng)的雙市電、單UPS的供電方案已經(jīng)無(wú)法滿足安全播出的要求，需要根據(jù)新的變化形勢(shì)，提出更可靠、更安全的供電方案[1-3]。在機(jī)房UPS電源建設(shè)中，著重考慮了以下3個(gè)問(wèn)題：

1）目前廣播電視專業(yè)機(jī)房的主要負(fù)載設(shè)備是計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及帶存儲(chǔ)的數(shù)字設(shè)備。為了保證設(shè)備電源的安全可靠，很多生產(chǎn)廠家都采用雙電源供電設(shè)計(jì)，所以選擇何種UPS供電方案，值得深入研究。

2）在選址、設(shè)計(jì)、選型過(guò)程中都必須充分論證與慎重考慮UPS電源容量的冗余設(shè)計(jì)、負(fù)載的三相平衡、電池的供電時(shí)間、維護(hù)的方便程度以及使用環(huán)境的溫度、承重等參數(shù)。

3）根據(jù)本臺(tái)的實(shí)際情況，還需考慮將原有不同廠家的UPS電源進(jìn)行有效整合，并按輕重緩急，合理地分配到各個(gè)系統(tǒng)中，以保證物盡其用。

2 常用的幾種UPS電源供電解決方案的分析與比較

常用的UPS電源供電解決方案主要有：?jiǎn)蜺PS供電，雙UPS并機(jī)冗余供電，雙UPS雙回路鏡像冗余供電，雙UPS并機(jī)雙回路鏡像冗余供電。

據(jù)專業(yè)研究表明：在UPS供電系統(tǒng)中，影響供電可靠性主要有3個(gè)因素：1）UPS電源設(shè)備本身（含電池）故障占20%；2）負(fù)載及UPS電源與負(fù)載之間配電回路故障（負(fù)載“短路”、保險(xiǎn)“燒毀”、斷路器“跳開 ”）占70%；3）其他故障占10%。

下面簡(jiǎn)單分析4種方案的特點(diǎn)：

1）單UPS供電方案

系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投入小，適用范圍廣。但它的致命缺點(diǎn)是電源輸出存在單點(diǎn)故障瓶頸問(wèn)題，當(dāng)UPS故障時(shí)會(huì)造成“一失全無(wú)”的災(zāi)難性斷電停播或數(shù)據(jù)損壞事故。

2）雙UPS并機(jī)冗余供電方案

可以保證重要負(fù)載不會(huì)因?yàn)閁PS、電池、內(nèi)部模塊等的故障造成斷電等問(wèn)題，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線擴(kuò)容、在線維護(hù)。但還是無(wú)法解決配電回路的故障問(wèn)題。

3）雙UPS雙回路鏡像冗余供電方案

可以解決配電回路的故障，雙路UPS組成的雙回路供電系統(tǒng)，與服務(wù)器等有雙電源供電的設(shè)備實(shí)現(xiàn)最佳配合。但對(duì)單電源供電的設(shè)備同樣有單點(diǎn)故障瓶頸問(wèn)題。

4）雙UPS并機(jī)、雙回路鏡像冗余供電方案

可以徹底解決UPS電源設(shè)備本身（含電池）故障，負(fù)載及UPS電源與負(fù)載之間配電回路故障，是目前最可靠、最安全供電方案，可靠性達(dá)到99.999 9%。

通過(guò)上述4種方案的分析比較，可以大概了解各方案的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，從而根據(jù)實(shí)際情況選擇其中的一種方案加以實(shí)施。

3 金華廣電總臺(tái)各專業(yè)機(jī)房UPS電源解決方案分析

3.1 有線網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)房配置方案

1）方案背景

有線網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)房建筑面積800 m2，是浙江華數(shù)網(wǎng)絡(luò)公司在浙中地區(qū)最大的專業(yè)廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，承擔(dān)50多萬(wàn)用戶的廣播電視節(jié)目及數(shù)字電視信息存儲(chǔ)處理和播出任務(wù)，安全播出有非常特殊的要求。

2）方案要點(diǎn)解析

采用4臺(tái)120 kV·A雙UPS并機(jī)、雙回路鏡像冗余供電方案，解決UPS電源設(shè)備本身（含電池）故障，負(fù)載及UPS電源與負(fù)載之間配電回路故障所造成斷電問(wèn)題。由于采用的是雙UPS并機(jī)雙路工作，可靠性極高，1臺(tái)UPS故障，或者2臺(tái)UPS同時(shí)故障，甚至3臺(tái)UPS同時(shí)故障，仍然能夠?yàn)樗胸?fù)載提供不間斷的高可靠的電源。當(dāng)負(fù)載設(shè)備增加時(shí)，只需對(duì)現(xiàn)有并機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，成本低、可靠性高。雙UPS并機(jī)、雙回路鏡像冗余供電電路圖如圖1所示。

3.2 播出總控機(jī)房配置方案

1）方案背景

電視播出總控機(jī)房建筑面積400 m2，承擔(dān)金華電視臺(tái)5套標(biāo)清電視節(jié)目和1套高清電視節(jié)目每天24 h的播出任務(wù)，以及7個(gè)縣市的新聞節(jié)目上傳任務(wù)，安全播出有特殊的要求。

2）方案要點(diǎn)解析

方案采用2臺(tái)60 kV·A雙UPS、雙回路鏡像冗余供電方案，主要是根據(jù)電視播出、總控機(jī)房對(duì)安全播出的要求，同時(shí)考慮目前播出大部分設(shè)備都具備雙電源供電的有利條件。該方案由于從市電輸入到負(fù)載輸入之間所有回路設(shè)備均完全冗余工作，使得負(fù)載供電可靠性達(dá)到了很高水平。該方案可以徹底解決配電回路的故障，無(wú)論是UPS故障，還是配電回路故障均不影響正常負(fù)載供電，最大限度地保證了電視節(jié)目的安全播出，維護(hù)方便、擴(kuò)容成本低。雙UPS、雙回路鏡像冗余電路圖如圖2所示。

3.3 節(jié)目制作非編機(jī)房配置方案

1）方案背景

節(jié)目制作非編機(jī)房面積為600 m2，承擔(dān)金華電視臺(tái)4套標(biāo)清和1套高清自辦節(jié)目的制作、媒資管理和多檔新聞節(jié)目的直播任務(wù)，具有節(jié)目制作和直播雙重功能，安全播出有較高的要求。

2）方案要點(diǎn)解析

利用區(qū)別化的設(shè)計(jì)，對(duì)節(jié)目制作非編網(wǎng)方案采用1臺(tái)40 kV·A單UPS供電方案（單臺(tái)多模塊UPS供電），對(duì)直播節(jié)目和非編媒資存儲(chǔ)則采用2臺(tái)40 kV·A雙UPS并機(jī)冗余供電方案?！?+1”的雙UPS并機(jī)冗余供電，有效地保證了制作素材和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，同時(shí)也保證直播節(jié)目的安全。為了節(jié)省一次性投入的成本，將原有的舊UPS電源進(jìn)行有效的整合利用。雙UPS并機(jī)冗余供電+單 UPS供電電路圖如圖3所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

最近兩年，金華廣播電視總臺(tái)為配合數(shù)字高清節(jié)目播出、互動(dòng)點(diǎn)播綜合信息平臺(tái)的運(yùn)行和高清全臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)，進(jìn)行了有史以來(lái)最大規(guī)模的專業(yè)機(jī)房UPS電源設(shè)計(jì)改造，有力地保障了金華廣播電視總臺(tái)網(wǎng)絡(luò)傳輸、節(jié)目制作和播出的安全。

[1]許儉.電視播控機(jī)房交流配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建[J].有線電子技術(shù)，2006（4）：72-76.

[2]祝昊.UPS電源在廣播電視機(jī)房中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（28）：245.

[3]夏克雙.中小型電視臺(tái)UPS供電方式分析[J].電視技術(shù)，2008，32（4）：86-87.