陳學(xué)軍

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

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：TN948.6 文獻標識碼：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，各種視聽節(jié)目越來越豐富，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。由此帶動了音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)進入了UPS電源保障時代。

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、可靠運行的幾個常見問題出發(fā)，簡要分析了音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)采用UPS電源供電的日常維護和保養(yǎng)的相關(guān)措施。

1 UPS電源接地系統(tǒng)的檢測與維護措施

在音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)上實行UPS電源維護測試過程中應(yīng)特別注意零線的連接狀態(tài)。由于零線開路極有可能導(dǎo)致負載輸入電源模塊被燒毀，所以，在日常運營維護中，要注意檢查UPS電源輸出端零地電壓偏高的情況。當零地電壓大于2 V時，可能會引起音視頻數(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)控制信號誤動作。

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，實際應(yīng)用UPS不間斷電源時會使輸出零線與輸入零線之間存在電壓差，進而導(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)施負載不平衡的情況難以避免，有時比較嚴重。

當UPS系統(tǒng)的在線智能檢測單元檢測到零地電壓不符合規(guī)范而報警時，就要對照可能引起零地電壓升高的幾個方面逐項排查。具體的解決措施如下：①對于接地電阻超出規(guī)范要求的，比如擴容后N（零）線、PE（地）線線徑過細的問題，不要怕麻煩，要及時更換，使用符合擴容用電設(shè)計要求的電纜。重新布線后，要認真排查，并通過相關(guān)技術(shù)負責人員的審核和認可。②對于音視頻數(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題，要及時完善設(shè)計方案，調(diào)整負載設(shè)備分布，加強配電使用管理。③音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備諧波電流較大會導(dǎo)致零地電壓升高。因此，要重新評估諧波干擾不符合國家規(guī)定的用電設(shè)備，更換有綠色標準認證的用電設(shè)備。④為UPS輸出端加裝隔離變壓器來降低零地電壓，進一步增強用電安全。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)部組件的檢測與維護措施

當UPS電源供電系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計、選型和安裝，試運行測試投入使用后，還要制訂長期的檢測維修計劃，并認真對照執(zhí)行，以保障UPS電源系統(tǒng)的可靠運行。對于音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)而言，UPS電源的維護時間通常安排在每周二下午固定時段進行。

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

在維護工作進行時，要先將音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)設(shè)備負載不間斷地切換，由維修旁路供電。UPS電源已經(jīng)完全充電后，需要進行以下幾項檢查：①采用紅外測溫儀檢測UPS主機箱中容易累積灰塵的元器件，看其是否存在工作溫度過高的情況；②查看信號線、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，使用紅外溫度探測儀測量連接電纜的溫度是否在正常范圍內(nèi)。

經(jīng)過相關(guān)檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)UPS主機內(nèi)部組件存在的問題。針對這些問題，具體的應(yīng)對措施如下：①如果電子器件過熱，在排除周邊環(huán)境溫度影響的情況下，首先檢測UPS主機冷卻風機轉(zhuǎn)速是否正常，出風量是否合理。在日常維護中，要對風機進風口及其周邊進行除污、除塵操作，并清潔冷卻風機的扇片；定期對風機軸承做潤滑處理，對不再適合使用的UPS冷卻風機，要及時淘汰、更換；②UPS主機電路板的連接焊點是否存在虛焊、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)溫焊機對疑似焊點進行加錫補焊操作。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，要加強對UPS整機和周邊環(huán)境的防塵作業(yè)。

3 UPS電源系統(tǒng)蓄電池的維護和保養(yǎng)措施

UPS電池組是整個UPS電源供電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，也是整個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)的特點是長時間、大功率不間斷運行，所以，UPS電池組是否保持設(shè)計容量至關(guān)重要的。正常的維護措施是延長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、無污染、質(zhì)量輕、放電性能高等特點成為了音視頻數(shù)字播控UPS電源系統(tǒng)的首選電池。

對于閥控式密封的維護，要采取以下措施：①電池組的電極絕緣性檢查。具體步驟是斷開電池斷路器，測量電池正極與已經(jīng)可靠安全接地的金屬電池柜支架之間的電壓，再測量電池負極與金屬電池柜支架之間的電壓。由于斷開電池開關(guān)后整個電池組處于懸浮狀態(tài)，所以，對地所測電壓的數(shù)值不夠準確。如果測得固定的或穩(wěn)定的電壓，就有可能是UPS電池組中個別蓄電池漏電解液或者某處接地了。②UPS電池電壓的測量。用普通萬用表測量UPS電池的浮充端電壓是無法判定舊電池是否已經(jīng)失效的，一般要離線或在線測量電池的端電壓。充滿電的單個、完好電池的空載端電壓為13 V左右（對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不到12 V，就可以認為所測電池已永久失效）。③要留意檢查單體電池數(shù)量是否與充電電壓（直流的母線電壓）相匹配。④要定期對UPS電池組進行充放電維護操作。這樣，可以防止蓄電池電極鈍化，盡量延長UPS電池組的使用壽命。

由于音視頻數(shù)字播控系統(tǒng)用電為一級負載用戶，要求供電參數(shù)要穩(wěn)定。在實際應(yīng)用中，多數(shù)時間市電供電是不間斷的，突發(fā)斷電時，UPS供電系統(tǒng)啟動UPS蓄電池組進行逆變工作的機會很少。UPS蓄電池有可能因為長時間處于浮充狀態(tài)而逐漸損壞。為了補充電池的能量，延長蓄電池的使用壽命，應(yīng)每隔一段時間人為切換電源，關(guān)斷UPS主機輸入整流開關(guān)，讓蓄電池組帶動負載放電一段時間，以激活蓄電池。這樣，就可以獲得較為準確的UPS電池組后備時間。為了防止電池被損壞，UPS電池組最長放電時間不應(yīng)超過額定后備時間的3倍。放電結(jié)束后，要對UPS電池組進行不少于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間要視UPS電池的老化程度而定，一般2～3個月進行一次充放電保養(yǎng)，每年進行1次或2次徹底的停機維護比較合適。

在實際工作中，除了要實施上述幾項措施外，還應(yīng)制訂UPS電源維護時間表，堅持每日巡視記錄。此外，對于UPS電源供電系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種疑難故障現(xiàn)象，要及時查閱設(shè)備制造方編制的UPS故障應(yīng)對手冊來解決。

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

參考文獻

[1]鄺宇，袁瑜霞.針對UPS電源可靠性的相關(guān)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（16）：122.

[2]李喜奇.設(shè)備狀態(tài)檢測與傳感器故障診斷技術(shù)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2015.

[3]廖國峰.淺談電氣設(shè)備的維護與管理[J].科技消息，2012（11）.

〔編輯：白潔〕