韓 冬

(河北省廣播電視局衛(wèi)星地球站 衛(wèi)視機(jī)房，河北 石家莊 050011)

UPS電池在線監(jiān)測系統(tǒng)在衛(wèi)星地球站的應(yīng)用

韓 冬

(河北省廣播電視局衛(wèi)星地球站 衛(wèi)視機(jī)房，河北 石家莊 050011)

UPS電池是衛(wèi)星地球站供電線路中的關(guān)鍵設(shè)備.UPS電池監(jiān)測系統(tǒng)由電池監(jiān)測電腦，故障檢測單元，電池組監(jiān)測傳感器和上位機(jī)軟件組成，具有本地和遠(yuǎn)程兩種監(jiān)測模式，24h檢測電池的運(yùn)行狀態(tài)，一旦電池運(yùn)行出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警.

UPS電池；衛(wèi)星地面站；監(jiān)測；系統(tǒng)

河北衛(wèi)星地球站建于1998年，承擔(dān)河北廣播電視臺衛(wèi)視頻道和河北電臺8套廣播節(jié)目衛(wèi)星傳輸任務(wù)，通過衛(wèi)星讓河北廣播電視節(jié)目直接覆蓋我國及周邊53個(gè)國家和地區(qū)，是重要的對外宣傳窗口型單位.

由于衛(wèi)星地球站是一級播出單位，所以對供電系統(tǒng)的要求十分嚴(yán)格：接入兩路外電，且至少有一路為專線；配備UPS電池，各路互為備份的播出設(shè)備和其他重要設(shè)備接入不同的UPS供電線路.電源室供電線路如圖1所示.隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對供電量需求的加大和農(nóng)村供電環(huán)境的不穩(wěn)定，配置UPS的必要性和重要性日益凸顯.在衛(wèi)星地球站的供電系統(tǒng)中，UPS電池是保障節(jié)目正常播出的關(guān)鍵設(shè)備，電池監(jiān)控是供電監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分.為了加大供電保障力度，河北衛(wèi)星地球站引入了UPS電池在線監(jiān)測系統(tǒng).

圖1 電源室供電線路圖

1 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

蓄電池組在運(yùn)行中會(huì)因個(gè)別蓄電池干涸發(fā)熱、漏液、欠充、過放、內(nèi)阻增大等原因而迅速失效[1],使系統(tǒng)重要播出設(shè)備供電不足甚至斷電，導(dǎo)致重大安全播出事故，由于科學(xué)、有效地維護(hù)能使UPS的蓄電池組達(dá)到最大的使用效率，并延緩電池的老化速度，因此及時(shí)監(jiān)控和了解UPS電池的運(yùn)行狀態(tài)，做到有問題及時(shí)處理是非常重要的.

1.1 UPS電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本要求

(1)保證每一塊蓄電池的充電電壓、充電電流及溫度等運(yùn)行參數(shù)在正常范圍[2].

(2)通過在線檢測每一塊電池的內(nèi)阻，來判斷電池是否存在老化現(xiàn)象.

(3)對整個(gè)UPS以及每一塊電池的報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行記錄，并做出判斷.

(4)將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程客戶端，進(jìn)行有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控.

(5)純被動(dòng)監(jiān)測，不影響系統(tǒng)本身.

1.2 系統(tǒng)組成

UPS電池監(jiān)測系統(tǒng)由電池監(jiān)測電腦、故障檢測單元、電池組監(jiān)測傳感器和上位機(jī)軟件組成，見圖2.主機(jī)是整套系統(tǒng)的核心部件，配備溫濕度傳感器，有RS232和RS485兩種通訊方式.監(jiān)測電腦通過電壓檢測輸入端采集電池組總電壓，是數(shù)據(jù)的接收處理中心，并具有報(bào)警提示功能.單體電池檢測模塊采用級聯(lián)方式固定在電池上，每個(gè)模塊具備3個(gè)端子，其中兩個(gè)為通訊端子，一個(gè)電源端子.通訊端子為級聯(lián)方式，最后一個(gè)連接電阻模塊.電源端子用U型銅端子通過螺絲連接電池的電極.

圖2 在線電池監(jiān)測系統(tǒng)組成圖

2 UPS電池在衛(wèi)星地球站的應(yīng)用

UPS在線監(jiān)測系統(tǒng)具有本地和遠(yuǎn)程兩種監(jiān)測模式.本地模式即為安裝在電池室電池組旁的多個(gè)單體電池監(jiān)測模塊上，進(jìn)行當(dāng)前或歷史報(bào)警的查看，并可逐個(gè)查詢電池的狀態(tài).遠(yuǎn)程監(jiān)測即通過RS232串口快捷地與計(jì)算機(jī)的RS232串口連接，從而將數(shù)據(jù)傳至值班室，便于值班員及時(shí)掌握電池的工作狀態(tài).一旦發(fā)生故障，會(huì)有聲光報(bào)警，值班員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障.

遠(yuǎn)程監(jiān)測計(jì)算機(jī)上可以設(shè)置放電深度、放電時(shí)間、壽命報(bào)警、周期維護(hù)報(bào)警、年檢告警、溫度上下限與電壓上下限、放電電流的上下限等參數(shù)的值.在電池組工作過程中，一旦相關(guān)參數(shù)不符合規(guī)定值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警.

3 UPS電池在線監(jiān)測系統(tǒng)在衛(wèi)星地球站的作用

在線UPS電池監(jiān)測系統(tǒng)24 h監(jiān)測蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，對于每個(gè)微小的狀態(tài)變化都記錄在案，針對某個(gè)越限值可以及時(shí)報(bào)警并馬上觸發(fā)某個(gè)執(zhí)行程序，從而保護(hù)蓄電池安全，延長其使用壽命.

在線UPS電池監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄電池性能，如果蓄電池內(nèi)部出現(xiàn)問題導(dǎo)致電壓、電流或溫度報(bào)警，值班員可以迅速對其進(jìn)行維護(hù)，不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)性能劣化的電池影響整個(gè)UPS系統(tǒng)，從而增加系統(tǒng)整體的安全性，同時(shí)也能避免盲目更換蓄電池而造成的浪費(fèi).

在線UPS電池監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用之前，巡機(jī)檢查只是通過聞?dòng)袩o異味，看電池有無明顯外觀變化分析電池的工作狀態(tài)，由于電池?cái)?shù)量多，難免會(huì)有死角，且電池內(nèi)部微小的變化通過肉眼難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很容易形成安全隱患.在線UPS電池監(jiān)測系統(tǒng)的投入使用，大大縮短了值班員的電池巡視時(shí)間，提高了工作效率.

在衛(wèi)星地球站的供電系統(tǒng)中，蓄電池的運(yùn)行是一個(gè)長時(shí)間不間斷的充放電過程，電池內(nèi)部又在進(jìn)行著看不見的復(fù)雜電化學(xué)反應(yīng)，科學(xué)、合理地監(jiān)測與維護(hù)蓄電池組，在衛(wèi)星地球站的安全播出工作中具有舉足輕重的地位.

[1] 史相玲.蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[2] 劉苗青,谷文奎.基于在線阻抗測試技術(shù)的蓄電池維護(hù)與管理[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2009(4):46-50.

責(zé)任編輯：吳瑞紅

Application of UPS battery on-line monitoring system in satellite earth station

HAN Dong

(Satellite Earth Station, Hebei Broadcasting and Television Bureau, Shijiazhuang, Hebei 050011, China)

UPS battery is the key in the power supply line of satellite earth station. UPS battery detection system consists of battery monitoring, computer, fault detection, battery monitoring sensor and host computer software with local and remote monitoring modes for 24-hour detection. Once the battery runs out of order, alarms are on automatically.

UPS battery; satellite earth station; monitoring; system

2017-05-19

韓 冬(1983-)，男，河北石家莊人，河北省廣播電視局衛(wèi)星地球站工程師.

1009-4873(2017)04-0029-03

TM912

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