閆德生

（吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司，吉林 長春 130012）

0 引 言

不 間 斷 電 源（Uninterruptible Power Supply，UPS）能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心主機(jī)服務(wù)器提供穩(wěn)定可靠的能源支持，實(shí)現(xiàn)主機(jī)逆變器直流電向交流電的有效轉(zhuǎn)換，由此解決停電造成的相關(guān)問題。隨著技術(shù)的發(fā)展，對通信電源技術(shù)進(jìn)行升級，提升通信電源的性能十分重要。通過UPS電源能夠連接市政供電系統(tǒng)與負(fù)載設(shè)備，為軟硬件設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定動力。

1 通信電源的工作模式

經(jīng)過長期的發(fā)展，通信電源技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如工業(yè)控制、物流倉儲、機(jī)房建設(shè)等?，F(xiàn)階段，通信電源具有離線工作模式、在線工作模式以及在線互動工作模式。

離線模式下，通信電源的功率較小，可在規(guī)模較小的機(jī)房中布設(shè)通信電源設(shè)備[1]。通過引入通信電源技術(shù)，原有設(shè)備的性能顯著提升，并且具有維護(hù)成本低的優(yōu)勢。然而離線工作方式也存在不足，如電能轉(zhuǎn)換效率低、等待時(shí)間較長。

在線工作模式下，通信電源具有較大的功率，采取UPS方案供電時(shí)可對電能進(jìn)行瞬間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)到毫秒級?；谠诰€工作模式的通信電源能夠提供強(qiáng)大的動力電源，可將其部署在規(guī)模較大的機(jī)房[2]。在線式UPS電源的電路設(shè)計(jì)合理，驅(qū)動功率的元件容量較大。在機(jī)房中部署通信電源在線工作方案。在通信電源供應(yīng)正常的狀態(tài)下為用戶提供多樣化的服務(wù)，滿足數(shù)據(jù)處理要求。

在線互動工作模式下，能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠部署，有效控制系統(tǒng)中各設(shè)備并及時(shí)解決通信電源故障，使得系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。在線互動工作方式在大中型企業(yè)的服務(wù)機(jī)房中獲得良好應(yīng)用，可以提升機(jī)房工作性能，減少因停電故障造成的不良影響。

2 通信電源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，將云監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在通信電源領(lǐng)域，優(yōu)化通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，由此提升通信電源的工作性能。目前使用的通信協(xié)議能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)控制需求，使得通信設(shè)備的運(yùn)行可靠性得到提升。在電源監(jiān)控系統(tǒng)中，為提高系統(tǒng)監(jiān)控水平，對射頻識別技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，引入無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）智能模塊[3]?；谕ㄐ烹娫醇夹g(shù)和RFID智能模塊的應(yīng)用，能夠?qū)﹄娫丛O(shè)備的標(biāo)簽進(jìn)行自動化識別，以電子射頻的方式實(shí)現(xiàn)無接觸識別，極大地提高了信息識別效率與安全性。

在實(shí)際操作中，應(yīng)考慮到通信電源的復(fù)雜性，在可靠的技術(shù)方案下完成對各類通信協(xié)議的應(yīng)用，充分發(fā)揮通信電源技術(shù)的使用價(jià)值。在通信電源技術(shù)的使用過程中，需要做好通信電源設(shè)備的維護(hù)工作，關(guān)注電源的實(shí)際容量。在使用通信電源時(shí)，相關(guān)人員需要加大對電池組容量的重視力度，分析環(huán)境溫度與電池性能之間的關(guān)系。研究指出，當(dāng)室內(nèi)溫度低于20℃時(shí)，蓄電池的實(shí)際可用容量減少；當(dāng)溫度條件達(dá)到20～50 ℃時(shí)，可供應(yīng)用的容量有所增加。

3 新時(shí)期通信電源技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

目前，在通信電源技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，已經(jīng)使用了數(shù)字信號控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)多模塊冗余與并發(fā)控制，對提高通信電源性能具有積極影響。基于數(shù)字信號控制器的應(yīng)用，相關(guān)人員無須使用中央控制設(shè)備，并且能夠確保UPS負(fù)載均衡性。當(dāng)通信電源模組出現(xiàn)故障問題時(shí)，操作人員可將負(fù)載移動到正常模組中，由此提升電力能源供給的穩(wěn)定性，為通信設(shè)備正常運(yùn)行提供保障[4-6]。

數(shù)字化發(fā)展過程中，可對通信電源矩陣進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對多個(gè)獨(dú)立電源模組的集成，有利于達(dá)成并發(fā)控制目標(biāo)。構(gòu)建數(shù)字化控制系統(tǒng)后能夠有效控制電源整流器、內(nèi)部靜態(tài)旁路器以及逆變器，使得通信電源的完整程度更高，確保通信電源供應(yīng)的穩(wěn)定性。通過對數(shù)據(jù)參數(shù)的分析，管理人員根據(jù)系統(tǒng)提示能夠掌握電源異常數(shù)據(jù)，并制定合理的改進(jìn)方案。在通信電源網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展過程中，可采用的網(wǎng)絡(luò)形式包括光纖網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)等，通過匹配不同網(wǎng)絡(luò)形式能夠提升監(jiān)控系統(tǒng)的電源信息采集能力，為后期的信息合理分發(fā)與高效共享奠定基礎(chǔ)[7]。

3.2 冗余化發(fā)展

冗余UPS供電模式是通信電源發(fā)展的主要趨勢，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要保證2套直流電源并聯(lián)冗余，并且2套電源設(shè)備之間的切換時(shí)間較短。在冗余供電模式中，需要確保通信電源單機(jī)工作，且彼此之間相互獨(dú)立。2個(gè)直流電源同時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行供電，當(dāng)其中一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，則自動切換到另一路電源上；當(dāng)2路電源同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，則系統(tǒng)切換到旁路上，由此確保通信電源能夠持續(xù)供應(yīng)電力，提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

3.3 智能化發(fā)展

隨著直流電源產(chǎn)品的出現(xiàn)，對通信電源的可靠性要求越來越高。目前，通信電源技術(shù)呈現(xiàn)智能化發(fā)展的趨勢，例如智能遠(yuǎn)程監(jiān)控方案的應(yīng)用使得通信電源的維護(hù)成本降低。在具體操作中，有關(guān)人員可在通信電源內(nèi)部設(shè)計(jì)傳感器裝置，開發(fā)具有智能聯(lián)網(wǎng)功能的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，通過對通信電源運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識別，確保智能控制目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)階段，通信電源相關(guān)智能化技術(shù)能夠根據(jù)電源負(fù)載功率切換自動化模式，當(dāng)主電源出現(xiàn)故障后，可通過電源旁路確保運(yùn)行連續(xù)性。同時(shí)，基于智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)斎雲(yún)?shù)進(jìn)行識別，明確通信電源的具體運(yùn)行狀態(tài)，快速定位通信電源的故障點(diǎn)，及時(shí)做好維護(hù)[8]。在通信電源技術(shù)的智能化發(fā)展過程中，也可利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)分析電源運(yùn)行數(shù)據(jù)，并記錄運(yùn)行日志。除此之外，應(yīng)用智能化技術(shù)開發(fā)交互控制系統(tǒng)，根據(jù)用戶習(xí)慣對系統(tǒng)界面進(jìn)行優(yōu)化，使得可操作模塊運(yùn)行流暢。

3.4 綠色環(huán)保與模塊化發(fā)展

考慮到通信電源具有較多的類型，為貫徹落實(shí)綠色環(huán)保發(fā)展理念，在具體工作中需要使用環(huán)保綠色通信電源。充分了解不同電源之間的差異性，并對電池的污染程度進(jìn)行評估，以確保技術(shù)應(yīng)用可靠性，落實(shí)綠色環(huán)保發(fā)展原則[9]。在對通信電源系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使用更加環(huán)保的電池材料。隨著新型技術(shù)方案的應(yīng)用，最新的通信電源可在不使用脈沖整流器與主動濾波器的條件下將總諧波失真（Total Harmonic Distortion，THD）控制在5%。針對通信電源產(chǎn)品而言，由于電源負(fù)載的變化較大，對負(fù)載數(shù)值進(jìn)行預(yù)估具有較為明顯的不確定因素，并且設(shè)備在非滿載條件下存在效率低下問題。為解決上述問題，將模塊化UPS應(yīng)用在系統(tǒng)方案中，此時(shí)用戶可根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況對UPS模塊進(jìn)行添加或減少，實(shí)現(xiàn)根據(jù)負(fù)載調(diào)整電源模塊的效果[10]。通過上述控制方案，不僅能夠節(jié)約電力資源，而且可減少成本支出，降低污染，與目前綠色節(jié)能發(fā)展理念相符合。

4 結(jié) 論

研究了通信電源技術(shù)在新時(shí)期的發(fā)展現(xiàn)狀，并對其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。隨著通信電源技術(shù)和信息技術(shù)的普及，通信電源在數(shù)據(jù)中心得到高效應(yīng)用，對電源技術(shù)進(jìn)行升級能夠確保電源供應(yīng)的穩(wěn)定性，為數(shù)據(jù)安全提供支持。未來在通信電源技術(shù)的應(yīng)用中，需要關(guān)注智能化技術(shù)與綠色環(huán)保理念，對電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。