淺析音視頻播控系統UPS供電的重要措施

陳學軍

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

關鍵詞：UPS；音視頻數字播控；蓄電池；數據信息

中圖分類號：TN948.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.123

隨著現代傳媒技術的飛速發展，各種視聽節目越來越豐富，全天不間斷播控已經成為常態化。供電系統的平穩運行是確保音視頻數字播控系統安全的首要條件。由此帶動了音視頻數字播控系統進入了UPS電源保障時代。

UPS電源（Uninterruptible Power System）是應用電力電子技術，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壓、穩頻的一種不間斷交流電源。UPS供電系統在音視頻數字播控系統中主要有2個功能：①應急使用功能，防止突然間斷電而影響音視頻數字播控系統的正常運行；②消除市電電網的瞬間低電壓、電涌、頻率偏移等“電源污染”，為音視頻數字播控系統相關設備提供高質量的電源保障。

音視頻數字播控系統需要在小于l0 ms的時間內重新切換送電的高質量供電電源，而UPS電源則被視為音視頻數字播控系統的“保護神”。本文僅從UPS電源供電系統能否使音視頻數字播控系統安全、可靠運行的幾個常見問題出發，簡要分析了音視頻數字播控系統采用UPS電源供電的日常維護和保養的相關措施。

1 UPS電源接地系統的檢測與維護措施

在音視頻數字播控系統上實行UPS電源維護測試過程中應特別注意零線的連接狀態。由于零線開路極有可能導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字播控系統中相關電子設備的硬件損壞或者引發控制信號誤動作。

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，硬件系統中存在大量的電感、電容元器件，實際應用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，進而導致輸出零線與地線之間形成電壓差；②電源系統零線、地線本身的某些因數變化引起的阻抗變化；③音視頻數字播控系統中相關設備電流的3次諧波電流增大，造成中性線諧波電流等幅增大；④相關配電使用設施負載不平衡的情況難以避免，有時比較嚴重。

當UPS系統的在線智能檢測單元檢測到零地電壓不符合規范而報警時，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計要求的電纜。重新布線后，要認真排查，并通過相關技術負責人員的審核和認可。②對于音視頻數字播控系統相關用電設備不平衡引發的零地電壓升高的問題，要及時完善設計方案，調整負載設備分布，加強配電使用管理。③音視頻數字播控系統中相關設備諧波電流較大會導致零地電壓升高。因此，要重新評估諧波干擾不符合國家規定的用電設備，更換有綠色標準認證的用電設備。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電源系統內部組件的檢測與維護措施

當UPS電源供電系統經設計、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，并認真對照執行，以保障UPS電源系統的可靠運行。對于音視頻數字播控系統而言，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，及早發現故障征兆。對于有在線智能監測單元的UPS系統，要及時根據監測顯示參數有針對性地迅速調整，并排除故障。

在維護工作進行時，要先將音視頻數字播控系統設備負載不間斷地切換，由維修旁路供電。UPS電源已經完全充電后，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了打火、氧化、松動等不正常現象；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。

經過相關檢測，能夠及時發現UPS主機內部組件存在的問題。針對這些問題，具體的應對措施如下：①如果電子器件過熱，在排除周邊環境溫度影響的情況下，首先檢測UPS主機冷卻風機轉速是否正常，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，可以用調溫焊機對疑似焊點進行加錫補焊操作。如果發現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整機和周邊環境的防塵作業。

3 UPS電源系統蓄電池的維護和保養措施

UPS電池組是整個UPS電源供電系統的關鍵設備，也是整個UPS供電系統投入占比較大的單元。UPS電池組直接關系著UPS供電系統在市電斷電的關鍵時刻，能否安全、正常地為音視頻數字播控系統供電。由于音視頻數字播控系統的特點是長時間、大功率不間斷運行，所以，UPS電池組是否保持設計容量至關重要的。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、電壓穩定、無污染、質量輕、放電性能高等特點成為了音視頻數字播控UPS電源系統的首選電池。

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。由于斷開電池開關后整個電池組處于懸浮狀態，所以，對地所測電壓的數值不夠準確。如果測得固定的或穩定的電壓，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。

由于音視頻數字播控系統用電為一級負載用戶，要求供電參數要穩定。在實際應用中，多數時間市電供電是不間斷的，突發斷電時，UPS供電系統啟動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，應每隔一段時間人為切換電源，關斷UPS主機輸入整流開關，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超過額定后備時間的3倍。放電結束后，要對UPS電池組進行不少于48 h的連續充電，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，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電源供電系統運行中出現的各種疑難故障現象，要及時查閱設備制造方編制的UPS故障應對手冊來解決。

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

參考文獻

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

[2]李喜奇.設備狀態檢測與傳感器故障診斷技術研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2015.

[3]廖國峰.淺談電氣設備的維護與管理[J].科技消息，2012（11）.

〔編輯：白潔〕