無線臺站發射機不間斷電源系統的應用與維護保養研究

和群輝，張宏斌

(云南省廣播電視局迪慶實驗臺，云南 迪慶 674499)

0 引言

現階段，廣播電視系統供能方式的可靠性雖然得到了較大增強，但是考慮到無線臺站發射機通常處于偏遠山區中，出現異常情況的概率依然存在。因此，在系統設計與運行實踐中，不間斷電源（UPS）運用對于整個發射系統建設的完好率和可靠性起到了重要的支撐作用，極大保證了廣播電視信號的穩定、安全與高效播出[1]。

目前針對UPS的使用主要集中為發射機提供可持續供電方面，并沒有針對性展開系統建設優化以及技術方案革新。文獻[2～3]主要大功率UPS在臺站建設方面的應用展開詳細研究，并沒有涉及到技術環節的討論和可擴展方向；文獻[4]較為全面討論了UPS在技術設計方面的可操作性和多領域技術擴展的可能，但是沒有針對具體臺站建設開展研究；文獻[5～6]主要是結合維護保養內容，對UPS的后期技術維護以及相關保障等進行研究，具有一定的借鑒價值。

本文重點從如何科學運用UPS提高發射系統的工作效率，以及如何對UPS進行故障檢測與維護保養，延長設備使用壽命與系統工作的穩定度的角度出發，本文針對性的展開UPS相關技術應用研究和維護保養分析，以解決實際工作中UPS可能存在的問題，減少技術性成本，降低電源系統故障率。

1 無線臺站UPS建設現狀

1.1 環境條件欠缺維護，配套建設漏洞較多

基礎建設在新型技術與設備運用應用過程中發揮著重要的作用，尤其是對于供能系統而言，需要適宜的工作環境（恒壓且溫濕度保持在一定范圍內），調研中發現，大部分臺站機房建設缺乏其他技術性設備的支持，僅僅采取大功率空調維護環境因素需求，空調自身散熱存在問題，并且會帶來較強的電磁干擾和靜電影響，這會造成電子元器件工作異常，難以保證UPS的穩定高效。

1.2 電源布設缺乏優化，工作效能難以提升

根據實踐調研的結果顯示，目前大多數發射臺站中UPS的布設沒有采取統一規劃、系統布局的思維，人為根據需求隨意設置的現象較為普遍，導致后續為系統負載集中供電時難度增大，人為降低了供能系統工作效率。當系統建設中UPS容量存在差異時，分散布設極易導致電源穩壓標準前后異同，對電路各處負載會造成一定影響，系統整體穩定性降低，不利于發射機系統整體性能優化。

1.3 配電方案不盡理想，安全要求難以滿足

結合發射機系統負載對于供電需求不同，對于可靠性要求也有差別，這容易導致在制定配電方案時出現組網模式匹配異化，造成UPS整體供能效率降低。當前，大多數機房配電方案采用的是主/備多路供電+多UPS并聯的方式，這在實際工作中，基本能夠滿足供電需求，但是由于很難兼顧各個負載的實際使用需求，系統安全性設計上難以達到滿意效果，可能會導致電源故障的發生。

1.4 系統型號雜亂無章，技術標準難以統一

系統建設過程中設施設備實在不斷更新完善，導致采購UPS的型號、規格、容量、性能難以達到一致性，在實際運行中會出現1+1＜2的現象，技術標準的異同導致使用效能降低是匹配度難以優化的必然現象。此外，由于多路型號并存，對后期UPS技術維護同樣提出了更高的要求，增加了支出成本，長期會對發射臺站整體運行的流暢、可靠產生極大的影響，需要引起重視。

2 無線臺站UPS技術應用

針對現階段發射臺站UPS電源系統建設使用的基本現狀，需要通過科學有效的技術手段對無線臺站UPS的應用進行智慧管理，降低因條件因素、設計缺陷以及使用不當等造成的不良影響，提高發射系統整體運行效率和穩定度[3]。

2.1 匹配供能需求，打造環境條件

環境設施的配套問題作為基礎建設的先決條件，應該首先得到重視和改進。UPS布局的機房應該要保持通風，室內環境要整潔以防灰塵過多造成靜電，根據國家相應的標準和設備使用規定，溫濕度的管控要嚴格把我，可以安裝帶有溫濕度控制的空調，能夠始終讓機房T溫保持在［20 ℃ ～ 25℃］區間內， T濕＜90%。此外，防靜電、防火等安全問題也需要在環境條件建設時適時匹配供能需求，進行科學化管控。

2.2 優化電源布局，設置電源監管

鑒于UPS系統功能發揮的穩定性，在機房建設中應當科學布局UPS安裝位置，以距離主市電供應系統為優，兼顧旁路供電模式應用，此時對于UPS電源的智能設計才便于夠落地落實。基于發射臺站的播出任務，需要同時保證多路信號節目的全域全時覆蓋。通常發射系統的機房內總共包括至少4個信號源前置機柜以及多達15～20部的發射終端，以專屬市電供應作為主用電源為例，同時配屬一部油機作為備用，此時兩路供電可以有效降低因突發掉電導致的播出事故。為了徹底解決回路切換時間和系統重啟帶來短沖擊影響，可以適時布置標準的UPS電池32個四組并聯，配置在ATS雙電源自動轉換開關后方，最大限度保護設備，以達到不間斷電源輸出的目的。

2.3 合理配置承載，提升運行效能

對于大功率UPS而言，其在線式（逆向轉換功能長期置于工作中）的工作模式是常態化狀態，此時需要重點考慮其承載量（負荷工作效率H＜80%），此時系統工作較為安全，否則極易造成系統工作狀態不穩定，進而影響整個發射系統的正常運轉，甚至會應為極限功率過大導致內部元器件被沖擊燒毀。因此，過載保護機制需要提前明確，線路負載需要制定好標準，嚴格措施和保障機制，減輕UPS的使用承載量，確保系統電路運轉載合理范圍內。

2.4 嚴格把控質量，落實行為準則

UPS電源在采購、安裝環節應嚴格落實標準，規范采購型號、統一使用標準，并對采購的UPS抽檢測試，把控好設施設備質量。遵守機房的操作規程和設備的使用要求，在充分了解設備性能的前提下，明確好接入位置和安裝方式，在不影響系統正常運行的基礎上，接入UPS電源，并檢測相關參數判斷對于系統性能是否構成影響。通過逐級測試、分段安裝的模式，降低系統供能波動對于發射效能的影響，并可將線上負載的極限值把控在安全要求的范圍內。

3 無線臺站UPS電源維護保養的關鍵問題

科學維護保養對于延長UPS的使用壽命，提高長時段運行效率具有重要的作用。對于相關技術人員而言，需要充分學習掌握設施設備操作知識，還應認真遵守維護保養守則，在落實好保養制度（周、月、季、年等常規保養）的基礎上，定期組織測試和評估，實時記錄相關運行參數和實測數值，分析判斷是否處于異常工作狀態，確保UPS工作的可靠與穩定。主要包括幾個方面內容：

①溫濕度等標準控制要落實落細。實測參數應在標準要求內，由于安裝了相關設備（空調等），需要定期進行檢查和維護保養，觀測相關參數是否符合規定；

②UPS散熱。電源散熱問題是UPS需要重點把握的方面，這直接影響到電源系統承載量的大小，以及工作效率的優化[7]，需要在做好通風工作的同時，定期進行衛生清潔，即做好防塵工作，以防止灰塵過多，線路短接等問題頻發；

③UPS與其他設施設備的連接處，需要按時檢測，緊固適當的要求需要重點把握，否則極易導致接觸不良燒毀元器件；

④按照標準采取定期放電的維護策略。主要是由于市電供應基本能夠滿足日常系統運轉的需求，即UPS長期處于過量充電（浮充）狀態，會加速內部元器件分子的快速分解，導致使用周期大大縮短。因此，需要根據實際情況，3個月左右采取人為放電模式，并經市電充電后恢復正常工作狀態；

⑤定期對UPS進行狀態檢測。可以首先進行UPS自檢，即利用遠程終端控制UPS實施進行系統內部自檢，并實時采樣電壓、電流等數值變化，根據要求判斷UPS工作狀態，當不滿足系統性能需求時應及時更新安裝UPS；

⑥判斷UPS電源系統智能化回路切換功能實現是否正常使用。UPS能夠實現智能準入、遠程接入等功能，還可以與通信接口互聯實現數據采集和實時傳輸等，根據監測數據，智能響應系統工作狀態，以能否滿足系統供電需求為唯一標準，對UPS內部元器件數據監測，觀測是否最大限度保護系統設備，智能檢測技術的應用減輕了相關設備的管理工作；

⑦安全準則需要長期遵守。對于技術人員要求時刻保持高度關注，對于系統工作狀態檢測與UPS使用過程中的操作要求等，要嚴格落實規范準則，杜絕任何安全和裝備事故[8]。定期檢測UPS狀態時，同步觀測相關設施設備的運行情況，有無短接，有無設備老化，有無電磁屏蔽等現象要堅決杜絕，此外減輕負載的使用，以維持系統整體的運行流暢度，時刻關注環境檢測數據，防水防火工作長期堅持。

4 結論

對于無線臺站的UPS技術應用與維護保養工作，對于相關管理和技術人員而言，是一項長期和細致的工作，對于人員素質的要求很高，需要堅持不斷地學習基礎知識和實操經驗，堅決落實好相關規章制度與安全準則，保證UPS能夠穩定、可靠和持續的高效工作，對于發射系統整體性能的發揮起到了至關重要的作用。