浅析音视频播控系统UPS供电的重要措施

陈学军

摘 要：UPS供电系统能够保障各种用电系统运行的稳定性和可靠性，使应用的宝贵数据信息更加安全、准确。随着微型计算机、大中型计算机的广泛应用，UPS供电系统被人们所重视，运用范围也越来越广。目前，在大量使用计算机设备的音视频数字播控系统中，采用UPS电源系统保障讯时数据信息和播控系统的安全运行是十分必要的。

关键词：UPS；音视频数字播控；蓄电池；数据信息

中图分类号：TN948.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.123

随着现代传媒技术的飞速发展，各种视听节目越来越丰富，全天不间断播控已经成为常态化。供电系统的平稳运行是确保音视频数字播控系统安全的首要条件。由此带动了音视频数字播控系统进入了UPS电源保障时代。

UPS电源（Uninterruptible Power System）是应用电力电子技术，它是以整流器、逆变器和储能装置蓄电池为主要组成部分的稳压、稳频的一种不间断交流电源。UPS供电系统在音视频数字播控系统中主要有2个功能：①应急使用功能，防止突然间断电而影响音视频数字播控系统的正常运行；②消除市电电网的瞬间低电压、电涌、频率偏移等“电源污染”，为音视频数字播控系统相关设备提供高质量的电源保障。

音视频数字播控系统需要在小于l0 ms的时间内重新切换送电的高质量供电电源，而UPS电源则被视为音视频数字播控系统的“保护神”。本文仅从UPS电源供电系统能否使音视频数字播控系统安全、可靠运行的几个常见问题出发，简要分析了音视频数字播控系统采用UPS电源供电的日常维护和保养的相关措施。

1 UPS电源接地系统的检测与维护措施

在音视频数字播控系统上实行UPS电源维护测试过程中应特别注意零线的连接状态。由于零线开路极有可能导致负载输入电源模块被烧毁，所以，在日常运营维护中，要注意检查UPS电源输出端零地电压偏高的情况。当零地电压大于2 V时，可能会引起音视频数字播控系统中相关电子设备的硬件损坏或者引发控制信号误动作。

造成零地电压偏高的主要原因是：①鉴于UPS电子电路的特征，硬件系统中存在大量的电感、电容元器件，实际应用UPS不间断电源时会使输出零线与输入零线之间存在电压差，进而导致输出零线与地线之间形成电压差；②电源系统零线、地线本身的某些因数变化引起的阻抗变化；③音视频数字播控系统中相关设备电流的3次谐波电流增大，造成中性线谐波电流等幅增大；④相关配电使用设施负载不平衡的情况难以避免，有时比较严重。

当UPS系统的在线智能检测单元检测到零地电压不符合规范而报警时，就要对照可能引起零地电压升高的几个方面逐项排查。具体的解决措施如下：①对于接地电阻超出规范要求的，比如扩容后N（零）线、PE（地）线线径过细的问题，不要怕麻烦，要及时更换，使用符合扩容用电设计要求的电缆。重新布线后，要认真排查，并通过相关技术负责人员的审核和认可。②对于音视频数字播控系统相关用电设备不平衡引发的零地电压升高的问题，要及时完善设计方案，调整负载设备分布，加强配电使用管理。③音视频数字播控系统中相关设备谐波电流较大会导致零地电压升高。因此，要重新评估谐波干扰不符合国家规定的用电设备，更换有绿色标准认证的用电设备。④为UPS输出端加装隔离变压器来降低零地电压，进一步增强用电安全。采取以上措施，可以基本上解决零地电压升高的问题，并取得较为理想的效果。

2 UPS电源系统内部组件的检测与维护措施

当UPS电源供电系统经设计、选型和安装，试运行测试投入使用后，还要制订长期的检测维修计划，并认真对照执行，以保障UPS电源系统的可靠运行。对于音视频数字播控系统而言，UPS电源的维护时间通常安排在每周二下午固定时段进行。

在日常维护工作中，要注意UPS电源的微小变化，及早发现故障征兆。对于有在线智能监测单元的UPS系统，要及时根据监测显示参数有针对性地迅速调整，并排除故障。

在维护工作进行时，要先将音视频数字播控系统设备负载不间断地切换，由维修旁路供电。UPS电源已经完全充电后，需要进行以下几项检查：①采用红外测温仪检测UPS主机箱中容易累积灰尘的元器件，看其是否存在工作温度过高的情况；②查看信号线、电流电压采样线、扁平电缆和与连接器接触端部位是否出现了打火、氧化、松动等不正常现象；③检查功率线的连接头接触面及其周边是否存在碳化现象，连接是否牢固；④变压器、电抗器的包线和电解电容的外皮是否正常；⑤在不停电检查的情况下，使用红外温度探测仪测量连接电缆的温度是否在正常范围内。

经过相关检测，能够及时发现UPS主机内部组件存在的问题。针对这些问题，具体的应对措施如下：①如果电子器件过热，在排除周边环境温度影响的情况下，首先检测UPS主机冷却风机转速是否正常，出风量是否合理。在日常维护中，要对风机进风口及其周边进行除污、除尘操作，并清洁冷却风机的扇片；定期对风机轴承做润滑处理，对不再适合使用的UPS冷却风机，要及时淘汰、更换；②UPS主机电路板的连接焊点是否存在虚焊、脱焊、焊脚接触不良和连接不牢固的隐患，如果有疑似隐患，可以用调温焊机对疑似焊点进行加锡补焊操作。如果发现元器件外观疑似变化，要用专用仪器排查，确定其是否需要更换。③在日常工作中，要加强对UPS整机和周边环境的防尘作业。

3 UPS电源系统蓄电池的维护和保养措施

UPS电池组是整个UPS电源供电系统的关键设备，也是整个UPS供电系统投入占比较大的单元。UPS电池组直接关系着UPS供电系统在市电断电的关键时刻，能否安全、正常地为音视频数字播控系统供电。由于音视频数字播控系统的特点是长时间、大功率不间断运行，所以，UPS电池组是否保持设计容量至关重要的。正常的维护措施是延长UPS电池使用寿命的重要因素之一。

目前，阀控式密封蓄电池以其体积小、电压稳定、无污染、质量轻、放电性能高等特点成为了音视频数字播控UPS电源系统的首选电池。

对于阀控式密封的维护，要采取以下措施：①电池组的电极绝缘性检查。具体步骤是断开电池断路器，测量电池正极与已经可靠安全接地的金属电池柜支架之间的电压，再测量电池负极与金属电池柜支架之间的电压。由于断开电池开关后整个电池组处于悬浮状态，所以，对地所测电压的数值不够准确。如果测得固定的或稳定的电压，就有可能是UPS电池组中个别蓄电池漏电解液或者某处接地了。②UPS电池电压的测量。用普通万用表测量UPS电池的浮充端电压是无法判定旧电池是否已经失效的，一般要离线或在线测量电池的端电压。充满电的单个、完好电池的空载端电压为13 V左右（对12 V电池而言），最低不可低于10.5 V。不足10.5 V的电池即为欠压或已经失效的电池（如果这种电池充电或者激活充电后端电压仍达不到12 V，就可以认为所测电池已永久失效）。③要留意检查单体电池数量是否与充电电压（直流的母线电压）相匹配。④要定期对UPS电池组进行充放电维护操作。这样，可以防止蓄电池电极钝化，尽量延长UPS电池组的使用寿命。

由于音视频数字播控系统用电为一级负载用户，要求供电参数要稳定。在实际应用中，多数时间市电供电是不间断的，突发断电时，UPS供电系统启动UPS蓄电池组进行逆变工作的机会很少。UPS蓄电池有可能因为长时间处于浮充状态而逐渐损坏。为了补充电池的能量，延长蓄电池的使用寿命，应每隔一段时间人为切换电源，关断UPS主机输入整流开关，让蓄电池组带动负载放电一段时间，以激活蓄电池。这样，就可以获得较为准确的UPS电池组后备时间。为了防止电池被损坏，UPS电池组最长放电时间不应超过额定后备时间的3倍。放电结束后，要对UPS电池组进行不少于48 h的连续充电，避免由于蓄电池衰竭而引起的故障。UPS电池组充放电间隔时间要视UPS电池的老化程度而定，一般2～3个月进行一次充放电保养，每年进行1次或2次彻底的停机维护比较合适。

在实际工作中，除了要实施上述几项措施外，还应制订UPS电源维护时间表，坚持每日巡视记录。此外，对于UPS电源供电系统运行中出现的各种疑难故障现象，要及时查阅设备制造方编制的UPS故障应对手册来解决。

只有做好日常UPS电源系统的维护保养措施，才能为音视频播数字控系统提供长期、安全、可靠的供电保障，以实现音视频数字播控系统的安全、高效、不间断运行。

参考文献

[1]邝宇，袁瑜霞.针对UPS电源可靠性的相关研究[J].山东工业技术，2015（16）：122.

[2]李喜奇.设备状态检测与传感器故障诊断技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015.

[3]廖国峰.浅谈电气设备的维护与管理[J].科技消息，2012（11）.

〔编辑：白洁〕