UPS电池在线监测系统在卫星地球站的应用

韩 冬

(河北省广播电视局卫星地球站 卫视机房，河北 石家庄 050011)

UPS电池在线监测系统在卫星地球站的应用

韩 冬

(河北省广播电视局卫星地球站 卫视机房，河北 石家庄 050011)

UPS电池是卫星地球站供电线路中的关键设备.UPS电池监测系统由电池监测电脑，故障检测单元，电池组监测传感器和上位机软件组成，具有本地和远程两种监测模式，24h检测电池的运行状态，一旦电池运行出现故障，系统会自动报警.

UPS电池；卫星地面站；监测；系统

河北卫星地球站建于1998年，承担河北广播电视台卫视频道和河北电台8套广播节目卫星传输任务，通过卫星让河北广播电视节目直接覆盖我国及周边53个国家和地区，是重要的对外宣传窗口型单位.

由于卫星地球站是一级播出单位，所以对供电系统的要求十分严格：接入两路外电，且至少有一路为专线；配备UPS电池，各路互为备份的播出设备和其他重要设备接入不同的UPS供电线路.电源室供电线路如图1所示.随着我国经济的发展，对供电量需求的加大和农村供电环境的不稳定，配置UPS的必要性和重要性日益凸显.在卫星地球站的供电系统中，UPS电池是保障节目正常播出的关键设备，电池监控是供电监控系统的核心部分.为了加大供电保障力度，河北卫星地球站引入了UPS电池在线监测系统.

图1 电源室供电线路图

1 系统的整体设计

蓄电池组在运行中会因个别蓄电池干涸发热、漏液、欠充、过放、内阻增大等原因而迅速失效[1],使系统重要播出设备供电不足甚至断电，导致重大安全播出事故，由于科学、有效地维护能使UPS的蓄电池组达到最大的使用效率，并延缓电池的老化速度，因此及时监控和了解UPS电池的运行状态，做到有问题及时处理是非常重要的.

1.1 UPS电池在线监测系统的基本要求

(1)保证每一块蓄电池的充电电压、充电电流及温度等运行参数在正常范围[2].

(2)通过在线检测每一块电池的内阻，来判断电池是否存在老化现象.

(3)对整个UPS以及每一块电池的报警状态进行记录，并做出判断.

(4)将数据发送至远程客户端，进行有效的远程监控.

(5)纯被动监测，不影响系统本身.

1.2 系统组成

UPS电池监测系统由电池监测电脑、故障检测单元、电池组监测传感器和上位机软件组成，见图2.主机是整套系统的核心部件，配备温湿度传感器，有RS232和RS485两种通讯方式.监测电脑通过电压检测输入端采集电池组总电压，是数据的接收处理中心，并具有报警提示功能.单体电池检测模块采用级联方式固定在电池上，每个模块具备3个端子，其中两个为通讯端子，一个电源端子.通讯端子为级联方式，最后一个连接电阻模块.电源端子用U型铜端子通过螺丝连接电池的电极.

图2 在线电池监测系统组成图

2 UPS电池在卫星地球站的应用

UPS在线监测系统具有本地和远程两种监测模式.本地模式即为安装在电池室电池组旁的多个单体电池监测模块上，进行当前或历史报警的查看，并可逐个查询电池的状态.远程监测即通过RS232串口快捷地与计算机的RS232串口连接，从而将数据传至值班室，便于值班员及时掌握电池的工作状态.一旦发生故障，会有声光报警，值班员能及时发现并处理故障.

远程监测计算机上可以设置放电深度、放电时间、寿命报警、周期维护报警、年检告警、温度上下限与电压上下限、放电电流的上下限等参数的值.在电池组工作过程中，一旦相关参数不符合规定值，系统会自动报警.

3 UPS电池在线监测系统在卫星地球站的作用

在线UPS电池监测系统24 h监测蓄电池的运行状态，对于每个微小的状态变化都记录在案，针对某个越限值可以及时报警并马上触发某个执行程序，从而保护蓄电池安全，延长其使用寿命.

在线UPS电池监测系统实时监测蓄电池性能，如果蓄电池内部出现问题导致电压、电流或温度报警，值班员可以迅速对其进行维护，不会因为某个性能劣化的电池影响整个UPS系统，从而增加系统整体的安全性，同时也能避免盲目更换蓄电池而造成的浪费.

在线UPS电池监测系统应用之前，巡机检查只是通过闻有无异味，看电池有无明显外观变化分析电池的工作状态，由于电池数量多，难免会有死角，且电池内部微小的变化通过肉眼难以及时发现，很容易形成安全隐患.在线UPS电池监测系统的投入使用，大大缩短了值班员的电池巡视时间，提高了工作效率.

在卫星地球站的供电系统中，蓄电池的运行是一个长时间不间断的充放电过程，电池内部又在进行着看不见的复杂电化学反应，科学、合理地监测与维护蓄电池组，在卫星地球站的安全播出工作中具有举足轻重的地位.

[1] 史相玲.蓄电池在线监测系统的研究[D].保定：河北农业大学，2009.

[2] 刘苗青,谷文奎.基于在线阻抗测试技术的蓄电池维护与管理[J].电信工程技术与标准化,2009(4):46-50.

责任编辑：吴瑞红

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

韩 冬(1983-)，男，河北石家庄人，河北省广播电视局卫星地球站工程师.

1009-4873(2017)04-0029-03

TM912

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