摘要：随着通信设备数量的不断增加以及对电源可靠性要求的不断提高，UPS 电源的设计和维护是日常供电系统运行中的重点问题。通过对原 UPS 运行方式的分析和对交流通信设备负载的计算，设计了UPS 改造方案，并利用此方案完成了通信机房UPS的改造工作。本文介绍了 UPS 电源的基本设计理念，对经常应用的供电方案进行了优劣对比，以广播电视专业机房 UPS 电源的设计和应用为例，结合其实际使用需求，对设计和应用方案进行了分析探讨。探讨了通讯机房的安全和接入, 以创建和维护一个合适的通讯机房。
关键词：通讯机房；UPS 电源；问题；设计
引言：UPS 电源的设计和应用是当前供电系统中的热点研究课题，以其在广播电视专业中的应用为例，由于受职能和性质影响，专业机房 UPS 电源的设计和应用需求都较为特殊，随着广播电视行业转向数字化和产业化时代，更多的新技术模式和业务模式融入其中。如何更好地确保设备的稳定运行，做好播出的安全无风险，已经成为了当前电视广播行业机房电源应用和管理的关键。因此，在专业机房应用 UPS 电源这种安全可靠性较高的基础性部件，确保选型和设计的合理性与科学性，是当前实践的焦点。下面针对 UPS 电源的设计及其在广播电视专业机房的应用与维护实践略作分析。
一、UPS电源监控系统的组成
（1）总控台。总控台的构成组件为：系统接口、工程维护站和监控站等，通过管理分析软件对数据进行接收和处理，并以Web的形式进行发布。维护人员通过服务器登录，即可对全场设备的相关数据进行查询和统计。
（2）现场设备控制站。现场控制设备主要有两种，设备运行状态信息采集仪和监控功能仪，可根据现场的需要进行选择。设备运行状态信息采集仪，主要是利用RS-232/485端口实现与其他智能设备的通信，通过数据转换，将数据包与局域网连接，并传送到主控制室服务器。系统主机的组成部分有：数据处理器、上下行串口通道和显示器。通过下行串口通道可以实现对采集模块上的数据的访问，达到模块管理和数据采集的目的；通过数据处理器可以实现对数据的解压、计算和储存管理的功能，同时也能够实现对数据的传输工作。数据采集仪器的配置需根据用户的需要进行，同时也要确保数据的采集要求要能够得到满足。
数据采集模块组的主要组成部分为：电流、温度、功率和电池电压采集模块，需对模块与模块进行隔离，确保模块的绝缘性、安全性和可靠性。可对数据采集进行分组，通过不同的模块对一定数量的电池的电压进行采集，同时可以配备电流、温度传感器，通过RS-485实现模块与系统主机之间的连接。具有协议处理程序的接口板，处理各种通信协议。可快速测出电池直流内阻，瞬间测试电池性能，大功率放电模块可提供瞬间大电流冲击负荷。实现局域网内计算机数据通信，通过局域网远程访问现场的蓄电池监测系统，接收、分析数据，通过Web服务器发布数据。
二、UPS电源监控系统的设计
设计 UPS 电源供电方案时，要综合考虑多种因素，比如 UPS 的输出功率和电池组的配备、供电设备负载的总功率因素、电源及配线选择、不间断的电源电池工作时间等。UPS 电源设备的选择要以技术指标有保证、售后服务也较为完善的厂家为主。设备选择过程中，要综合考虑机房设备的应用需求、扩容需求以及输入输出电压范围、旁路逆变零切换、输出频率范围、以及抗浪涌突波、高频干扰以及谐波失真等能力。选择好电源后，连接配线也要考虑到负载情况选择合适线径，避免过细发热氧化造成事故或者过粗造成浪费，在材质选择方面可以铝线或者多股铜芯线为主。
供电设备所带负载的功率容量也是设计供电方案时所必须考虑的关键因素。为尽可能的在确保高效率的前提下延长系统的使用寿命，根据计算，选择负载功率在电源额定功率 60% ～ 80% 的阻性负载设计能力计算，可以根据机房内所有设备负载累加总功率容量最大值的 70% ～80% 左右较为理想。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选择机房电源供电方案时，可根据生产用电分为三组，实现在线式的不间断供给电源。将其分为三组具有多重优势，比如可以更好的分担负载功率容量，在设计上留了较多余裕，即使其中一组出现故障需要维修，也能够将负载分担到其他两组电源上，在应急方面较有优势。故障导致生产用电中断，有其他两组备用也不会出现播放事故，在维护管理方面较为便捷。
三、UPS供电系统的监测与维护
UPS电源系统已在各行各业中得到了广泛的应用，而对UPS的要求各行各业的侧重点不一样，譬如说，银行所用的UPS，其容量、功率及抗干扰能力与一般中小企业所用的UPS存在着很明显的区别，且由于应用行业的不同，其工作环境的特点也有着明显的区分。因而，不同的行业在选择UPS监控系统时，要针对行业本身的特点进行选择。在市面上有许多的UPS电源监控系统，在开发时都是有针对性的，对应着不同的应用环境，因此，企业应在明确好应用系统的环境的基础上有针对性的选择UPS电源监控系统，如此，才能使UPS电源监控系统的功能得到最大程度的发挥
（1）UPS 系统配电问题。PS 电源系统配出到符合的高可靠要求而言，必须要经过隔离变压器输出不接地的 IT 系统合适。因为这样的系统在任何单点接地时都可以保证设备的正常应用。只要监控到位和及时处理，比中性点直接接地的系统出现接地就跳闸而言，供电要可靠很多。这个系统的另外一个优点就是抗雷击，不会因为雷击而导致地电位的上升。
（2）UPS 供电系统的保护问题。PS 电源的保护一定要满足选择性、速动性、灵敏性以及可靠性的要求。通常在 UPS电源系统中使用的都是小型断路器，必须对每个断路器进行相关实验和检验。为了确保断路器的正常动作，UPS 在配出电路发生短路时能够提供很大的短路电流是十分重要的。
（3）UPS蓄电池组的维护与保养。蓄电池的维护应该保持适当的温度环境。蓄电池对环境温度的要求比较高，工作环境温度一般在 20-25 度之间，虽然环境温度的升高有助于电池放电能力的升高。其次，对 UPS 电源系统中的蓄电池进行充电和放电。电源系统经常与市电相丽娜姐，蓄电池组长期处于悬浮的状态，时间久而久之电池的活性就会显著的下降，加速老化并且会使其寿命大幅度的下降。在放电的过程中，应该避免试验电流过大，造成对蓄电池的永久性破坏。
结束语：
UPS 电源有着良好的应用前景，对于通讯机房的电源管理来说有着较多的应用优势，UPS 供电系统的广泛使用在改善电网的同时，也提高了用电系统的可靠性。在设计与应用过程中，要综合考虑各种问题，结合实际使用需求，确保能够实现业务系统的持续不间断供电，防止停播事故的发生，影响业务系统的正常工作与运行。随着UPS电源监控系统的应用，不仅可以提高UPS电源系统运行的安全性，且可以让其实现自动化、规范化管理，是实现机房无人值守的现代化管理的重要一步。
参考文献：
[1]徐建品.有线电视中UPS电源设计与维护[J].有线电视技术,2005,22:104-105+118.
[2]谭柳燕.关于UPS在500kV变电站的应用原理和事故处理措施分析[J].低碳世界,2017,36:98-99.
[3]陈江彦.节能型VTS雷达站的电源子系统设计与设备选型方法[J].电力电子,2010,801:46-53.
[4]杨晓花.石化DCS系统中UPS的应用与维护访中国石化股份有限公司天津分公司炼油部高级工程师刘杨[J].电气应用,2010,2914:8-10+12.
[5]朱光华.UPS电源的设计及应用[J].通信技术,2013,4610:112-114.
[6]王堃.浅谈UPS电源及蓄电池选型配置维护保养[J].山东工业技术,2017,11:84.
论文作者:单中伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/2
标签：电源论文; 系统论文; 机房论文; 负载论文; 设备论文; 蓄电池论文; 模块论文; 《电力设备》2019年第15期论文;