UPS電源在廣播電視播出中的應用

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摘要：在廣播電視播出系統中，存在著大量的精密電子設備，這些設備對于供電的質量和穩定性有著極高的要求，如果出現突然斷電，不僅會造成數據的丟失，而且可能會導致設備硬件的損壞。因此，在廣播電視播出系統中，應該設置相應的ups電源系統，以保證供電的連續性和可靠性。本文結合UPS電源的內涵，對其在廣播電視播出系統中的應用進行了研究和討論。

關鍵詞：UPS電源；廣播電視播出系統；應用

大數據時代，廣播電視行業得到了飛速發展，多數廣播電臺都采用了非編制作以及硬盤播出系統，硬件設備的數量較多，其對于電壓的穩定性有著較高的要求，如果電源穩定性差，電壓波動劇烈或者經常突然斷電，則很容易造成設備的損壞。對此，需要引入UPS電源系統，滿足設備對于電源和供電質量的實際需求。

1UPS電源概述

UPS電源的全稱是UninterruptiblePowerSystem，不間斷電源，屬于一種包含了儲能裝置以及逆變器的恒壓恒頻電源，可以為計算機或者網絡系統等提供不簡單的電力供應。在市電輸入正常的情況下，UPS電源主要發揮穩壓器的功能，可以保證市電電壓的穩定性，防止不穩定電壓導致的設備跳斷或者損壞，同時也會向電源內部的儲能裝置充電；如果市電由于故障或者檢修而中斷，則UPS電源能夠將儲能裝置中的電能通過逆變轉換，為負載提供電力供應，確保負載的正常運行[1]。UPS電源的應用，能夠有效滿足設備對于電源可靠性的要求，對集中供電引發的電網環境惡劣問題進行改善。依照工作原理，可以將UPS電源范圍3種不同的類型：一是后備式UPS，這也是最為常用的UPS電源，其本身具備了斷電保護、自動穩壓等功能，雖然需要10ms左右的轉換時間，但是基本不會對設備造成負面影響，在微機、外設以及POS機等領域有著廣泛的應用。二是在線式UPS，相比較后備式，在線式UPS的結構更加復雜，不過功能也更加完善，基本上可以對所有的電源問題進行解決，不過，由于本身的成本偏高，在線式UPS一般被應用在對于供電質量要求較為苛刻的環境中，如網絡中心、終端服務器等。三是在線互動式UPS，具備濾波功能，抗干擾能力強，而且轉換時間僅為4ms，在網絡設備以及電力環境相對惡劣的地區有著良好的適用性。

2UPS電源系統的設計

以某廣播電視發射臺為例，其設置有12套調頻廣播頻道和5套模擬電視頻道、8套數字電視頻道，對于電源的安全性和可靠性有著相當嚴格的要求。在對UPS電源系統進行設計時，從實際需求出發，采用了雙聯路供電回路模式，每一條UPS鏈路均相互獨立，在鏈路中不存在單節點。鏈路包括了輸入源、UPS機組、蓄電池組、ATS自動切換系統等，引入了兩路相互獨立的市電來作為主備電源，經ATS自切選擇后進入UPS機組，然后通過分配柜分配到設備中。這里的UPS電源選擇SymmtraPX48kW模塊化電源，支持熱插拔，配合高性能蓄電池組，可以保證信號系統30min以上的電力供應。

2.1UPS容量計算

依照負載的性質和容量，選擇相應的UPS容量，可以在保證系統正常運行的同時，減少成本投入。首先是對負載容量的估算，然后以此為基礎，進行UPS容量的計算，其計算公式為：UPS設計容量=設計負載容量/（UPS主機理想輸出效率×UPS輸出功率因數）在該案例中，UPS設計容量為31.35kW，參照2+1的冗余模式，總容量為48kW。

2.2ATS設計

ATS表示雙電源切換開關，可以在微處理器的控制下，完成兩路供電的自動切換。在該案例中，開關選擇ABBOTM_C_D的三點式結構，控制器則選擇OTM_C_D微型智能控制器，如果檢測到電源發生故障，則控制器會發出相應的動作指令，使得開關帶負荷切換到備用電源。從安全方面考慮，在ATS中加入了旁路機械連鎖開關，這樣即使ATS開關出現問題，也可以通過旁路開關實現切換。同時，設置了自動和手動兩種操作模式，前者用于ATS的自切，后者則用于UPS電源的檢修和維護[3]。

2.3UPS

選擇在線式UPS電源，其能夠實現對于各類供電的零時間切換，同時具備穩壓、穩頻的特點，也可以有效抵抗市電的干擾，具備良好的性能。UPS性能可以分為兩部分，一是電源本身的穩定度，一般由逆變器輸出電路和電壓的波動幅值及頻偏決定，二是系統的后備時間，通常取決于電池組充放電所需的時間。

3UPS電源系統的管理和維護

對于UPS電源的管理，主要設置了設備監控、環境監控和視頻監控三種網絡化管理模式，通過分級管理來保證UPS電源的穩定可靠運行。通過網絡監控平臺，工作人員可以針對機房內部的環境以及電源的運行狀態進行實時監控，掌握UPS電源在運行過程中的參數信息，對照標準信息進行分析，一旦發現異常，可以在第一時間發現并處理，從而消除安全隱患[4]。對于UPS電源的維護，需要從多個方面開展工作：一是重視電池選擇。在資金條件允許的情況下，應該優先選擇質量較高的免維護電池，確保電池具備良好的性能。也可以選擇容量較大的UPS電源系統，其不僅可以滿足系統擴充的要求，也可以減少運行維護的成本。在沒有特殊要求的情況下，UPS電源的檢查周期一般在4～6個月，技術人員需要利用專業的儀器設備，對電池的內阻和端電壓進行檢測，如果發現電池內阻超過80mΩ，或者端電壓低于最低臨界電壓，則需要進行均衡充電或者直接對電池進行更換；二是定期充放電。UPS電源與市電相連接，如果市電的供電質量穩定，稍有停電問題，則蓄電池會長期處于浮充狀態，很可能會導致電池化學能與電能轉化的活性降低，加速電池老化，也會在一定程度上壓縮電池的額使用壽命。針對這個問題，維護人員需要每隔2～3個月，對電池進行完全充放電，但是應該避免出現過度放電的情況，可以根據電池本身的容量以及負載的大小，對放電的時間進行確定；三是做好環境控制。環境溫度對于蓄電池使用壽命的影響巨大，通常情況下，電池生產廠家要求蓄電池的最佳運行溫度在20℃～25℃之間，如果溫度偏高，電池的放電能力會有所提升，但是壽命會大大縮短。相關測試表明，當環境溫度在25℃以上時，每升高10℃，電池的使用壽命就會縮短一半。因此，需要在機房內設置相應的空調和通風系統，將溫度控制在20℃～25℃之間，以保證電池的使用壽命[5]。

4結論

總而言之，UPS電源可以作為市電的一種補充，為設備提供穩定的電力供應，保證設備的運行安全。在廣播電視領域應用UPS電源系統，可以減少突然斷電導致的數據丟失以及設備損壞問題，而想要確保UPS電源系統功能的充分發揮，不僅需要做好系統設計工作，還必須重視管理和維護，及時發現系統運行中存在的異常和問題，保證廣播電視播出系統的穩定可靠運行。

參考文獻

[1]張利.UPS電源在廣播電視臺制作播出系統中的應用[J].現代營銷(學苑版)，2012（1）：265.

[2]孫耀華.淺談廣播電視直播系統UPS電源的使用和維護[J].黑龍江科技信息，2016（14）：25.

[3]關彥軍，郭利軍.廣播電視系統UPS電源的管理與維護[J].衛星電視與寬帶多媒體，2013（2）：66-67.

[4]鄭斌，同紅茹.UPS電源系統的實際應用與安裝考慮[J].青海師范大學學報（自科版），2012，28（1）：108-110.

[5]于新榮.UPS在電視播出系統中的配置及使用探討[J].硅谷，2012（17）：67.

作者:屈婭娟 單位:迪慶州廣播電視臺