UPS电源在广播电视播出中的应用

摘要：在广播电视播出系统中，存在着大量的精密电子设备，这些设备对于供电的质量和稳定性有着极高的要求，如果出现突然断电，不仅会造成数据的丢失，而且可能会导致设备硬件的损坏。因此，在广播电视播出系统中，应该设置相应的UPS电源系统，以保证供电的连续性和可靠性。本文结合UPS电源的内涵，对其在广播电视播出系统中的应用进行了研究和讨论。

关键词：UPS电源；广播电视播出系统；应用

大数据时代，广播电视行业得到了飞速发展，多数广播电台都采用了非编制作以及硬盘播出系统，硬件设备的数量较多，其对于电压的稳定性有着较高的要求，如果电源稳定性差，电压波动剧烈或者经常突然断电，则很容易造成设备的损坏。对此，需要引入UPS电源系统，满足设备对于电源和供电质量的实际需求。

1UPS电源概述

UPS电源的全称是UninterruptiblePowerSystem，不间断电源，属于一种包含了储能装置以及逆变器的恒压恒频电源，可以为计算机或者网络系统等提供不简单的电力供应。在市电输入正常的情况下，UPS电源主要发挥稳压器的功能，可以保证市电电压的稳定性，防止不稳定电压导致的设备跳断或者损坏，同时也会向电源内部的储能装置充电；如果市电由于故障或者检修而中断，则UPS电源能够将储能装置中的电能通过逆变转换，为负载提供电力供应，确保负载的正常运行[1]。UPS电源的应用，能够有效满足设备对于电源可靠性的要求，对集中供电引发的电网环境恶劣问题进行改善。依照工作原理，可以将UPS电源范围3种不同的类型：一是后备式UPS，这也是最为常用的UPS电源，其本身具备了断电保护、自动稳压等功能，虽然需要10ms左右的转换时间，但是基本不会对设备造成负面影响，在微机、外设以及POS机等领域有着广泛的应用。二是在线式UPS，相比较后备式，在线式UPS的结构更加复杂，不过功能也更加完善，基本上可以对所有的电源问题进行解决，不过，由于本身的成本偏高，在线式UPS一般被应用在对于供电质量要求较为苛刻的环境中，如网络中心、终端服务器等。三是在线互动式UPS，具备滤波功能，抗干扰能力强，而且转换时间仅为4ms，在网络设备以及电力环境相对恶劣的地区有着良好的适用性。

2UPS电源系统的设计

以某广播电视发射台为例，其设置有12套调频广播频道和5套模拟电视频道、8套数字电视频道，对于电源的安全性和可靠性有着相当严格的要求。在对UPS电源系统进行设计时，从实际需求出发，采用了双联路供电回路模式，每一条UPS链路均相互独立，在链路中不存在单节点。链路包括了输入源、UPS机组、蓄电池组、ATS自动切换系统等，引入了两路相互独立的市电来作为主备电源，经ATS自切选择后进入UPS机组，然后通过分配柜分配到设备中。这里的UPS电源选择SymmtraPX48kW模块化电源，支持热插拔，配合高性能蓄电池组，可以保证信号系统30min以上的电力供应。

2.1UPS容量计算

依照负载的性质和容量，选择相应的UPS容量，可以在保证系统正常运行的同时，减少成本投入。首先是对负载容量的估算，然后以此为基础，进行UPS容量的计算，其计算公式为：UPS设计容量=设计负载容量/（UPS主机理想输出效率×UPS输出功率因数）在该案例中，UPS设计容量为31.35kW，参照2+1的冗余模式，总容量为48kW。

2.2ATS设计

ATS表示双电源切换开关，可以在微处理器的控制下，完成两路供电的自动切换。在该案例中，开关选择ABBOTM_C_D的三点式结构，控制器则选择OTM_C_D微型智能控制器，如果检测到电源发生故障，则控制器会发出相应的动作指令，使得开关带负荷切换到备用电源。从安全方面考虑，在ATS中加入了旁路机械连锁开关，这样即使ATS开关出现问题，也可以通过旁路开关实现切换。同时，设置了自动和手动两种操作模式，前者用于ATS的自切，后者则用于UPS电源的检修和维护[3]。

2.3UPS

选择在线式UPS电源，其能够实现对于各类供电的零时间切换，同时具备稳压、稳频的特点，也可以有效抵抗市电的干扰，具备良好的性能。UPS性能可以分为两部分，一是电源本身的稳定度，一般由逆变器输出电路和电压的波动幅值及频偏决定，二是系统的后备时间，通常取决于电池组充放电所需的时间。

3UPS电源系统的管理和维护

对于UPS电源的管理，主要设置了设备监控、环境监控和视频监控三种网络化管理模式，通过分级管理来保证UPS电源的稳定可靠运行。通过网络监控平台，工作人员可以针对机房内部的环境以及电源的运行状态进行实时监控，掌握UPS电源在运行过程中的参数信息，对照标准信息进行分析，一旦发现异常，可以在第一时间发现并处理，从而消除安全隐患[4]。对于UPS电源的维护，需要从多个方面开展工作：一是重视电池选择。在资金条件允许的情况下，应该优先选择质量较高的免维护电池，确保电池具备良好的性能。也可以选择容量较大的UPS电源系统，其不仅可以满足系统扩充的要求，也可以减少运行维护的成本。在没有特殊要求的情况下，UPS电源的检查周期一般在4～6个月，技术人员需要利用专业的仪器设备，对电池的内阻和端电压进行检测，如果发现电池内阻超过80mΩ，或者端电压低于最低临界电压，则需要进行均衡充电或者直接对电池进行更换；二是定期充放电。UPS电源与市电相连接，如果市电的供电质量稳定，稍有停电问题，则蓄电池会长期处于浮充状态，很可能会导致电池化学能与电能转化的活性降低，加速电池老化，也会在一定程度上压缩电池的额使用寿命。针对这个问题，维护人员需要每隔2～3个月，对电池进行完全充放电，但是应该避免出现过度放电的情况，可以根据电池本身的容量以及负载的大小，对放电的时间进行确定；三是做好环境控制。环境温度对于蓄电池使用寿命的影响巨大，通常情况下，电池生产厂家要求蓄电池的最佳运行温度在20℃～25℃之间，如果温度偏高，电池的放电能力会有所提升，但是寿命会大大缩短。相关测试表明，当环境温度在25℃以上时，每升高10℃，电池的使用寿命就会缩短一半。因此，需要在机房内设置相应的空调和通风系统，将温度控制在20℃～25℃之间，以保证电池的使用寿命[5]。

4结论

总而言之，UPS电源可以作为市电的一种补充，为设备提供稳定的电力供应，保证设备的运行安全。在广播电视领域应用UPS电源系统，可以减少突然断电导致的数据丢失以及设备损坏问题，而想要确保UPS电源系统功能的充分发挥，不仅需要做好系统设计工作，还必须重视管理和维护，及时发现系统运行中存在的异常和问题，保证广播电视播出系统的稳定可靠运行。

参考文献

[1]张利.UPS电源在广播电视台制作播出系统中的应用[J].现代营销(学苑版)，2012（1）：265.

[2]孙耀华.浅谈广播电视直播系统UPS电源的使用和维护[J].黑龙江科技信息，2016（14）：25.

[3]关彦军，郭利军.广播电视系统UPS电源的管理与维护[J].卫星电视与宽带多媒体，2013（2）：66-67.

[4]郑斌，同红茹.UPS电源系统的实际应用与安装考虑[J].青海师范大学学报（自科版），2012，28（1）：108-110.

[5]于新荣.UPS在电视播出系统中的配置及使用探讨[J].硅谷，2012（17）：67.

作者:屈娅娟 单位:迪庆州广播电视台