技术应用Technical application 摘要：不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）在城市轨道交通通信中发挥着举足轻重的作用，保障了各通信设备在断电时的正常供电。文章研究了城市轨道交通通信UPS设备的类型，并将通信UPS设备的主要故障分为一级故障、二级故障和三级故障三类，最后提出轨道交通通信UPS设备维保的方案，包括现场代维+二线维修方案。关键词：轨道交通；通信；UPS；设备维修文章编号：2096-4137（2018）15-099-03 DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2018.15.20■ 文／张 乐 陈亚兰 方光辉 冯思妮城市轨道交通通信UPS设备维保方案研究2008年至今，我国轨道交通行业呈现爆发式增为大型（＞100kVA）、中型（10~100kVA）、小型长，高铁运营总里程达30000km，城市轨道交通建设（3~10kVA）和微型（＜3kVA）。按输出波形的不达8000km。党的十九大报告更是做出了建设交通强同可分为方波和正弦波；按电路的结构形式可分为后国的重大决策部署。着眼于国家“一带一路”倡议、备式UPS、在线互动式UPS、三端口式UPS（单变换高铁“走出去”“中国制造2025”先进轨道交通装备式）、双变换在线式UPS和Delta变换式UPS等。等需求，轨道交通发展正迎来黄金机遇期。截至20181.2 通信UPS产品年7月，中国已开通地铁的城市（以首条轨道交通开常见的通信UPS功率及型号如表1所示。通时间排序）有36个，分别是：北京、、天津、表1 常见UPS功率及型号上海、台北、广州、长春、大连、武汉、深圳、南厂家功率（kVA）功率因数型号京、高雄、成都、沈阳、佛山、重庆、西安、苏州、EMERSON10.95US11R-0010L昆明、杭州、哈尔滨、郑州、长沙、宁波、无锡、青EMERSON20.95US11R-0020L岛、南昌、福州、东莞、南宁、合肥、桃园、石家EMERSON30.95US11R-0030L庄、贵阳、厦门、乌鲁木齐。城市轨道交通设施包含EMERSON30.95UHA1R-0030L众多的弱电设备系统，通信属于轨道交通中重要的一EMERSON10.95ITA-0010LT5级负荷，需要可靠性很高的电源以保证供电质量和供KSTAR20.99HP9102H电连续性。因此，UPS在城市轨道交通通信中发挥着KSTAR30.97HP930-RM-LTG举足轻重的作用，它保障了各通信设备在断电时的正KSTAR10.98HP910-RM-LTG常供电，并为保持良好网络信号覆盖打下了坚实的基KSTAR10.97GP801H-B/H础。随着我国轨道交通事业的发展，多地通信UPS已KSTAR20.97GP802H-B/H陆续超过保修期限，故障需求强烈，因此，全国多个KSTAR30.97GP803H-B/H城市也拟开展开关电源及UPS设备维保服务项目。国KSTAR40.97GP804H内现有文献主要针对UPS系统建立、整合方案与可靠KSTAR30.98YHK9103H-RMKSTAR30.98HW9110E性的研究，而对通信UPS设备维保方案的研究较少涉DELTA20.97GES-N2K及，仅有少量文献对于机电设备委外维护信息化管理DELTA10.99GES-N11K系统进行了研究。DELTA10.97GES-N1KAPC10.9BS-10001 通信UPS设备APC0.650.9BX650CI-CN1.1 通信UPS的类型APC1.50.9BR1500G-CN通信UPS设备按输入输出相数可分为三进三出APC5.50.9BR550G-CNUPS、三进单出UPS和单进单出UPS；按功率等级可分中兴10.99UPS-S601L中国高新科技 2018年第15期·99·8上发网站4.indd 992018/8/16 17:40:05Technical application技术应用 中兴10.99ZXUPS S601显示异常。EAST10.98EA901S（2）开关电源系统不均流，监控模块显示屏无新时空10.98KELGUG显示。SANTAK10.95C1KS（3）开关电源直流屏与监控模块通信中断；直SANTAK20.95C2KS流输出正常，但系统显示直流过压、欠压、充电过流SANTAK30.95C3KS等告警。1.3 使用环境（4）开关电源直流输出正常，但系统检测直流轨道交通UPS设备设置在站厅或设备层的设备机电压、电流值异常（与实际值严重不符）。房内，UPS设备与电池分别放置在不同设备空间。由（5）开关电源直流输出空开、熔丝正常，但系于轨道交通运营的特殊性，运行期间机房内灰尘较统显示跳闸或断误告警。多，灰尘颗粒复杂，并含有金属、导电粉尘等。因（6）开关电源交流屏与监控模块通信中断。此，需满足《城市轨道交通技术规范》（GB50490-（7）开关电源交流输入正常，但系统显示交流2009）、《地铁设计规范》（GB50157-2003）、过压、欠压、缺相、停电等告警；系统检测交流电压《铁路运输通信设计规范》（TB10006-2005）等23值异常（与实际值严重不符）。项相关指标。（8）开关电源交流空开、熔丝正常，但配电监控或监控模块显示跳闸或断电告警。开关电源交流停2 通信UPS设备故障分类电、直流应急照明不自启动。2.1 一级故障（紧急故障）（9）开关电源防雷器正常，但系统显示防雷器（1）开关电源直流配电部分异常，导致部分或故障告警。全部负载断电。如直流接触器、输出空开、熔丝异常（10）开关电源交流、直流配电屏间断性误告断开。警；交流、直流配电液晶显示屏无显示、花屏、闪（2）开关电源全部或大部分整流模块（剩余模烁、不翻屏、滚屏。块不足以支撑负载）损坏。（11）监控模块显示屏背光不亮或显示暗淡，看（3）开关电源交流配电部分有不可恢复性损不清显示内容；监控模块键盘按键失灵。坏。如交流输入空开，交流接触器或其控制板件、防（12）监控模块显示屏花屏、缺画、缺行、不翻雷器件损坏，导致全部整流模块停止工作。屏、滚屏。（4）开关电源监控模块或配电监控板件误控（13）UPS无法正常供电，但能旁路正常供电。制，造成全部整流模块无输出或交流、直流接触器异（14）UPS不能正常供电的其他故障。常断开。（5）任何原因引起的设备着火，内部短路。3 轨道通信UPS维保方案（6）系统输出过压。3.1 维修方式2.2 二级故障（较大事故）建议采用现场代维+二线维修的方式。（1）开关电源小部分整流模块（剩余模块足以现场代维：或称代理运营商、代维，负责对地铁支撑负载）无输出，监控模块停止工作。业主设备维护和保养，及时处理站点故障，定位简单（2）开关电源监控模块与整流模块，交流、直故障，现场更换故障设备。对于代维本身由于技术原流配电通信全部中断。因无法处理的故障，申请提供技术支持服务，如上站（3）开关电源系统均充不能自动转浮充，对蓄或电话支持。未过保修期的可以找设备生产厂家；超电池充电限流失败（不限流）。过保修期的需找第三方维修机构。（4）UPS无法正常供电，也无法旁路正常供电。二线维修：代维将取下的故障设备统一存放，向2.3 三级故障（一般事故）运营商申请维修，运营商审批通过后统一邮寄（各个（1）开关电源整流模块风扇故障；整流模块与代维邮寄或运营商统一邮寄）到指定地点。此类情况监控模块通信中断；整流模块输出正常，但无显示或如设备定量、维修费用定额、维修时效一定范围、售·100·中国高新科技 2018年第15期8上发网站4.indd 1002018/8/16 17:40:06技术应用Technical application 后维保周期限定。行业和工厂标准的技术性能，能安全、正常地使用于3.2 故障抢修用户的设备中。（1）向用户提供每周7d，每天24h的现场故障排（5）对于故障件数量影响到系统运行或安全除服务。的，应免费用相同型号的正常器件更换用户故障件（2）设备故障排除方案需经用户同意，由用户作临时使用，保证用户系统正常运行。正常器件既的技术人员具体实施，或在用户要求的情况下，由技可以是新的器件、版本兼容的器件，也可以是修复术人员进行具体实施。后的器件。（3）与用户商定采用现场支持服务后，派遣技（6）对于经双方界定确实无法修复的故障件，术人员在约定时间内赶到现场，分析故障产生的原应以功能相等的无问题器件暂时替换（整机设备或机因，制定排除故障的方案。框除外），以保证用户系统的正常运行。（4）对于现场故障排除方案可能带来的通信中（7）对于用户的故障件确已无法维修，需要进断，技术人员在用户评审方案时需要提醒用户。行更换新器件的，用户需另行购买新器件。（5）现场故障排除后，由用户确认技术人员本（8）在维修用户的故障件时，对于无法进行修次现场支持服务，填写《现场维修报告》。复的，必须以书面报告的形式连同测试数据一起递交（6）现场故障排除后，须在3d内向用户提交设给用户，用户确认后共同协商处理方案。备解决故障的书面分析报告，详细描述故障现象和处理过程。4 结论3.3 备件供应本文针对轨道交通的UPS设备情况，对通信UPS（1）根据用户使用设备实际情况启动备件供应设备的主要故障进行了分类，包括一级故障和二级故机制。障、三级故障。建议采取现场代维+二线维修方式实（2）根据用户的网上设备运行情况向用户提现UPS设备的维护。出备件需求建议，并根据用户实际需求生产备件与供货。参考文献（3）在紧急故障、事故应急处理等特定环境下，应有限期、无偿地向用户提供相应备件的借出[1]王国富，张立峰，刘海东．济南轨道交通R1线弱电系统不间断电源建设方案探讨[J]．城市轨道交通研究，2017，服务。（12）．（4）提供的备件存在隐患或不能正常使用的，[2]牛振宇．城市轨道交通信号电源系统可靠性分析[J]．城必须免费更换。市轨道交通研究，2017，（9）．（5）定期从网上收集用户的故障件后，通知到[3]罗情平．城市轨道交通UPS蓄电池的性能与应用[J]．现代城市轨道交通，2017，（7）．用户的指定仓库进行提取。[4]陆鑫源．CBTC信号系统电源过载故障告警分析[J]．城市（6）在提取用户的故障件时，应立即与用户确轨道交通研究，2016，（1）．认故障件的数量和型号，并签字存档。[5]王小峰．城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性分（7）在提取用户的故障件时，如果存在无法修析[J]．城市轨道交通研究，2015，（6）．[6]詹占岚，陈小林．城市轨道交通弱电综合连续不间断电复的可能，应立即与用户确认并做好存档。源（UPS）研究[J]．城市轨道交通研究，2013，（7）．3.4 二线维修[7]赵健．城市轨道交通车站机电设备委外维护信息化管（1）收到用户的故障件后应立即进行维修，使理系统的组成与实施效果评价[J]．城市轨道交通研究，其恢复正常功能。2017，（6）．（2）向用户提供每周5d，每天8h的故障件维修[8]李中浩，朱东飞，邢智明．以信息化助推城市轨道交通快速发展的思考[J]．城市轨道交通研究，2017，（5）．响应服务。（3）故障件的维修时限：取到故障件后7d内（作者张乐系无锡太湖学院物联网工程学院讲师，博士）返还。（4）应保证修复或紧急更换的器件的质量符合中国高新科技 2018年第15期·101·8上发网站4.indd 1012018/8/16 17:40:06
