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摘要：隨著核資源的廣泛利用，核安全也越來越受到人們的關注，在新的安全形勢下，國家布設了大量在線輻射環境監測自動站，以獲得及時準確的輻射環境水平。為了獲得連續及時的實時監測數據，對輻射監測自動站運行穩定性提出了更高的要求，而自動站供電系統是影響自動站穩定運行的重要因素。基于此，本文從自動站供電系統入手，主要對自動監測站供電系統在實際中的應用及運維情況進行分析和討論，以更好地保障監測自動站的供電安全和穩定運行。

關鍵詞：輻射環境監測自動站；供電系統；應用；運維

生態環境部、國家能源局、國防科工局等聯合的《核安全與放射性污染防治“十三五”規劃及2025年遠景目標》提到至“十三五”末，全國的國控輻射環境自動監測站點將達到500個，國家輻射環境質量監測網覆蓋全國地級以上城市。大量輻射環境監測自動站投入使用后，為確保輻射環境監測自動站安全、可靠、穩定運行，最大限度發揮輻射環境自動站實時監測作用，使環境保護部門能及時、準確、完整地掌握實時輻射環境監測數據[1]，對監測自動站運維工作提出了更高的要求。而自動站供電系統作為監測自動站能源基礎，一旦出現故障將會導致各個環節出現停滯，甚至引起大面積癱瘓，造成監測子站無法連續運行。因此相關技術人員對于監測自動站電源系統選擇和運維高度重視。

1自動站供電系統配置及架構介紹

供電系統通常采用單總線UPS供電系統。電源監控系統應具備對市電輸入、UPS供電系統、直流供電狀態監視和告警功能；應具備對UPS蓄電池組、設備內置電池性能等參數監視功能。圖1為連云港市新浦輻射環境監測自動站選擇的供電系統基本架構圖。高氣壓電離室內部配置電池，具備對供電及電池參數推送功能；UPS具備電源及電池參數推送功能，STS具備輸入項參數推送功能；數據采集終端可接收3路推送數據，并可進行數據分析處理，同時可推送1路數據至遠端服務器，遠端服務器具備數據進行再分析、存儲及處理。高氣壓電離室配置內置電池、RS232串行數據接口和TCP/IP接口可推送電池及供電參數；UPS具備RS232串行數據接口，接口可推送電池及供電參數；STS具備兩路輸入和RS232串行數據接口，接口可推送兩路輸入運行參數；數據采集終端包括一路網口和三路串行接口，并具備存儲采集數據并對數據進行判斷，遠端服務器同時采集來自數據采集終端數據并存儲采集數據。高氣壓電離室供電來自STS輸出，在供電正常的情況下同時給其內置電池充電，并通過TCP/IP接口將充電參數及電池狀態數據推送至數據采集終端。UPS供電輸入來自市電，輸出連接至STS輸入端，市電給UPS供電的同時給其后背電池充電，并將充電參數及電池狀態數據通過UPS串行（RS232）接口推送至數據采集終端。STS供電輸入為兩路，一路來自市電，一路來自UPS，STS輸出供電給高氣壓電離室和數據采集終端，并將兩路輸入狀態參數通過STS串行（RS232）接口推送至數據采集終端。

2自動站供電系統實際應用

數據采集終端接收來自STS、UPS、高氣壓電離室電源參數數據，每1分鐘對數據進行分析處理，并將分析結果實時傳輸至遠端服務器。市電正常是STS輸出保持在UPS供電，因為其輸出電壓波形穩定，當市電中斷時，UPS后背電池開始供電，保障正常供電，同時STS會將切換參數推送至數據終端，數據終端將結果傳輸至運維系統，運維系統發出告警信息，當市電恢復后，STS會將輸入參數告知服務器，并通知運維系統，故障解除。當UPS故障時，STS會自動將輸出切換為市電路，并將切換參數推送至數據終端，數據終端將結果傳輸至運維系統，運維系統發出告警信息，UPS故障恢復后，STS會將輸入參數告知服務器，并通知運維系統，故障解除。當STS出現故障后，高氣壓電離室內置電池會為高氣壓電離室持續供電，保證高氣壓電離室工作正常，數采終端會工作異常（停止工作），遠端服務器可通過判斷數據連續性，得出STS故障結論，并通知運維系統發出告警信息，STS恢復正常后，會將輸入參數告知服務器，并通知運維系統，故障解除。通過三重保障（高氣壓電離室內部供電系統、STS轉換系統、UPS）可保障高氣壓電離室數據采集系統持續供電，并通過3路運行參數，讓故障判斷更為具體化，例如STS工作正常，而高氣壓電離室供電異常，可準確判斷STS與高氣壓電離室間，供電線路存在異常。

3自動站供電系統運維

3.1定期對自動組供電系統各單元運行參數進行檢查

根據供電系統各單元的故障頻次確定巡檢周期，定期安排運維人員對各單元運行參數進行檢查。檢查內容主要包括有無異物阻塞設備風冷通道、有無導線裸露或接觸不良，對供電系統安置環境嚴格管控，使其溫度、濕度保持在合理范圍內。對巡檢查過程作詳細記錄，特別是出現故障時對故障狀態詳細描述，為后續運維總結分析奠定基礎。

3.2做好防雷工作

統計數據資料表明，80%以上的雷害事故都是因為與系統相連的供電單元上感應的雷電沖擊過電壓造成的，因此，做好供電系統的防護是整體防雷中不容忽視的一環。供電系統對雷擊浪涌極為敏感，為了保障供電系統的正常運行，必須保證符合相關標準的足夠小的接地電阻，同時為供電系統各個重要鏈路數據接口配備性能卓越的信號避雷器，以保障供電系統在極端環境下正常運行。

3.3UPS主機維護

（1）嚴格按操作規程進行操作，主機必須在空載狀態下啟動，避免帶負載啟動，主機啟動后對負載逐一加載，循序先重負載后輕負載原則，否則容易形成沖擊電流過大，導致瞬態過載，造成UPS主機部分開關器件不可逆損壞；（2）對主機荷載功率及實際負載功率進行精準匹配，一般實際負載功率控制在荷載功率的60%~80%以內；（3）負載類型上，UPS主機避免存在感性負載，防止其在開關瞬間產生反電動勢電壓，造成主機元器件擊穿，減少設備使用壽命。

3.4UPS后背電池組及設備內置電池日常維護

日常巡查詳細記錄電池運行參數，如溫度、電壓等，查看其外觀是否存在漏液、短路隱患等現象；定期對電池進行放電時間檢查，確保其滿足后背需求，并對電池內阻進行測量，繪制內阻變化曲線圖，分析內阻變化趨勢；需要注意的是新舊電池不能混用，這是因為新舊電池內阻存在差異，容易發生充電不均，導致電池壽命大為縮短；電池組要避免過充或過放故障發生，過充或過放均會使電池壽命大打折扣。

3.5備件齊全充足

根據日常巡檢和故障統計，配備充足備件；做好備品備件使用和故障分析并做好下年備品備件預算；建立健全備品備件管理制度[1]。

4結語

輻射環境監測自動站是國家掌握全國輻射環境水平的重要技術手段，供電系統是輻射環境監測自動站正常運行的能源保障。選擇合理、可靠的供電架構是保證監測自動站供電系統平穩運行的前提，同時日常對供電系統的巡檢、運維也極為重要。總之，輻射環境監測自動站是一個較大的系統，只有供電系統的合理配置與巡檢制度的嚴格執行，才能保障自動站的安全可靠運行。

參考文獻

[1]鈕云龍,楊維耿,王侃,章昕欲,昌維希,趙俊.全國輻射環境自動監測站運行維護及工作規劃[J].輻射防護通訊,2016,36(06):21-25+29.

[2]王林兵,何湘寧.UPS的分類、關鍵技術分析與發展動態預測[J].電工技術雜志,2003(10):21-24.

[3]李道本.數據中心UPS交流電源接入方案的探討[J].電氣應用,2018,37(17):58-64.

[4]王澤德泓.淺談不間斷電源UPS原理及其維護檢修[J].數字傳媒研究,2015,32(06):88-91.

作者:曹鵬濤 卞兆娥 單位:連云港輻射環境監測管理站