摘要:介绍了高速公路用电设备对供电系统的要求，分析了高速公路上传统的UPS的应用中情况及问题，提出了高速公路中的电源解决方案。

UPS电源在工厂DCS（分散式控制系统）/ESD（紧急停车系统）的应用

关键词:高速公路;UPS;供电系统;稳压器

随着国内高速公路的蓬勃发展,高速公路的建设延伸到全国各地，而在偏远的地区，高速公路的供电不得不采用当地的农用电源，由此出现电压波动幅度大，经常断电等情况，严重影响了高速公路的正常运行，本文通过对UPS电源系统的介绍及应用，阐述了UPS电源系统对于高速公路用电的重要作用。

1关于UPS供电形式的分类

1.1关于UPS的概述

UPS电源是一种不间断电源的简称,它具有稳压、稳频和抗谐波干扰能力并能利用电负荷对用电设备进行不间断的供电，根据其输出功率大小将其划分为大功率、中功率和小功率;按其输入输出形式可将其分为单相输入单相输出，三相输人单相输出和三相输入三相输出;按其内部工作原理又可将其划分为在线式、在线互动式和后备式。

1.2 UPS供电形式的分类

(1)分散式供电方式

这种供电形式具有便于安装使用、投资较小的优势。若其出现故障只会导致本机整个回路的断电,使部分设备不能工作，整个系统的工作不受较大的影响，但当市内供电不能正常进行时就会影响供电的连续性和可靠性。

(2)集中式供电方式

此种供电方式具有供电质量高，故障率低、效费比高，且不容易出现意外供电中断的情况;但由于其供电范围较大，使用中一旦出现不易排出的故障,就会造成较大范围的停电,影响范围较广;当用电负荷较为分散时就会增加故障率和电能耗损量。

2 UPS在高速公路供电系统中的作用

在高速公路中，对于用电要求最高的应属收费系统，其次还包括信息通信系统、电子数据处理系统、变电站和道路摄像监控系统。收费系统在高速公路运行中占有极为重要的作用，因此，不允许出现任何疏忽，特别实在现代化程度较高的地区，由于高速公路上自动化程度较高、管理规章制度严格,例如收费站的道路横截栏杆只有在刷卡后才会抬起并对车辆就行放行。此时，如果因电源问题导致刷卡机出现故障而停止工作，这样就会造成大批车辆在高速公路上形成堵塞情况。据有关资料，在福建的一条高速公路上，由于“参数稳压器UPS”系统出现故障而导致公路上车辆停止运行两个多小时，而成百上千辆汽车由此形成的长龙接尾现象，给当地经济造成了巨大的损失。在高速公路上引用的较为完善的UPS电源不仅可以实现UPS状态的监控、电池状态监控、输入输出电压监控、负载变化监控等监控数据的实时监控,还可以将其轻松并入网络。随着UPS 广泛应用于IT行业和特殊的精密设备仪器中，并遍布于信息采集、传送、处理、储存和应用的各个环节，其在高速公路中的重要性也伴随着信息应用的重要性得到日益提高。

3 高速公路上使用UPS的传统方案

高速公路延伸到的偏远地带,由于地处偏远地带，高速公路上不得不采用的农用电源，但由于其供电条件不是很好,且周围环境条价差，比如山内湿气较大，季节气候形成的温差，特别在雷雨天时节造成的干扰。同时,当地技术力量薄弱,维修、抢修能力较差等原因都会对UPS产生更高的要求。比如要求UPS能够在恶劣环境中保持较长的使用寿命，除此之外，为提供供电系统的可靠性就要在UPS前段加上一级参数稳压器构成一个UPS供电系统。而针对各地环境不同还要采用不同的稳压器。

(1)自动稳压器

这种稳压器结构简单,价格相对较低，因为依靠碳刷移动来稳定电压，由此使得输出电压在很大程度上都会符合负载要求;但却存在可靠性低和动态响应速度慢，不能够隔离干扰的缺点。

(2)净化型交流稳压器

此种稳压器根据双向晶闸管导通角度的不同而形成不同的等效电感量，最终使得输出对输人的变化进行补偿而进行的稳定模式，由此也是代替最初的电磁补偿式稳压器。这种稳压器虽然具有较强的可靠性和抗干扰能力，但其功率却不能做大，因此不能满足高速公路对稳压器的要求。

(3)NPS型智能稳压器

在一定程度上，此种稳压器属于较高端技术。它集合以上两种稳压器的优点并经技术改装后研制出的专利技术产品。因此具有输人功率大、效率高、输入输出隔离性能好、结构轻巧、可靠性高、容量大和可以进行监控的优良性能。

4 高速公路供电系统中电源解决方案

(1)单机供电系统

在高速公路路段电网情况较稳定的地区，在UPS 前端尽量减少稳定器的添加，因为加一级设备，就会多产生一个故障点，同理，减少可避免设备的添加就可以在一定程度上避免故障的发生，由此减少故障发生率。

(2)双机供电系统

为以防万一，高速公路上有些收费站要求多机多系统。所谓多机多系统指的就是指有的用户要求在每个车道上都配有一个UPS,这样一来，即使其中一个车道电源发生故障，另外的车道就可以照常运行，从而避免交通的堵塞。而在高速公路需要进行电路保障的路段上，在UPS两端添加两只快速继电器,由此加强电源的可靠性，且其既能够节约又容易实现,因此在保障高速路电源正常运营上得到普遍应用。

(3)双系统供电

在高速路的大型供电中心，设置双路供电，对于供电系统进行双重保障,为电源的不间断供电提供更强的可靠性，同时采用双套UPS冗余系统，使两套系统互为冗余。

5 结束语

综上所述，随着高速公路建设事业的蓬勃发展,高速公路运营管理水平的不断提高，对于电子电器设备在高速公路的管理运营中的要求也越来越高，只有UPS不间断电源系统可以为其提供良好的不间断电流，因此,UPS电源系统在高速公路中的应用必不可少的。#收费站#