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聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)在電源管理的應(yīng)用論文
摘要：不間斷電源（UPS）是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻不間斷電源，主要由計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)或其他電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。在對不間斷電源特性深入分析的基礎(chǔ)上，對聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)在不間斷電源管理中的具體應(yīng)用進行了詳細論述，以求達到設(shè)備在無人值守狀態(tài)下可靠運行的目的，實現(xiàn)傳統(tǒng)的人工看守式維護管理模式向以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化、自動化的集中管理模式的轉(zhuǎn)變，繼而達到降低維護成本、提高管理水平的目的。
關(guān)鍵詞：聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控；不間斷電源；儲能裝置；電源浪涌
1概述
不間斷電源（以下簡稱“UPS”）是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻不間斷電源，主要由計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)或其他電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)，當市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用，同時，它還向機內(nèi)電池充電；當市電中斷時，UPS會立即將機內(nèi)電池的電能通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電。UPS電源除了在保障供電的同時，還可以解決電壓下陷、電源浪涌、電源波動、諧波失真等由市電電源質(zhì)量差對負載設(shè)備造成的危害。
2影響UPS可靠運行的因素
不間斷電源作為一個可靠性好、高性能的用電設(shè)備，對其本身的管理與監(jiān)控是必不可少的，如果管理不當，則會導(dǎo)致UPS本身出現(xiàn)故障，進而影響到電子收費客服系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運行，而影響UPS可靠運行的主要因素包括以下幾個方面。
2.1環(huán)境因素
UPS的應(yīng)用環(huán)境是一個非常重要的問題，是影響設(shè)備正常運行的主要因素，具體環(huán)境因素又包括溫度、濕度、氣壓、雷電等。實際運行中溫度又是最主要的影響因素，一般而言，UPS推薦的工作溫度是25℃，溫度過高時，可使設(shè)備內(nèi)的半導(dǎo)體器件的漏電流增加、壽命縮短，使電磁器件溫升提高，破壞絕緣層；溫度過低又可使設(shè)備內(nèi)的半導(dǎo)體器件增益降低，使設(shè)備啟動困難甚至無法啟動，或?qū)е滦铍姵氐碾娊庖簝鼋Y(jié)而無法放出能量等問題出現(xiàn)。
2.2人為因素
UPS運行與維護離不開人，用戶需要具備一定的電源基本知識，并經(jīng)過UPS廠家的專業(yè)培訓(xùn)，否則就會因為人為因素導(dǎo)致系統(tǒng)斷電，影響電子收費業(yè)務(wù)的辦理。比如，在雙機并聯(lián)UPS系統(tǒng)中，負載被均分到兩臺機器上，當一臺出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動地將故障UPS的負載轉(zhuǎn)到另一臺上。此時，面板或監(jiān)視器上就會顯示有告警信息，如果技術(shù)人員未能及時發(fā)現(xiàn)并給予修復(fù)，一旦瞬間過載或市電中斷較長時間，另一臺UPS就會轉(zhuǎn)為旁路或斷電。
2.3雷電因素
雷電是自然界的一種大氣現(xiàn)象，會產(chǎn)生極高的電壓并形成電磁場。由于UPS中大量運用了半導(dǎo)體、IC芯片等器件，對電壓都有比較嚴格的要求，工作電壓一般都在2～10V，超過一定的電壓就會被擊穿或者燒毀。雷電一旦侵入，就極可能產(chǎn)生上千伏的電壓，進而對電子器件造成毀滅性破壞。雖不能避免雷電發(fā)生，但卻可以通過采取防護措施避免或減少雷電對UPS的破壞。研究認為，雷電入侵主要有直擊雷與感應(yīng)雷兩種形式，所以，一個完整的防雷方案應(yīng)包括針對直擊雷的外部防護與針對感應(yīng)雷的內(nèi)部防護兩個方面。
3不間斷電源監(jiān)控組網(wǎng)
目前，UPS監(jiān)控技術(shù)主要有基于串行通信方式的監(jiān)控技術(shù)、基于GSM無線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控技術(shù)、基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等組網(wǎng)方案。其中，基于串行通信方式的監(jiān)控技術(shù)受通信距離的限制，難以形成較大的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；基于GSM無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)雖然具有遠程維護管理方便、無需布線、手機短信報警等優(yōu)點，但在實際運用當中，需要支付一定的移動通信費用，且該方案一般應(yīng)用于有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，無法到達或野外無人值守的UPS供電場所；基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控技術(shù)是把各網(wǎng)點UPS電源設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點進行控制和診斷，實時提供UPS的電流、電壓、電池后備時間和負載率的狀態(tài)分析，并在出現(xiàn)故障時及時通知技術(shù)人員進行處理。
4聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用
UPS電源的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的目的在于實時掌握UPS的運行工況，對反饋回來的報警信息及時進行分析與處理，確保UPS的穩(wěn)定運行，根據(jù)以上對影響UPS可靠運行因素的分析，可知對UPS的監(jiān)控內(nèi)容主要包括以下幾個方面。
4.1運行環(huán)境
監(jiān)控對UPS運行環(huán)境因素的監(jiān)測，比如煙、火、酸霧、溫度等因素，當UPS運行溫度越限時，監(jiān)控單元就可以第一時間發(fā)出警告，及時通知用戶進行處理，以防止意外事故或設(shè)備故障的發(fā)生。
4.2充放電過程監(jiān)控
眾所周知，充電電壓太高會導(dǎo)致電池因過充而發(fā)熱，電池內(nèi)由于產(chǎn)生大量氣體而外溢，輕者縮短電池壽命，重者使電池的外殼鼓脹甚至破裂；充電電壓過低會使電池的化學(xué)反應(yīng)不充分，一段時間后就會使電池的容量越來越小，導(dǎo)致電池早期失效。因此，需要對UPS的充放電過程進行監(jiān)控，當監(jiān)控到這些參數(shù)偏離過大后，就可通過調(diào)整對應(yīng)的電位器，或用軟件方法及時調(diào)節(jié)，以避免對電池造成損害。
4.3對電池參數(shù)的監(jiān)控
針對蓄電池的性能及使用維護進行實時控制，是為了確保其具有較高的可靠性，并延長其使用壽命。監(jiān)控的主要內(nèi)容包括：①均衡充電控制。智能監(jiān)控單元時刻監(jiān)視蓄電池組各只電池的端電壓，發(fā)現(xiàn)端電壓偏差大于設(shè)定值的電池超過2只或3只時，則自動進入均衡充電管理，控制充電電壓。②蓄電池故障處理。對于蓄電池短路、氣體泄漏及漏酸、斷路等電池故障，智能監(jiān)控單元會及時發(fā)現(xiàn)，并及時發(fā)出聲光告警信號，通知用戶及時處理。③蓄電池壽命預(yù)測。智能監(jiān)控單元通過對蓄電池運行歷史數(shù)據(jù)的分析，或定期地進行壽命試驗，可以對蓄電池預(yù)定壽命進行評估。
4.4對輸入輸出參數(shù)的監(jiān)控
針對輸入和輸出監(jiān)控的大量參數(shù)，比如輸入輸出電壓、電流、頻率等和負載率等。在對輸入?yún)?shù)進行監(jiān)控時，當外供電電源中斷或參數(shù)偏差過大時，監(jiān)控單元可以及時發(fā)出報警或采取相應(yīng)的保護措施；對輸出參數(shù)的監(jiān)控可以讓技術(shù)人員及時了解到UPS輸出的電源質(zhì)量、負載使用情況等信息。
5結(jié)束語
不間斷電源設(shè)備在實際運維過程中仍然離不開人的作用，UPS作為一種智能化精密電源，對運行環(huán)境與維護人員的素質(zhì)均提出了較高的要求，只有人防與技防相結(jié)合，才能真正確保UPS系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行。
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