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直流电源与UPS的管理及维护
日期：2024-04-18 20:07
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摘要：
随着直流电源和UPS电源的广泛应用于各个领域，怎样管理这些电源设施，成为很多企业管理人员头疼的问题。
UPS和直流电源是企业重要的供电保障设施，传统的维护管理包括：①日常巡检外观，定期更换电源、滤波电容、风机等易损件，大修时做电源活化等 ; ②改造或采用换代设施，使用**工具测试电源性能。
以上的这种管理方式企业投入成本高，维护人员工作量大，不易实时掌握设施运行状态和关键数值，设施事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处，获得良好效益。下面介绍企业实施实例及注意事项。
一、计算机在线维护管理切换器
( 一 ) 切换器组成
1 、总控站 ( 后台 ) 。由监控站、工程维护站、切换器接口等构成，运用管理分析软件处理接收的数值并通过 Web 发布。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设施的运行状态以及完善的历史、实时数值分析统计。
2 、现场设施控制站 (ES) 。根据现场设施需要，可选择监控功能仪或设施运行状态信息彩集仪 (EII) 。 EII 通过 RS-232/485 端口与电能表、电源采集模块、直流屏、 UPS 等智能设施通信，将监测数值转换为符合通信协议的数值包，接入局域网，传送至主控室服务器。独立完整的 ES 包括以下部分。
(1) 切换器主机。由下行串口通道、数值处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过 RS-485 总线访问电源电压采集模块，采集数值，管理电压采集模块，数值处理器完成数值解压、数值计算、存储管理，将处理后的数值一部分送往显示器，另一部分由上行串口通道发送至协议处理器，或传给上一层管理切换器。
(2) 数值采集模块组。可根据用户需要确定采集数值要求及配置相应采集仪器，一般由电源电压采集模块、电流、温度、功率等组成，模块间隔离良好、绝缘性强，可靠性、**性高。数值采集可分组，每个模块可对一定数量电源进行电压采集，可配备电流、温度传感器，模块间与切换器主机一般采用 RS-485 连接。
(3) 协议处理器。具有协议处理程序的接口板，处理各种通信协议。可实现：①将主机发送的电源电压、电流、温度等信息按约定协议编码、打包、发送至远程服务器 ; ②将远程服务器发出的遥控、遥调指令经过解码发给主机，实时控制。
(4) 放电模块。可快速测出电源直流内阻，瞬间测试电源性能，大功率放电模块可提供瞬间大电流冲击负荷。
(5) 远程服务器。实现局域网内计算机数值通信，通过局域岗远程访问现场的蓄电源监测切换器，接收、分析数值，通过 Web 服务器发布数值。
3 、通信网络。联网现场设施各分站 ( 采集监控站 ) ，采用光纤作为数值通信主干线，组成全厂 UPS 和直流电源在线监控的局域网。
( 二 ) 切换器主要功能
1 、台账管理。集成各站 UPS 、直流切换器、蓄电源信息设施及查询功能。可查询每台 UPS 、直流设施的每节电源电压、平均电压、整组电压、充放电电流、环境温度等实时、历史数值，以曲线和柱状图方式显示，或生成报表打印。
2 、实时分析。对选定时间段内的电源运行状态、历史数值进行分析，当某个蓄电源被放过电，满足一定电流范围和时间 ( 大于设置值 ) 时，切换器将对蓄电源进行电源容量评价 ( 容量估算 ) 。
3 、报警指示和查询。可对每台 UPS 、直流电源故障进行报警，提供报警查询，以便及时处理。
4 、网络化。切换器具有远端通信和遥测、遥信、遥控功能，使远程服务器通过以太网对各站 UPS 、直流电源、蓄电源监测切换器进行实时监控与数值管理。还可根据企业需要，与其他切换器联网，采集一些重要设施的信息，实现更多功能。
二、切换器应用注意事项
认真查清企业内部 UPS 和直流电源现状以及企业现有网络规模，根据设施功能和重要性合理配置。
1 、确定网络构架方案，即企业是否有必要建立完整网络切换器或在现有网络基础上构建，对单个电源组也可实现完整、独立的在线维护管理。
2 、以在线管理切换器为核心，辅以必要人工测试，可降低管理成本，大站、关键设施直接采用完整切换器，小站、单体 UPS 等经后台机处理形成整体维护管理切换器。
3 、有些 UPS 和直流电源已具备多种管理功能，如状态参数、状态记录、报警等，合理配置不仅降低开发成本，还可减少线路过多带来的故障隐患。
4 、维护管理切换器只进行监视，建议控制指令 ( 如故障处理、切换、活化等 ) 的发出由人工实施。
5 、切换器建立后，可在有人值守的地方设监视站，由操作人员实现全天候运行状态监视，维修人员要定期查阅管理。
6 、要预留接口和协议以便兼容其他切换器，切换器上层管理也可建在企业已有网站上。
7 、建议状态管理切换器与过程控制或执行切换器分开，注意相互间独立性，不要相互干扰。
8 、切换器建立后要有工作制度和管理机制，确保正常使用。
UPS和直流电源是企业重要的供电保障设施，传统的维护管理包括：①日常巡检外观，定期更换电源、滤波电容、风机等易损件，大修时做电源活化等 ; ②改造或采用换代设施，使用**工具测试电源性能。
以上的这种管理方式企业投入成本高，维护人员工作量大，不易实时掌握设施运行状态和关键数值，设施事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处，获得良好效益。下面介绍企业实施实例及注意事项。
一、计算机在线维护管理切换器
( 一 ) 切换器组成
1 、总控站 ( 后台 ) 。由监控站、工程维护站、切换器接口等构成，运用管理分析软件处理接收的数值并通过 Web 发布。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设施的运行状态以及完善的历史、实时数值分析统计。
2 、现场设施控制站 (ES) 。根据现场设施需要，可选择监控功能仪或设施运行状态信息彩集仪 (EII) 。 EII 通过 RS-232/485 端口与电能表、电源采集模块、直流屏、 UPS 等智能设施通信，将监测数值转换为符合通信协议的数值包，接入局域网，传送至主控室服务器。独立完整的 ES 包括以下部分。
(1) 切换器主机。由下行串口通道、数值处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过 RS-485 总线访问电源电压采集模块，采集数值，管理电压采集模块，数值处理器完成数值解压、数值计算、存储管理，将处理后的数值一部分送往显示器，另一部分由上行串口通道发送至协议处理器，或传给上一层管理切换器。
(2) 数值采集模块组。可根据用户需要确定采集数值要求及配置相应采集仪器，一般由电源电压采集模块、电流、温度、功率等组成，模块间隔离良好、绝缘性强，可靠性、**性高。数值采集可分组，每个模块可对一定数量电源进行电压采集，可配备电流、温度传感器，模块间与切换器主机一般采用 RS-485 连接。
(3) 协议处理器。具有协议处理程序的接口板，处理各种通信协议。可实现：①将主机发送的电源电压、电流、温度等信息按约定协议编码、打包、发送至远程服务器 ; ②将远程服务器发出的遥控、遥调指令经过解码发给主机，实时控制。
(4) 放电模块。可快速测出电源直流内阻，瞬间测试电源性能，大功率放电模块可提供瞬间大电流冲击负荷。
(5) 远程服务器。实现局域网内计算机数值通信，通过局域岗远程访问现场的蓄电源监测切换器，接收、分析数值，通过 Web 服务器发布数值。
3 、通信网络。联网现场设施各分站 ( 采集监控站 ) ，采用光纤作为数值通信主干线，组成全厂 UPS 和直流电源在线监控的局域网。
( 二 ) 切换器主要功能
1 、台账管理。集成各站 UPS 、直流切换器、蓄电源信息设施及查询功能。可查询每台 UPS 、直流设施的每节电源电压、平均电压、整组电压、充放电电流、环境温度等实时、历史数值，以曲线和柱状图方式显示，或生成报表打印。
2 、实时分析。对选定时间段内的电源运行状态、历史数值进行分析，当某个蓄电源被放过电，满足一定电流范围和时间 ( 大于设置值 ) 时，切换器将对蓄电源进行电源容量评价 ( 容量估算 ) 。
3 、报警指示和查询。可对每台 UPS 、直流电源故障进行报警，提供报警查询，以便及时处理。
4 、网络化。切换器具有远端通信和遥测、遥信、遥控功能，使远程服务器通过以太网对各站 UPS 、直流电源、蓄电源监测切换器进行实时监控与数值管理。还可根据企业需要，与其他切换器联网，采集一些重要设施的信息，实现更多功能。
二、切换器应用注意事项
认真查清企业内部 UPS 和直流电源现状以及企业现有网络规模，根据设施功能和重要性合理配置。
1 、确定网络构架方案，即企业是否有必要建立完整网络切换器或在现有网络基础上构建，对单个电源组也可实现完整、独立的在线维护管理。
2 、以在线管理切换器为核心，辅以必要人工测试，可降低管理成本，大站、关键设施直接采用完整切换器，小站、单体 UPS 等经后台机处理形成整体维护管理切换器。
3 、有些 UPS 和直流电源已具备多种管理功能，如状态参数、状态记录、报警等，合理配置不仅降低开发成本，还可减少线路过多带来的故障隐患。
4 、维护管理切换器只进行监视，建议控制指令 ( 如故障处理、切换、活化等 ) 的发出由人工实施。
5 、切换器建立后，可在有人值守的地方设监视站，由操作人员实现全天候运行状态监视，维修人员要定期查阅管理。
6 、要预留接口和协议以便兼容其他切换器，切换器上层管理也可建在企业已有网站上。
7 、建议状态管理切换器与过程控制或执行切换器分开，注意相互间独立性，不要相互干扰。
8 、切换器建立后要有工作制度和管理机制，确保正常使用。
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