高速公路監(jiān)控機(jī)房ＵＰＳ的基本維護(hù)

[摘要]文章論述高速公路監(jiān)控機(jī)房使用UPS的必要性，提出使用UPS的注意事項(xiàng)和進(jìn)行雄護(hù)的相應(yīng)措施。

[關(guān)鍵詞]高速公路；監(jiān)控機(jī)房；UPS；維護(hù)

[作者簡(jiǎn)介]龍萬(wàn)恩，南友高速公路有限責(zé)任公司崇左監(jiān)控雛護(hù)站站長(zhǎng)，助理工程師，廣西崇左。532200

[中圖分類(lèi)號(hào)]TP，273

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1007-7723(2009)06-0060-0003

在線式UPS，市電正常時(shí)它的輸出經(jīng)過(guò)整流，逆變過(guò)程，同時(shí)對(duì)蓄電池浮沖，市電中斷時(shí)由蓄電池經(jīng)逆變器向負(fù)載供電，即UPS的逆變器一直處于工作狀態(tài)。后備式的UPS只有當(dāng)市電中斷時(shí)或電壓低于170V時(shí)才啟用逆變電路，正常時(shí)由市電直接輸出，通常容量小于3KVA。在線互動(dòng)式UPS介于兩者之間。

UPS同時(shí)具備穩(wěn)壓、濾波等功能，有些UPS可以在故障或過(guò)載時(shí)改由市電旁路供電。

后備式的電壓輸出有較大的波動(dòng)，在17Dv～260V之間，采用高速繼電器實(shí)現(xiàn)市電和蓄電池之間的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于10毫秒。在線式始終使用逆變電路工作，其電壓的穩(wěn)定性高，基本上在220V±5％范圍內(nèi)，對(duì)蓄電池基本不存在轉(zhuǎn)換時(shí)間；與市電旁路轉(zhuǎn)換采用靜態(tài)開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)換時(shí)間可以達(dá)到微秒級(jí)。

UPS輸出精度高、轉(zhuǎn)換時(shí)間快，同時(shí)造價(jià)較高(約為EPS的2倍)，平時(shí)能耗大(在線式)，主機(jī)壽命較短(8—10年)。

高速公路機(jī)房的基本特點(diǎn)：現(xiàn)在大多數(shù)監(jiān)控室都是采用集中監(jiān)控的管理模式，即大站采用監(jiān)控員上班監(jiān)控，小站都是無(wú)人值守，一個(gè)大站監(jiān)控員同時(shí)監(jiān)控3到4個(gè)小站。這種管理模式可以精簡(jiǎn)人員，節(jié)約經(jīng)費(fèi)；但另一方面也對(duì)設(shè)備的維護(hù)提出了更高的要求。

一、高速公路監(jiān)控機(jī)房為什么要用UPS

有一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤概念，認(rèn)為我們使用的市電，除了偶爾發(fā)生的斷電事故，是連續(xù)而且恒定的，其實(shí)不然。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng)，上面連接了成千上萬(wàn)各種各樣的負(fù)載，其中一些較大的感性、容性、開(kāi)關(guān)電源等負(fù)載不僅從電網(wǎng)中獲得電能，還會(huì)反過(guò)來(lái)對(duì)電網(wǎng)本身造成影響，惡化電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的供電品質(zhì)，造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外，意外的自然和人為事故，如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路，都會(huì)危害電力的正常供應(yīng)，從而影響負(fù)載的正常工作。根據(jù)電力專(zhuān)家的測(cè)試，電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對(duì)電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問(wèn)題主要有以下幾種：

1，電涌(power surges)：指輸出電壓有效值高于額定值的1 10％，而且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)或數(shù)個(gè)周期。電涌主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。

2，高壓尖脈沖：指峰值達(dá)6000V，持續(xù)時(shí)間從萬(wàn)分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)操作而產(chǎn)生。

3，暫態(tài)過(guò)電壓(switchingtransients)：指峰值電壓高達(dá)20000V，但持續(xù)時(shí)間界于百萬(wàn)分之一秒至萬(wàn)分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類(lèi)似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會(huì)有區(qū)別。

4，電壓下陷(power sags)：指市電電壓有效值介于額定值的80％一85％之間的低壓狀態(tài)，并且持續(xù)時(shí)間達(dá)—個(gè)到數(shù)個(gè)周期。大型設(shè)備開(kāi)機(jī)、大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或大型電力變壓器接入都可能造成這種問(wèn)題。

5，電線噪聲(electrical line noise)：是指射頻干擾和電磁干擾(En)以及其他各種高頻干擾。馬達(dá)的運(yùn)行、繼電器的動(dòng)作、馬達(dá)控制器的工作、廣播發(fā)射、微波輻射以及電氣風(fēng)暴等，都會(huì)引起線噪聲干擾。

6，頻率偏移(frequencyvar<／I>iation)：是指市電頻率的變化超過(guò)3Hz以上。這主要由應(yīng)急發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行，或由于頻率不穩(wěn)定的電源供電所致。

7，持續(xù)低電壓(brownout)指市電電壓有效值低于額定值，并且持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。其產(chǎn)生原因包括：大型設(shè)備啟動(dòng)和應(yīng)用、主電力線切換、啟動(dòng)大型電動(dòng)機(jī)、線路過(guò)載。

8，市電中斷：指市電中斷并且持續(xù)至少兩個(gè)周期到數(shù)小時(shí)的情況。其產(chǎn)生原因有：線路上的斷路器跳閘、市電供應(yīng)中斷、電網(wǎng)故障。對(duì)于電腦來(lái)說(shuō)，顯示器及主機(jī)工作都需要正常的電力供應(yīng)。尤其是內(nèi)存，對(duì)電源的要求更高。它是一種依賴(lài)電能的存儲(chǔ)設(shè)備，需要不斷地刷新動(dòng)作來(lái)保持存儲(chǔ)內(nèi)容。一旦斷電，所保存的內(nèi)容立即消失。如果非正常斷電，導(dǎo)致內(nèi)存中的信息來(lái)不及保存到硬盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備上，就會(huì)造成信息因完全丟失或變得不完整而失去價(jià)值，從而浪費(fèi)大量的工作精力、時(shí)間，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而UNIX這樣的操作系統(tǒng)，如果不正常關(guān)機(jī)，內(nèi)存中的系統(tǒng)信息沒(méi)有回寫(xiě)到硬盤(pán)上，還可能造成系統(tǒng)崩潰，無(wú)法再次啟動(dòng)。此外，電腦中的硬盤(pán)，雖然應(yīng)用的是磁存儲(chǔ)介質(zhì)，不會(huì)因斷電而損失信息，但突然的電力故障會(huì)使正在進(jìn)行讀寫(xiě)工作的硬盤(pán)物理磁頭損壞，或者系統(tǒng)文件在維護(hù)文件系統(tǒng)時(shí)，造成文件分配表錯(cuò)誤，從而造成整個(gè)硬盤(pán)的報(bào)廢。另外，現(xiàn)在的操作系統(tǒng)大都能設(shè)置虛擬內(nèi)存，由于突然的斷電，使系統(tǒng)來(lái)不及取消虛擬內(nèi)存，從而造成硬盤(pán)中的“信息碎片”，不僅浪費(fèi)了硬盤(pán)存儲(chǔ)空間，還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器運(yùn)行緩慢。電腦電源是一種整流電源，過(guò)高的電壓可能會(huì)造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態(tài)過(guò)電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過(guò)整流器進(jìn)入主機(jī)板，影響機(jī)器的正常工作，甚至燒毀主機(jī)線路。總之，電力問(wèn)題是計(jì)算機(jī)工作的重大威脅。但是隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益重要和廣泛，安全可靠的電源已是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理人員不得不認(rèn)真面對(duì)的重要問(wèn)題。“需要是社會(huì)發(fā)展的第一推動(dòng)力”。在這種背景下，UPS(不間斷電源)應(yīng)運(yùn)而生，并伴隨電力電子技術(shù)的發(fā)展，不斷推陳出新，在數(shù)十年間，不僅造就了一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)。而且隨著時(shí)間的推移將有更蓬勃的發(fā)展和燦爛的前景。

二、什么是UPS

UPS(Uninterruptible Power System)，即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其他電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷(事故停電)時(shí)，UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。

UPS作為保護(hù)性的電源設(shè)備，它的性能參數(shù)具有重要意義，應(yīng)是我們選購(gòu)時(shí)的考慮重點(diǎn)。市電電壓輸入范圍寬，則表明對(duì)市電的利用能力強(qiáng)(減少電池放電)。輸出電壓、頻率范圍小，則表明對(duì)市電調(diào)整能力強(qiáng)，輸出穩(wěn)定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩(wěn)定性，而電壓穩(wěn)定度則說(shuō)明當(dāng)UPS突

然由零負(fù)載加到滿(mǎn)負(fù)載時(shí)，輸出電壓的穩(wěn)定性。

還有UPS效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)換時(shí)間等都是表征UPS性能的重要參數(shù)，決定了對(duì)負(fù)載的保護(hù)能力和對(duì)市電的利用率。性能越好，保護(hù)能力也越強(qiáng)。總的來(lái)說(shuō)，離線式UPS對(duì)負(fù)載的保護(hù)最差，在線互動(dòng)式略?xún)?yōu)之，在線式則幾乎可以解決所有的常見(jiàn)電力問(wèn)題。當(dāng)然成本也隨著性能的增強(qiáng)而上升。因此，用戶(hù)在選購(gòu)UPS時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載對(duì)電力的要求程度及負(fù)載的重要性不同，而選取不同類(lèi)型的UPS。

三、使用UPS要注意的事項(xiàng)

1，UPS的使用環(huán)境應(yīng)注意通風(fēng)良好，利于散熱，并保持環(huán)境的清潔。

2，勿帶感性負(fù)載，如點(diǎn)鈔機(jī)、日光燈、空調(diào)等，以免造成損壞。

3，UPS的輸出負(fù)載控制在60％左右為最佳，可靠性最高。

4，UPS帶載過(guò)輕(如1000VA的UPS帶100VA負(fù)載)有可能造成電池的深度放電，會(huì)降低電池的使用壽命，應(yīng)盡量避免。

5，UPS開(kāi)機(jī)時(shí)要避免帶載啟動(dòng)，對(duì)于機(jī)房的UPS必須全天候運(yùn)行。

6，LIPS放電后應(yīng)及時(shí)充電，避免電池因過(guò)度自放電而損壞。

7，注意保證UPS的有效屏蔽和接地保護(hù)。UPS必須接地且接地電阻不得大于1歐姆。

四、在管理上加強(qiáng)巡檢

1，安裝UPS監(jiān)控軟件。安裝山特公司自帶的監(jiān)控軟件winpower，可以很好地監(jiān)控UPS的市電異常情況。

2，制定管理規(guī)定，要求收費(fèi)站當(dāng)班收費(fèi)員定期巡檢。在停電情況下，如果未及時(shí)發(fā)電。是由UPS供電，那么當(dāng)班的收費(fèi)員應(yīng)每半小時(shí)去機(jī)房巡檢，發(fā)現(xiàn)UPS工作異常，應(yīng)立即匯報(bào)。

3，定期做好UPS的檢測(cè)工作。適當(dāng)?shù)姆烹?，有助于電池的激活，如長(zhǎng)期不停市電，每隔三個(gè)月應(yīng)人為斷掉市電用UPS帶負(fù)載放電一次，這樣可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。如果檢測(cè)出有電池?zé)o法滿(mǎn)足供電要求，應(yīng)立即更換電池。

4，小站無(wú)人值守機(jī)房安裝監(jiān)控?cái)z像頭，既能杜絕安全隱患，又能觀察到各種設(shè)備的指示燈工作狀態(tài)(如UPS工作面板)，而集中監(jiān)控室值班監(jiān)控員則應(yīng)密切注意觀察無(wú)人值守機(jī)房?jī)?nèi)的情況，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào)。

五、監(jiān)控技術(shù)維護(hù)人員要掌握一些常見(jiàn)故障的處理方法，以便在發(fā)現(xiàn)UPS異常工作能迅速做出處理

常見(jiàn)故障有：

1，UPS無(wú)燈亮，無(wú)警告聲。可能是后蓋板NFB未打開(kāi)或無(wú)輸入，可將NFB切至“0N”，檢查輸入電源。

2，UPS無(wú)市電指示，每隔幾秒報(bào)警一次?？赡芎笊w板NFB未打開(kāi)或無(wú)輸入，可將NFB切至“ON”，檢查輸入市電電源。

3，UPS故障指示燈亮，連續(xù)報(bào)警?？赡苁荱PS故障，要關(guān)閉UPS，將工作狀態(tài)切換至市電模式，并及時(shí)與維修中心聯(lián)系。

4，UPS蜂鳴器每秒鳴叫兩次。可能是超載，請(qǐng)卸除不重要的負(fù)載。

5，UPS電池放電時(shí)間低于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間?？赡苁请姵貨](méi)有充飽或電池?fù)p耗或充電器故障?？稍诔潆姵掷m(xù)8小時(shí)后，重新測(cè)試放電時(shí)間，若問(wèn)題仍未解決，并發(fā)現(xiàn)有電池達(dá)不到放電時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，可以考慮更換電池。

6，更換電池時(shí)要首先將電池箱后面板的開(kāi)關(guān)打下，并將所使用的工具，如固定搬手等用絕緣膠布包好，以免電池所釋放的電流傷人。

以上就是筆者對(duì)高速公路監(jiān)控機(jī)房UPS的一些基本認(rèn)識(shí)。如何在工作中更好地維護(hù)好“三大系統(tǒng)”的總后勤保障呢?每個(gè)維護(hù)人員所遇到情況可能會(huì)各不相同，因此維護(hù)方法也有一定的差異，相信大家一定還有更好的維護(hù)方法。那就讓我們一起努力，維護(hù)好高速公路的各種設(shè)備，為高速公路的和諧快速發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。