不間斷供電系統(tǒng)在煤礦監(jiān)控中心站的應用

【摘要】煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全高效生產的重要保障。為了更好地實施安全監(jiān)控，我礦地面監(jiān)控中心安裝了不間斷供電系統(tǒng)。文章對系統(tǒng)的組成、工作原理和日常維護等進行了介紹。

【關鍵詞】煤礦安全監(jiān)控；不間斷供電系統(tǒng)；UPS

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全高效生產的重要保障。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)分井下和地面兩部分。井下主要是各種傳感器通過礦用分站完成數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)對生產場所的安全監(jiān)測與控制。地面設備是信息采集處理中心：由傳輸接口、監(jiān)測管理軟件、監(jiān)控主機、備用機、打印機、監(jiān)視器以及信號避雷器等組成，主要把井下上傳的監(jiān)測控制信息及時傳輸，對井下環(huán)境進行綜合分析和科學判斷，確保煤礦生產的安全。

監(jiān)控地面中心站就是地面設備安裝的要害位置，對電器設備的管理也有統(tǒng)一的標準。中華人民共和國安全生產行業(yè)標準AQ1029-2007中明確要求了當電網停電時，備用電源保證監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控時間不小于2小時，為實現(xiàn)這一目標，地面中心站安裝了不間斷供電系統(tǒng)。

一、UPS對監(jiān)控機房設備的重要性

對于機房中的服務器來說正常工作需要正常的電力供應，尤其是內存系統(tǒng)，對電源的要求更高，內存系統(tǒng)是一種依賴電能的存儲設備，需要不斷地刷新動作來保持存儲內容。一旦斷電，所保存的內容立即消失。如果非正常斷電，導致內存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設備上，就會造成數(shù)據(jù)因完全丟失或變得不完整而失去價值，從而浪費大量的工作精力、時間、甚至造成巨大的經濟損失。電腦電源是一種整流電源，過高的電壓可能會造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態(tài)過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板，影響機器的正常工作，甚至燒毀主機線路。對于機房設備而言，可靠穩(wěn)定的電力供應是應當首要解決的重要問題。UPS不間斷電源為機房設備提供了穩(wěn)定可靠地電源，能在斷電后能夠提供可靠穩(wěn)定的后備電源，對不穩(wěn)定的電網實時監(jiān)控，機房設備安全性得到了可靠保障。機房采用供電系統(tǒng)如下圖所示：

我礦安裝了不間斷供電系統(tǒng)是由不間斷電源UPS和電池供電箱組成，UPS是型號EA-DF 831000和電池型號是EAST NP120-12，是一種免維護鉛酸電池單進單出在線式UPS，每次充電時間8-10小時就能完成90%的容量，它采用的是在線式拓撲構架設計，對交流輸入電源不斷進行跟蹤，當電中斷時，會無間斷的轉換為電池供電模式。在過載和故障情況下，UPS會無間斷地自動轉換到旁路模式，由旁路電源供電。若過載情況消除，UPS還會無間斷地自動轉回到逆變供電模式。

二、不間斷電源的工作原理

UPS系統(tǒng)架構框圖：

UPS正常運轉運行流程：

當UPS運轉正常時，電源經濾波器除高頻諧波噪聲，一路經由充電器對電池組充電，保持電池電力處于滿電位，另一路經由整流器，變換成直流電，經逆變器轉換成純凈的正弦波電源，再經由靜態(tài)開關、濾波器送至機房設備使用。如下圖：

UPS斷電運行流程：

當斷電時，由電池迅速供電給逆變器，經逆變器轉換成純凈的正弦波電源，再經靜態(tài)開關、濾波器送至機房設備使用，不至造成機房設備有斷電發(fā)生。如下圖：

三、使用說明

3.1開機前準備工作

斷開所有負載，把交流輸入開關、電池輸入開關置于OFF狀態(tài)，用萬用表檢查交流輸入、電池輸入電壓、極性是否符合UPS要求，并確保UPS的輸出電壓符合所有負載設別的額定電壓。

3.2開機操作步驟

先閉合UPS的電力開關，觀察交流輸入指示燈與旁路指示燈是否同時亮起，電經旁路向負載供電。持續(xù)按開機鍵1秒以上，UPS開機，此時LED顯示屏亮起。經過20秒后，旁路狀態(tài)指示燈熄滅，UPS逆變模式指示燈常亮，此時UPS由逆變器向負載供電。切斷UPS交流輸入開關，交流輸入指示燈熄滅，電池模式指示燈常亮，UPS由電池逆變輸出向負載供電。

3.3日常操作方法

UPS日常關機時，持續(xù)按UPS關機按鈕1秒以上即關閉UPS逆變器。此時UP處于旁路狀態(tài)，電經旁路供電，電池處于充電狀態(tài)。如果要使UPS完全無輸入，切斷UPS的交流輸入和直流輸入開關。

參考文獻

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[2]馮衛(wèi)，胡發(fā)中.搞好礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)確保煤礦安全[J].山東煤炭科技，2008（3）.

作者簡介

徐紅，陜西咸陽人，工作于安徽省淮南市淮浙煤電公司顧北煤礦監(jiān)控隊，工程師。