移动彩信在设备远程检测中的应用

EMAS(Enterprise Mobile Agent Server)移动代理服务器的高带宽和集中紧凑管理特性使大容量信息传递与分享在空间上得以广泛延伸，并且其应用方案推出后，大多是基于移动办公或移动业务管理的。本文将围绕北京气象卫星地面站运行系统分布空间不断扩大后，所出现的保障运行系统的可靠性和运行管理的高效性需求展开思考，通过对地面站不间 断供电系统(UPS电源系统)的远程移动管理系统项目的具体实施，对技术上的可行性进行进一步分析。

　　新技术的不断涌现促使各类设备向多功能化、自动化与智能化发展。如今，很多设备都具备了运行状态检测和记录的功能，尤其是无人职守设备。这为远程监测的EMAS移动应用的实现提供了技术前提。

　　在北京地面站业务保障系统运行管理项目中，必须兼顾用户的实际情况与成本因素。所以，笔者首先考虑通过那些本身在业务系统中特别重要的大型设备，来架构EMAS的移动应用。这类设备需要24小时不间断运行，迫于环境条件或者本身运行的限制，多数时间它们还会处于无人职守状态。同时，异常天气的频发导致系统瘫痪的突发问题随时可能出现，给业务保障工作带来了更高的难度。所以，在线设备不得不强调更高的运行可靠性。

　　此外，第三代移动通信技术(3G)的迅速发展和应用普及，EMAS应用相关辅助技术的完善与成熟，都为本的实施提供了有力的保证。

　　北京地面站对UPS电源这类远程无人职守设备运行的稳定性有极高的要求：潜在的故障隐患，必须能够被及时排除，能够被快速发现与处理。这将涉及五个方面的设计要求：

　　一、UPS电源系统运行参数的采集与备份。系统能够对UPS电源实时运行状态参数进行采集、分类处理，生成运行记录文件，必要的情况下将数据转换成直观的图表形式，并按用户设置的方式进行存储备份。

　　二、系统运行状态信息向手机终端发送。系统可以定时或者按用户申请的方式向手机终端发送运行状态信息，包括数据、文字、图片等。

　　三、手机终端用户可以短信的方式实现信息采集、提取，或是发送任务请求、停止等遥控指令。

　　四、系统故障状态可向终端手机发送报警。针对关键环节的运行参数预设浮动范围，在超出范围后发送系统非正常或故障报警信息到相关手机用户，并截取原始运行状态信息。

　　五、系统远程故障会诊分析与排除。由于UPS电源系统是性设备，其维修和维保一般都是委托服务商负责，在确定故障发生后，可通过本系统发送现场的图片、视频信息到服务商手机终端，可根据系统现场状态进行应急性的分析与故障排查，提高解决故障的效率。

　　在EMAS远程监测系统的应用中，通过彩信和短信传递设备的运行状态，对设备进行远程维护与管理这一模式，其系统架构的逻辑并不复杂。系统硬件主要由以下几部分构成：

　　一、系统管理PC主机。鉴于系统长时间处于运行状态，选用定制型高可靠性工控机作为处理主机。该主机装载着主控程序，对所有业务进行管理。

　　二、EMAS服务器。接受系统管理PC机发送过来的信息，在编码后再向移动运营商发送待发的手机信息。

　　三、手机终端。由于可能接受大容量信息和文件，应支持3G网络，涉及图片和视频，屏幕的尺寸和分辨率应达到一定的标准。

　　四、其他通信媒介。UPS电源与系统管理主机长距离通信(大于500米小于1000米)采用RS485模块将UPS电源状态原始数据传送到管理主机。系统管理主机与EMAS服务器通过局域网路由器接，EMAS服务器也通过局域网与外部Internet相连并接入移动运营商的移动发送网络。

UPS电源方案：适合自己就是

UPS电源和机柜产品似乎总是那么默默无闻，虽然比不得服务器这些品牌名头响亮，可是，正是它在保证着服务器、存储以及众多网络设备的正常运行。随着科技的发展，如今的UPS电源和机柜并不仅仅是提供备用电源，提供拜访服务器的柜子那么简单。它们通常担负着防雷击、防浪涌等机房安全方面的重要职责。

　　UPS电源的分类及特点

　　就UPS电源应用技术而言，主要分为三类，后备式、在线互动式及在线双变换。各厂商采用的技术有所不同。后备式很容易理解，通常来说，用电设备在断电之后，直接就可以通过智能的切换实现电池给相应的设备进行供电，这就是后备式。它会给所有的设备以后备的运营时间。在线互动式和在线双变换式，可以在整个过程中满足所有IT设备用电的需要。与后备式的主要差别在于在线互动式和在线双变换式的切换是一直在线的，并非断电之后再切换。总体来说，在线互动式和在线双变换式只有成本上的差异，技术上面差异不太明显。

　　按需提供解决方案

　　从APC整个产品线来看，我们很少强调产品的技术，更注重的是用户在什么样的应用环境下，应用我们的UPS电源。我们会确定用户的类型，一般分为桌面应用型，包括家庭用户、桌面终端应用的用户等，小型服务器和网络应用的用户，小型服务器机房的用户及中小规模的数据中心和大型数据中心的用户。

　　他们在选择UPS电源应用时，包括相应的制冷和机柜，会根据目前应用的设备特性及未来企业的成长，有自己的需求，比如这个过程中如果应用到高密度设备，或者应用到POE的设备(以太网)，他们就要更多地考虑应该采取什么样的密度策略。另外，他可能需要考虑自己企业信息化增长的速度和成长规模。也就是说，他需要考虑整个IT应用生命周期，需要更换的时间是多长。基于这样的周期，确定采取模块化的UPS电源还是普通的单机UPS电源。

　　关于制冷，如果应用到高密度设备，往往在这种情况下，传统房间级的制冷空调就无法满足需要，可能会出现热点问题。这个时候，我们也会建议他们进一步地采用行级的或者是机架的制冷空调，或者是在原来高密度和低密度混搭的机柜里面采取一些辅助的通风设备。

　　所有这些，不管是UPS电源还是制冷，还是其他的物理监控设备，更重要的是保证在IT应用的过程中，整个物理基础设施的安全性。物理基础设施可确保整个IT平台的运算，包括软件应用、支持软件应用的硬件设备及IT负载，在企业需要应用这个信息时，它能够提供持续的服务，也就是我们通常讲的可用性。在整个的应用里，我们更多地考虑客户应用的需求、IT应用的特点，然后我们提供相应的基础设施的解决方案。

　　如何从业务需求转化为IT应用

　　具体细化到这种需求时，通常客户很容易会把业务层面上的需求转化为IT应用的需求。这是集成商能帮我们的客户做到的。但是，在物理基础设施选择上，他们可能需要借助一些工具，因为很多的客户不具备强健的相应配置能力。在面临业务需求时，他只要说明业务需求说明，然后将业务需求转化成IT需求以后，基于IT需求，我们就能进一步满足物理设施相应的需求。

　　就客户本身来说，他认为只是把信息化做好就可以了，不需要了解很多的技术层面，他可能需要供应商、厂商提供更全面的解决方案。

　　如果在整个物理空间的层面存在约束，比如他单位没有提供足够的空间，一方面你要把信息化做好，但是就只给你三平米的小机房，然后你要支持我大概2000人的网络操作及相应的服务器操作等一些基本的日常办公网络需求。

　　基于这种需求，他需要考虑的是物理条件的约束。，如何在写字楼里建一个机房，因为有空间的约束，所以要买一些压缩型的设备，比如高密度的设备，它的体积小，但是单位面积的发热量会大。我们解决这个问题时，就面临着在一个小范围里应用高密度，同时又是在办公环境里，对制冷的要求又很高。其实，在APC的网站都有这样的工具和选择器进一步地帮他选择。客户不用了解比如现在有一个350瓦的服务器，所以UPS电源要配多少。只要用户告诉我们，服务器的功率是多少，IT设备的应用功率是多少，我们就可以给他提供三种解决方案去选择，一种是基本型，满足他的基本需要;另外一种是性价比很高的;第三个是豪华型。

　　还有一些例子，我们很多客户说他的前任交给他一个小规模的服务器机房。现在老板跟他要求说，给你批一百万的预算对机房进行改造，满足应用一部分虚拟化的需要。在这样的情况下，他可能考虑更多的是虚拟化、IT整合的问题，可能需要考虑把多个机柜里面的服务器整合到一、两个机柜里面。这种整合是指可能是基于现有的服务器整合，也可能是他要去采购新的设备。这样的情况下，我们也可以确定相应的物理基础设施的需求，包括是不是要考虑未来进一步的变化，把所有的设备都更替掉的变化。

　　另外，他还要考虑目前的虚拟化以后，在整个数据中心或服务器机房里出现的这种移动的热点问题。公司里面原来是否存在有的人没有经过授权就进到机房，破坏掉一个设备就跑了。这样的话，可能对监控又有一部分的需求。

　　对于整个企业来说，它有一个信息化的需要，同时把这种信息化的需要，很快地转化成一些IT相关设备和应用数字。其次要考虑电源保护这部分，也就是UPS，电源分配这一部分(PDU)，还有是机柜，整个的通风，也就是制冷，以及基于所有的这些部分，客户需要什么样的服务。如果像你刚才说的，信息化负责人对技术不是太了解，就需要有专门的维护服务和定期的检修服务。

　　用户没有成功与不成功之说

　　有没有哪些不成功的用户，比如他们没有接受这个观念？

　　如果从用户的角度说，没有成功与不成功之说。更多的是要考虑，他负责的信息化给企业有没有带来正面的支持。也就是说，信息化有没有成为企业竞争力的驱动体。如果从这个角度来看，我觉得它的问题不单单是在UPS这个部分。UPS电源能够解决的是在断电以后对IT设备进行持续的供电，同时它会面临未来扩展的需要。任何企业在实际的运营过程中追求的重要的是利润，有没有考虑到实际的数据中心的运行成本。

　　我们再回到你刚才讲的，虽然它不是UPS电源这个部分，但是与UPS电源相关。同时，更需要考虑的是制冷的部分。所以我认为在服务器机房里面，如果从实际的运行需要来说，首先要考虑的是可用性的问题。其次他要考虑未来发展的趋势问题，未来社会密度会越来越高。还有一个他要考虑的是企业的发展问题，所有的IT系统都是给企业提供实时的支撑，所以他需要快速地应对企业发展的变化。

　　对于我们来说，成功的用户一方面能够在企业提供的预算范围内，采购性价比的系统;同时，后期的运营和维护成本又非常经济高效。基本上来说，这正是我们一直主推的概念，需要考虑到整个IT基础设施架构的灵活性与可拓展性。

　　数据中心这个部分，有超过一半的部分是被供电，也就是UPS和制冷这两个部分消耗掉的。只有30%真正流入到我们需要的IT应用，IT负载花的部分才30%。根据Frost &Sullivan发布的数据显示， 2009年年底，数据中心的平均电力使用效率是在2.9，差不多还是30%的电力流到IT设备里。在现在的社会背景下面，我们强调绿色、环保、节能减排、高效。基于这种情况下，我们除了要考虑IT系统是不是可以实施可用，同时，还需要考虑我们的IT系统，整个数据中心的物理基础设施的架构是不是高效。

　　在这个层面，我们应该考虑，，从制冷着手，制冷是需要电的。在数据中心里输入的电力越多，需要的制冷就越多，导致用的电就越多，这是一个矛盾的结合体。它基于的一个定律是，在数据中心里，任何电力的输入都会带来热量的产出，任何热量的产出都需要制冷，制冷又需要电力，所以这种循环是一个矛盾体。终的一个是，我们要想让数据中心的效率提高，必须得提高制冷的效果。

　　系统级模块化

　　模块化UPS电源这个整合概念跟整体信息化建设是非常吻合的，就像刀片服务器一样，就模块化UPS电源这一块，APC这方面有哪些考虑？

　　我觉得任何一个设备的模块化，都不能从根本上改变这个行业的发展。我们需要考虑的是系统级的模块化，而不是设备级的模块化。系统级的模块化跟设备级的模块化的一个典型概念就是，刀片式服务器。刀片式服务器的模块化，需要的是存储的控制、电力的控制、数据访问的控制。接下来会有相应的虚拟化，甚至在未来云计算所有的这种相应的配套的IT系统，都可以支撑这种模块化。然后把它可能带来的效益发展到。

　　模块化UPS电源应该要具备的几个基本特点，需要功率是模块化的，里面的电路是兼容的。模块化UPS电源不是把几个小的UPS电源或者几个小功率的UPS拼装在一起就可以了。而是在于说，它要实现这种在线的维护。即便带电的情况下，需要能够很从容地插拔功率模块、插拔电池，可以在带电的情况下更换控制板。所以，我觉得他需要考虑的是根本的系统模块化。

　　在模块化UPS电源的同时，整个数据中心的可用性，它根本的决定因素是什么？在数据中心里，所有涉及到相应的设备短板，它的可用性决定了数据中心的可用性。模块化可以提高故障修复时间，提高UPS的效率。同时，在整个数据中心里，制冷、配电、物理监控、物理安全会出现问题。所以，数据中心的可用性还是得不到保障。在选购产品的时候，我们不要进入一个误区。不要看这个设备是不是模块化，应该是看一个系统是不是能够有机地结合在一起，提供更高的可用性。

　　此外，我还需要补充一点，所有设计的采购，或者是应用到一个新的信息化系统时，企业要考虑的是前期的采购成本和后期的运营成本这两个部分。其实模块化UPS很大的一个劣势是采购成本比较高。但是，后期的维护和运营成本会相应比较低。

　　很多厂商把自己的UPS电源功率拆化成模块化的方式然后去呈现，但实际上它所有里面的电路都不是容积的。模块化一个基本的要求是，设备一旦出现问题，就会自动地有另外一个备份去确保它正常的工作。如果功率模块出现问题，也可以智能切换。还有一个重要的部分是，如果不需要这么多功率时，模块化UPS电源可以把一些功率模块关掉，使UPS电源输出容量降低，从而让UPS电源的效率更高。

　　机房散热问题

　　这是一个很的领域。我相信你刚才一定注意到我提到一个密度策略的问题。其实密度策略直接影射出来的就是供电、制冷的策略。基本上来说，在数据中心里，制冷方式有很多种，比如房间级的包围设备制冷，也就是传统的把机房空调放置在机房的周围，通过高架地板，加上打孔的地板，把冷风送到机柜的前部，也就是冷风到里面去。这种方式能够满足的范围是在每个机柜不能超过3000瓦的制冷范围。所以，在传统的低密度的机房里面，都是采用这种房间级的包围式制冷。

　　讲到机房散热问题的时候，我突然想到几个前提。机房的布局方式分为冷通道和热通道，也就是面对面、背靠背的摆放方式。另外，我们为了提高散热的效率，在没有安装服务器的机柜行里面，应该安装服务器的网板，避免机柜层面冷热空气的混合。

　　前面只是一些小的技巧，接下来在制冷密度策略里面，是房间级的制冷，它的空间约束是在每个机柜不能超过3个千瓦的功率密度。但在实际的应用过程中，会面临这样的问题。现在有一个低密度的数据中心，在这个过程中，IT设备的更替是逐渐实现的。这个时候，它有可能在低密度机房里面应用到高密度的设备，比如高密度的服务器，刀片式的服务器。可能会让单个机柜里面的功率密度超过3个千瓦，这个时候，我们的用户就会有两个选择，辅助制冷和分散负载。

　　如果机柜里面的机柜空间足够大，我们就把这些设备分散开来，让每一个机柜里面的负载不超过3个千瓦。另外一种辅助制冷，比如现在没有多余的地方，就应该给机柜增加辅助送风、辅助排风的装置，也就是ARU和ADU。ADU是气流分配，ARU是气流的排除，尽可能地更快地把热空气排走。这样的话，可以支撑一个机柜里面大概6—7千瓦这样功率的密度。

　　如果客户有更高层面的需求，就需要考虑行级的制冷，也就是采取水平送风行级的制冷的空调，这里面很典型的就是InRow制冷，APC的技术。它可以把整个制冷的空调放在机柜行里面，放在紧靠热负载的地方，快速地把机柜后部的热空气吸入制冷以后，通过前部排到机柜聚风口的地方。

　　我们所有的行级制冷空调都带温湿度监控探头，可以根据负载变化的需要，动态的调整风量，调整变频风扇的段数，也就是调整它制冷的量。一旦我们的用户用到了高密度的设备，同时也应用到了虚拟化以后，这种动态的热点问题会非常明显，它是对于动态热点问题的解决方案。

　　另外，有的客户有超算的需求，对于一个机柜的功率负载、功率密度已经达到了20千瓦、30千瓦，甚至到60千瓦层面时，我们建议客户采用机柜级的制冷，就是把机柜两侧各装上一个我们InRow制冷的空调，然后把后部完全封闭起来，也就是热空气从后部排出以后，直接进入制冷的空调里面，再由制冷空调通过前部直接送给一个机柜。

　　总结

　　对于客户来说，所有机房建设的管理，应该是从自己的业务需求出发，确保目前的业务需求能够转换成合适的IT需求，终能够转化成合理的可用性目标和合理的效率目标，在保证效率的同时，能够实现很高的可用性。

新一代数据中心做好变革的每个细节工作

　目前，业界很多给出了“新一代数据中心”的概念，包括谈论多的节能环保，降低总体拥有成本，以及智能化、模块化等等，虽然各持一词，每个人谈论的重点各不相同，但是总体来说，都集中在了高效、节能、易扩展等方面，用户开始把目光转向昂整体拥有成本上来。传统的庞大、高成本的数据中心显然已经不满足新一代数据中心的发展要求。要打造新一代数据中心，需要做好变革的每个细节工作。

　　在变革的方面，模块不间断电源提供商GA，可谓从用户需求的细节入手，结合高端技术，为用户提供特点非常鲜明的模块UPS电源 Power+系列产品和一体化综合配电解决方案，有效降低了总体拥有成本。随着数据中心需求的迅速增长，用户必须意识到，成本不仅是购买设备的初期投资，还要充分考虑可扩展性能、可升级性。对于数据中心来说，总体拥有成本包括设备购置成本、运营成本、电力消耗、空调冷却、机房空间以及未来扩容成本等方面。

　　可见，每个细节工作都要做好，才能有效降低整体拥有成本，才符合新一代数据中心的要求。Power+ 具有节约电力、减少散热成本、避免重复投资、无需更多扩容费用、维护/维修成本低、降低电源损耗六大特点，可以说，每个特点凝结了GA工程师的心血和犹太人的智慧，每个特点都进一步降低了用户的整体拥有成本。初识Power+，简洁的外部设计，虽然不够“亮丽”，但是超轻超小的体积，吸引了大部分用户的目光。在如今很多寸土寸金的写字楼里，空间就意味着租金，就意味着成本。所以每节约一平方米的数据中心位置，就相当于为企业节约总体成本。

　　对于UPS电源的整机效率，传统的机器一般是92%，而Power+的整机效率高达96%，就是说，粗略地计算一下，按照1元/度的电价，5年内，Power+比传统机要节约近16万的电费。这里遵循了这样一个等价的公式：整机效率高=输出更多的电力=降低电力的损耗=用电费用减少。

　　同理还可以得出这样的公式：整机效率高=低能耗=低热量损耗。就是说，用于给UPS电源散热的空调系统，包括安装和运营成本，通常传统机的费用要比 Power+高出一倍。对于避免重复投资和扩容的问题，假设您拥有一台60kVA的UPS电源，现在想要增加30kVA的负载。Power+只需要增加3个 10kVA的模块即可，传统UPS电源系统则需要另外购买一台30KVA的UPS电源。差别非常明显，增加3个模块，不产生新的安装、电池柜费用，也不占用更多空间;而购置一台新的30kVA UPS电源系统，不仅增加了运输、安装、电池柜费用，还占用了更多的空间。

　　此外，Power+由标准的模块组成，而传统UPS电源包括很多复杂的元件和子系统，维修起来非常麻烦，而且价格昂贵。Power+具有热插拔的功能，如果其中一个模块出现故障，可以在负载的情况下更换其他模块，方便快捷。这样就免去了很多维修成本，据悉，GA把09年定为服务年，力争打造UPS电源行业的服务型公司，这样免除了很多用户的后顾之忧。

　　可见，Power+采用独特的模块化技术，同时具备更高的整机效率，灵活多变，以及冗余性和可靠性等特点，由于体积小、重量轻和热插拔等特性，Power+大幅节约了运输、维修、存储和运营成本。对于新一代数据中心来说，Power+是非常理想的模块UPS电源解决方案。目前，在全世界范围内的80多个国家，运行着10000台Power+模块UPS电源系统。GA会继续努力，不断创新，采用新技术，开发出更多新的模块化系列产品，满足数据中心变革的每个细节需求。

如何让更少的电量流过您的数据中心

企业的数据中心机房是电力消耗的"大户"，由于计算机设备常年每天24小时运行的需要，机房场地内要独立设置空调调节系统，以及为满足机房环境温度、湿度、空气含尘浓度的技术要求，用于机房环境条件技术保障的其他设备，再加上计算机设备本身的用电，构成机房总的用电负荷。

　　因此，在全国电力紧张的大环境下，企业数据中心机房的节能刻不容缓。从机房用电分配上看，IT设备占电能总能耗的44%、制冷系统占38%、电源系统占到15%、照明系统占3%。在IT设备用电无法削减的情况下，就需要想办法从制冷系统和电源系统上节约用电。

　　在机房中，除了必不可少的IT负载，空调制冷设备的耗电量位列次席。据分析，一个典型的数据中心在初期投资时，制冷设备仅占投资额的6%， 但其后期的电费支出却能占到整个数据中心电费支出的38%，是不折不扣的"耗电大户"。因此，选择高效节能的机房精密制冷系统，是数据中心必须考虑的问题。

　　在设计制冷系统解决方案时，应把整个数据中心机房看成一个整体，从各个环节充分考虑节能。以APC推出的NetworkAir精密制冷解决方案为例，它采用模块化 设计，实现温、湿度的平均值控制，系统中的每个模块将检测到的温、湿度信息发送到主控制器，主控制器计算温、湿度平均值，将信息反馈给各个模块。这样经过统一运行模式，避免了因不同空调间温湿度差异而造成的一部分空调在制冷而另一部分在加热、一部分在加湿而另一部分在除湿的现象，从而防止了相抵触操作造成 的低效率。

　　除了精密制冷系统本身，在机房的整体规划方面也应充分考虑如何节能省电。制冷系统效率提高的关键在于冷热空气的有效区分，保证机柜内部IT设备 能够在正常的温度下工作。APC提出了独到的"热通道"(Hot Aisle)和"冷通道"(Cold Aisle)的概念，改变了以往数据中心机柜面朝同一方向摆放的做法，采用"面对面、背靠背"的机柜摆放方式，这样就符合了服务器等IT设备从正面进风、从后面排风的设计，从而有效地将冷、热空气分区，避免前排机柜排出的热空气与冷空气混合进入后排机柜导致制冷效果降低的问题。

　　在典型的数据中心里，制冷效率如果降低20%，就可能导致整个电力消耗增加8%。但如果规划合理，机房的制冷系统可以节能20%~30%，即减少10%左右的总耗电量。电源系统的节能

　　从机房用电分配的比例上看，供电系统本身的耗电也占到15%的比例，UPS电源利 用率的高低会直接影响到耗电量的大小。以APC公司Silcon(秀康)UPS电源为例，其输入功率因数为0.99，与输入功率因数为0.8的UPS电源相比，大大降低了系统中的无功功率和相应的损耗。从UPS电源本身的效率讲，APC的Silcon UPS电源工作效率高达97%，自身耗电不超过3%。UPS电源自身效率低，必然使总体耗电量增加，电费的支出增大。此外，如果考虑UPS电源与油机的配合关 系，APC Silcon UPS电源也具有很强的节能优势。比如40kVA的系统，如果用APC的产品与油机配合，因为UPS电源的输入功率高达0.99，对油机而言，UPS电源相当一个纯电 阻负载，所以只需要50~60KW的发电机即可，即UPS电源与油机的比是1：1.3。

破解数据中心供电系统四大误区

多么精密IT设备、多么优越系统功能、多么高可靠性，一旦停电也无法运转。数据中心供电系统有多重要，想必也不用多说了。因此，数据中心供电系统从设计规划，到选型安装，直至运行中设备维护保养的各个环节都是不容忽视的，但用户在面对数据中心供电系统时，总是存在着这样、那样的误区，并且往往由于小失误造成巨大损失。

　　误区一：UPS电源能够防雷

　　“对于一个数据中心来说，它的供电系统首先是交流电，从电网进来后有两种情况，如果是非常重要的数据中心要配有发电机。”王老师首先讲解了数据中心供电系统的构成：“从交流电进入数据中心首先要解决的是防雷问题。交流电进来后，在进入UPS电源之前，一定在配电柜之前完成三级防雷。级防雷要把7000伏以上的雷电浪涌电压降低到4000伏以下，第二级防雷再降到2500伏以下，第三级防雷降到1500伏以下，再经过UPS输入电路的滤波器降到1000伏，这时候UPS电源本身就可以利用了。”

　　说到数据中心供电系统的组成时，王老师介绍了用户在设计规划时普遍存在的一个误区。“在购买UPS电源时，有些用户首先要问’这种UPS电源是几级防雷’。这说明用户往往存在一个误解——UPS具有防雷功能。”王老师强调：“而实际上三级防雷的浪涌电流能够达到8000安培，是任何类型UPS电源都承受不了的。三级防雷一定要在UPS电源前端的输入配电柜上完成。”

　　误区二：高频机UPS电源是新技术，没有大功率产品

　　在以往的印象中，UPS电源的低可用性、低可靠性和“高能低效”为人们所诟病。然而，王老师提出：“对于UPS电源的选型目前正是新旧交替时代。以往UPS电源在工作中有几个环节是耗能庞大的，而且对UPS电源的可靠性也有很大影响。现在所谓的高频机UPS电源就解决了这个问题，它的效率在载的情况下都可以达到95%。”

　　所谓高频机UPS电源指的是输入输出电路都工作在20kHz以上，且没有输出变压器电路的UPS电源。相比传统的工频机UPS电源 90%运行效率，高频机UPS存在着很多优势。高频UPS电源除了具备工频机UPS那些技术指标外，还有着更高的性能和指标，也是工频机UPS电源所望尘莫及的。所以说在UPS的选型上，高频机UPS电源将是今后发展的趋势。

　　虽然很多用户通各种渠道已经了解到高频机UPS电源的优势，但却认为高频机UPS电源是一种新技术，相关产品的品牌和规格比较少，特别是大功率的高频机UPS电源很难买到，这实际是一种误解。王老师特别说明：“高频机UPS电源出现在1998年，经过十几年的发展，已有多家UPS电源厂商能够生产多种规格的高频机产品。美国伊顿单机容量已经做到1200千伏安。APC UPS电源原来的能做到480千伏安，现在生产单模块产品能做到200千伏安以上。英国的克劳瑞德单个模块也做到了200千伏安。除此以外，德国西门子，日本三菱、富士、东芝等都能生产500千伏安以上高频机UPS电源。梅兰日兰也能生产400千伏安以上的高频机UPS电源。”

　　误区三：UPS电源不需带载测试

　　经过长时间的周密的规划设计、选型，设备终于安装到位，也许有些用户就认为已经万事大吉了，其实并非如此。王老师以他多年来机房验收、评估的经验告诉我们，机房电气设备的检测也是机房建设中十分重要的一个环节，不能忽视。

　　首先，UPS电源设备必须带负载验机，否则很多问题是发现不了的。“曾经有UPS电源但带负载检测时发现1.5的传输电路上就有0.8伏的压降。后检查出UPS电源电缆规格配小了，另外接插件、插头接触也不好。而这在不加负载的情况下并不能检测出来的。” 王老师解释到：“如果想要发现UPS电源材料及施工工艺上存在的问题，应在正式运行前进行带载测试，甚至要满载测试。如果，用户在设计UPS电源使用负载很小的话，就应利用假负载进行测试。”

　　王老师还特别提醒在UPS电源带载检测试时不要忘记电池。很多用户在安装电池时，不会注意接线端子上的氧化层，而这一隐患就可能造成重大的事故，王老师举了个例子。在检测中，电池带负载放电时，机房温度在25度左右，几百块电池中大约1/3的接线端子也是25、26度，但另外一些却达到了50多度，有的达到了90多度，甚至有些还没来得及测量就烧了。导致这种情况的原因并非是电池接线端子没有拧紧，而是因为接线端子的氧化层造成电池过热。另外值得注意的一点是如果UPS电源在空载的情况下进行测试，由于电流强度较小，电池接线端子氧化层增加电阻，终导致电池过热的问题也是不易被发现的。

　　如果，这两个还不能警示用户机房供电系统检测的重要性，那下面两个例子到了让人惊诧程度。首先是检测的技术指标和说明书上不一致。

　　王老师为我们介绍了这样一个：“在对一台UPS进行测试时，标示的负荷量是50%，但从UPS电源的LCD却显示为80%，显然这台UPS电源的实际带载能力达不到它的标识。在另外检测中，UPS电源标识为输入功率数可以达到0.95，但在测试了几十台这一规格的UPS电源后，没有一台能达到0.95。与泰尔中心沟通后得知送检的该产品功率因数却可以达到0.99!而这将会造成我们在认为带载范围内使用UPS电源时，设备本身有可能已经过载了。”

　　“而测试则为用户消除了很多事故的隐患。比如，在对一个用户进行测试时发现STS切换每都超过了200毫秒，而切换指标是4到6毫秒。终检测是STS的出厂调适问题，经过调整终实现了STS切换在5毫秒以内。”

　　另外，王老师还提醒用户在电气设备检测时步应该是“看”。他同样举了一个例子：“曾经检测中遇到过，打开配电柜看到断路器螺钉已经生锈了，这说明什么呢?设备并不是新的!而这对用户是非常不公平的。”

　　误区四：免维护UPS蓄电池不需要维护

　　在数据中心供电系统中电池是寿命短的，但却是产成故障多的设备。有些用户却认为免维护UPS蓄电池是不需要维护的，然而，这却是一个误区。无维护UPS蓄电池的全称是铅酸阀控式免维护UPS蓄电池，“免维护”指的是不需要测量UPS蓄电池比重，不需要加电瓶水，而并不是不需要维护。

　　“用户需要保持UPS蓄电池表面的清洁，并经常观察UPS蓄电池外观，还要经常检查线别和电磁连接接头的松紧程度。”王老师同样为举了二个关于UPS蓄电池维护的。

　　一是，UPS蓄电池起火。UPS蓄电池的外壳一般使用ABS塑料。电池充电发热，停止就会冷却。使用二、三年的UPS蓄电池随着热胀冷缩和塑料老化会产生裂缝，导致电解液漏出。而一般电池架是铁制的，经硫酸的层层腐蚀铁架子就成了短路线，这就可能造成了电池起火。

　　二是，UPS电源启动时UPS蓄电池不能放电。UPS电源设备维护时，UPS蓄电池需要进行充、放电，长时间的电流的震动可能导致电池接头的松动，而在市电停电后，接线松动UPS蓄电池就不能放电了。

高密度数据中心的连续制冷解决方案

随着数据中心单位用电量不断增加，机房的发热量越来越高，在这种情况下，一旦电源发生故障，虽然服务器依靠UPS电源系统能够继续运行，但由于制冷设备停止运行，致使机房温度快速上升，仍会导致服务器过热而停止运行。因此，目前高密度机房的趋势需要设计不间断工作的制冷系统，以保证在电源故障时，制冷系统或部分制冷系统能继续运转，在一段时间内维持机房的环境温度，以免过快地升温，从而保护服务器设备的安全运行，等候电力系统恢复或者备用发电系统投入使用。本文从相关标准和实践出发，对高密度机房的制冷系统的设计进行探讨。

　　制冷系统停止时的机房温度

　　当制冷系统停止时，根据数据中心机房装机密度的不同，机房的温度上升幅度不一。在以往传统的机房，由于单机柜用电量较小，制冷系统停止后，仍有较长一段时间能维持设备正常运行。例如在一个单机柜1.2KW的机房，制冷系统停止10分钟后，温度将上升10.5℃，管理者可以有时间启用备用发电机或关闭服务器设备。

　　但随着机房装机密度的提高，温度上升变得非常迅速，据Intel实验分析，一个单机柜用电量约9KW的数据中心机房，一旦制冷系统停止运行，温度从22℃上升40℃只需要18秒，上升到57℃只需要35秒。而一旦超过32℃，计算机设备就会出现故障，温度继续升高，计算机设备将会停止运行，甚至损坏。因此，对于高密度的机房，配置一个不问断的制冷系统就变得非常必要。

　　对高密度机房连续制冷的定义

　　面对上述情况，国外数据中心领域的一些机构进行了研究，在UPTIME协会研讨高密度机房连续制冷系统的白皮书中，将制冷系统分为ABC三个等级，A级为不间断制冷系统，不间断制冷系统需要为精密空调的风机、二次泵配置UPS电源，并增加蓄冷罐;B级为连续制冷系统：连续制冷系统需要为精密空调的风机、二次泵配置UPS电源，但不增加蓄冷罐;C级为可中断的制冷系统，即对制冷系统不配置任何UPS电源设备，在电源故障时停止制冷系统。UPTIME对制冷系统进行分级定义，并提供了几种解决方案。

　　高密度机房连续制冷的几种解决方案

　　对于高密度机房，采取何种措施在电力故障发生的间歇，维持制冷系统的运行，或是部分运行呢？UPTIME组织和有关厂商提出了几种解决方案。

　　种，为整个制冷系统全部配置UPS电源系统，对于冷冻水型精密空调，需要为冷水机组，冷却塔、一二次泵和精密空调都配上UPS电源系统。这种方式能保持整套制冷系统的运行，但对于大功率的冷水机组和冷却塔，全部配上UPS电源系统的代价是非常高昂的，因此目前很少被采用。

　　第二种，在一个使用冷冻水型精密空调的系统中，为精密空调的风机、冷冻水的二次泵配置UPS电源，并在冷冻水循环系统中增加蓄冷罐以储备冷冻水。当电源中断未恢复，或因电源中断导致冷水机组暂时无法启动时，通过蓄冷罐和水泵提供冷源，由精密空调的风机维持机房内的空气循环，从而在一段时问内保持机房的温度或阻止机房快速升温，等候电力的恢复或冷水机组恢复正常工作。

　　和第二种方式都达到了A级不间断制冷的标准。

　　第三种，在使用冷冻水型精密空调的系统中，为精密空调的风机和冷冻水二次泵配置UPS电源，但不在冷冻水循环系统中配置蓄冷罐。当电源中断未恢复，或因电源中断导致冷水机组暂时无法启动时，精密空调的风机仍能维持机房内的空气循环，并利用管道中的剩余冷冻水为机房降温。采用这种方式，也能减缓机房快速升温，但效果没有前两种方式显著。

　　第四种，对于采用直接蒸发式精密空调的系统，既无法安装蓄冷系统，也没有管道的余冷可以利用。但依然可以为精密空调的风机配置UPS电源，目的只是为在出现故障时保持数据中心的空气循环，也能减缓机房的升温。

　　第三和第四种方式达到了B级连续制冷的标准。

　　高密度机房连续制冷解决方案的选择

　　那么，对于以上的几种连续制冷解决方案，建设方或设计单位该如何进行选择呢？对此，笔者建议建设方和设计单位可根据数据中心的热密度和数据中心的重要性，以及柴油机等后备系统配置情况，从以上解决方案中选择一个合适的连续制冷方案。例如对应单机柜电量1.2KW以内的机房，预计温度上升到32℃ 的时间约在10分钟以上，就可以依靠柴油机系统来提供后备电源。随着单机柜用电量的提高，可以采用为精密空调的风扇提供UPS电源的方案，以提供气流循环，利用环境的吸热能力，减缓温升速率。

　　但对于单机柜的用电量达到6kW以上的高密度的机房(按ASHRAE的预测，2010年服务器单机柜将在12KW以上)，就需采用冷冻水型精密空调系统，从而选择UPTlME的A级不间断制冷方案，给冷冻水循环系统提供UPS电源，并设置一定体积的蓄冷罐，以维持停电期间或停电后冷水机组重新启动期间的制冷，等待制冷系统的完全恢复。

　　总之，面对高密度机房的发展趋势，配置连续制冷设施，以在停电和冷水机组重启期间维持设备运行，保护设备安全，己是建设方和设计单位必须考虑的重要问题·目前各方都在积极探索和实施。同时随着高密度机房的不断规划建设，预计也将出现更多的解决方案，以满足高密度机房连续制冷的需求。

自主创新工业动力用UPS电源获得长足进步

2010年11月9日，中国国际工业博览会在上海新国际博览中心举行。中国高端UPS制造商与提供商――科华恒盛与西门子、ABB、东芝、富士等国际企业同台亮相，作为国内工业电源——科华恒盛展出其工业动力用UPS电源设备、解决方案、并机系统解决方案等，以高可靠性和节能环保等特性吸引了众多行业用户的关注。

    近年来，随着我国UPS电源企业的迅速发展，我国在自主创新工业动力用UPS电源领域取得了长足进步，表现出了比国外品牌更符合国内应用环境的趋势。由于国内UPS电源企业熟悉本地电网环境及工业企业应用特点，为企业提供个性化的优势日渐明显。尤其是科华恒盛作为国内的高端UPS电源制造企业，在应用过程中积极进行自主创新，工业动力用UPS电源在适应环境、防护等级、节能等方面得到了重大发展，率先在工业动力应用领域获得先机。

    工业动力应用环境相对复杂，常伴有粉尘、潮湿、噪音、电波干扰等。另外，工业精密设备、自动化生产设备等对电力环境要求极高，瞬间闪断、突波、短暂压降等电网问题，都有可能对工业设备造成严重影响，带来重大损失。这些因素对UPS电源设备的各方面性能提出了挑战。因此，要求工业动力用UPS电源可靠性高、防护等级强。

    据科华恒盛销售中心副总经理林清民介绍，目前，科华恒盛的工业动力用UPS电源已经成功应用在钢铁、石化、化工、玻璃、水泥等众多企业。其中，工业动力用FR-UK-P、FR-UK-PG系列UPS电源是科华恒盛针对工业企业的现场及用电环境推出的两款高效节能UPS电源，在各方面细节设计上充分满足了工业应用需求。

    防护等级、抗干扰性提高：实现方便用户更换管理又提高对灰尘、湿气、高温的防护。对进风口、过滤网、抽屉式冷风机等进行了合理设计，各种电路控制板、IGBT驱动板等都特别设计密闭设计，达到屏蔽和防尘效果。

    负载适应性强：内置再生能量处理装置，能够有效保障UPS电源设备承受各种感性负载的再生能量的冲击，有效提高系统可靠性。

    提高可管理水平：控制板升级，增强电池管理、智能化管理手段、历史记录管理等。

    以科华恒盛工业动力用UPS电源在天津钢管集团的应用为例，作为重工业企业，生产车间负载很复杂，尤其是电机类负载工作状态的变化等，启动时冲击电流会远远高于正常生产设备的启动电流，对电源系统的冲击很大。

    FR-UK-P/PG系列凭借高可靠产品性能，在复杂的负载和市电输入的情况下向负载提供优质电能，避免高频干扰、电网过压对负载的危害，保证关键工业流程及控制的可靠运行，具有很高的抗负载冲击能力，为生产构筑纯净电网环境。

    据了解，工业动力用中大功率UPS设备年市场潜在需求近30亿元人民币，据权威机构预测工业动力UPS电源系统设备市场未来五年的销售额平均增长率将达到17.5%，潜力巨大。林清民表示，科华恒盛将始终专注于为用户提供高可靠电源解决方案而不懈努力.

一种简单而实用的UPS电源智能监控系统设计

引言

UPS电源供电系统是电力、通信、银行等行业的必备电源，从产生到现在已有几十年的发展历程，在技术不断发展和改进的过程中，其保护功能也在不断地发生变化。UPS电源根据主机内逆变器的工作状态可分为：后备式、在线式及在线互动式。他们的作用是对市电进行滤波、稳压调整，以便向负载提供更为稳定的电压，同时，通过充电器把电能转变为化学能储存在蓄电池内，一旦电力中断、电网电压或电网频率超出UPS电源的输入范围，可在极短的时间内开启自身的储备电源，向负载供电。

本文所设计的UPS电源智能监控系统具备以下环节和功能：能在各种复杂的电网环境下运行;在运行中不会对市电产生附加的干扰;输出电性能指标应该是全面的、高质量的，能满足负载的各项要求;UPS电源本身应具有很高的效率，有接近实际市电的输出能力;是一台智能化程度很高的设备，有高度智能化的自检功能，自动显示、报警、状态记忆功能以及通讯功能。

1 总体设计

该设计由主监控单元、交流检测单元、电池检测与巡检单元、馈线检测及调压单元、绝缘监察及接地选线单元等单元模块组成。这些模块之间通过内部 RS485进行通信，实现对电源柜的交流配电、蓄电池充放电过程、电池状态、调压状态、母线对地电阻、馈出线开关状态的实时监测、控制和报警处理。整个系统通过RS232和上位机进行通信以进行历史数据的查询和统计。

2 各单元介绍

2.1 主监控单元

主监控单元调度整个系统的运行。主监控单元由主监控板、320x240点阵液晶显示屏、键盘及指示灯等组成，完成蓄电池充放电管理，运行及控制参数的设定和显示，告警记录的存储、查询，通过RS232和上位机通信，通过RS485控制内部各单元。

2.2 交流检测单元

该单元主要完成三相交流电压、电流及频率的采集;同时具有交流失电、缺相、过压、欠压等告警功能;告警时继电器告警接点闭合。通过调节板上电位器可校正三相交流电压显示值。

2.3 电池检测与巡检单元

该单元由电池检测板和电池巡检板组成(可选)，主要完成电池组电压(合母电压)、充/放电电流、环境温度及单体电池电压的采集;电池熔丝状态检测; 可通过输出模拟电压、电流给定来控制其他厂家的模块或相控电源三相触发板的电压或电流给定(具体情况与厂家协商)，提高了系统的兼容性;按时计量;同时完成合母过欠压、电池过充、电池馈电及单体电池失效告警等功能;通过调节电池检测板和电池巡检板上的电位器可分别校正合母电压和单体电池电压显示值。如图2 中所示。

2.4 馈线检测及硅链调压单元

由馈线检测CPU板、开关量输入板组成，实时检测合母和控母的馈线开关状态。通过开关量扩展口，可以检测24路馈线。当出现开关变位或控母电压越告警并通过硅链自动调节控母电压(多7节硅链凋压)。通过调节馈线检测板上电位器可校整控母电压显示值。

2.5 绝缘监察及接地选线单元

由绝缘监察检测板和接地选线扩展板组成，主要功能是实时监测母线对地电阻，自定位接地支路。当母线对地电阻低于告警设定值时，告警继电器闭合;通过接地选线扩展口连接接地选线，多支持24路选线。

3 关键电路单元设计

3.1 电流检测电路

电池充放电电流的大小尤为关键。电路图如图1所示，因为是既检测充电电流也检测放电电流，故在小电阻上的电压又是两个方向，在电路检测中用两个通道分别检测，这样也便于分别进行信号的调理，同时也便于用A/D转换器的一个输入通道来测量。

通信行业UPS电源选型方案参考

对于当前市场UPS电源的种类繁多、工作模式的多样性，应如何选择及配置理想电源提出了要求。在这里浅谈一下通信行业通信交换局(站)中、大型UPS电源选型的细节。选用UPS电源时，首先要确定其将选择的类型，然后在根据具体的技术参数指标来确定其产品。

　　一、UPS电源主要性能参数的选择

　　UPS电源技术参数是UPS电源质量优劣的重要指标，是选型的主要依据。针对于UPS电源能否正常安全地向负载设备进行纯净的不间断电源供电，这需要对它的性能参数进行详细的了解。其主要技术参数如下。

　　1.额定运行参数

　　(1)额定输出功率;额定输出、输入电流。

　　(2)额定输出输入频率：我国均为50Hz。

　　(3)标称输入、输出电压，根据进、出线的方式来确定，主要有单进单出、三进单出、三进三出方式，大、中型UPS电源采用三进三出的进出线方式。

　　2.输入参数

　　(1)输入电压范围，根据我国的电网质量不高的情况，应选择较宽范围的UPS电源。目前用可控硅设计的UPS电源范围为-15%，+10%，用IGBT整流器设计的范围为-25%，+23%。

　　(2)频率范围选择范围较宽的50±5Hz。

　　(3)交流旁路电压范围选择±10%，如超过此值将增大UPS电源的故障率。

　　(4)UPS电源应具有三相输入相序错误和三相缺相输入的自动保护功能。

　　3.输出参数

　　(1)输出电压的静态稳定度，中、大型UPS电源为±1%。

　　(2)输出电压的瞬态电压波动值，中、大型UPS电源就小于±5%。

　　(3)输出电压的可调范围，中、大型UPS电源从额定值起小可调节±5%。

　　(4)输出频率，中、大型UPS电源为50Hz±0.1%。

　　(5)输出过载能力，中、大型UPS电源在10min以上时满足125%负载，在1min以上时满足150%负载。

　　(6)具有带三相100%不平衡负载能力，其三相相电压差不应超过±3%。

　　(7)输出电压的谐波失真度<2%带100%线性负载。

　　4.其它参数

　　(1)平均无故障时间为20～40万小时(大型)，15～22万小时(中型)。

　　(2)并机能力，要求UPS电源具备直接并机输出能力，各台UPS电源输出电流的均流不平衡度为2～5%，此值应越小越好;具有故障跳脱功能，但不能影响负载的正常运行。

　　(3)应具备远程监控、故障报警、运行状况记录功能。

　　(4)应具备防雷击抗浪涌抑制，抗静电放电功能。

　　(5)具有ABM先进型电池自动化管理功能。由于蓄电池的好坏直接影响到UPS电源向负载不间断的供电。现大多数UPS电源中，都将蓄电池长期置于浮充状态，在市电供电正常时只充电不放电，长期以往会造成电池极板的钝化，使电池容量下降，严重影响后备供电时间。而ABM先进型电池自动化管理系统是一种“短时的快速恒流、均充充电—恒压浮充充电—长时间的微小电流放电的电池管理+实时的电池性能老化检测的综合型电池充放电管理系统”，并且可定期充电，可极高的延长了电池的使用寿命。

　　(6)具有与发电机组匹配的能办因当需用发电机组来带UPS电源时，发电机组所送出的电源本身不但电压畸变大，而且它的内阻远比市电电网大，另外非线性负载会向柴油发电机组反射大量的高次谐波电流，可能会造成后接负载被烧毁、UPS电源故障等;并且市电停电到发电机供电间隙，UPS电源配套蓄电池已经对负载放电。因此应用额定功率大于UPS电源的标称输出功率的发电机组来向UPS电源负载供电，应为UPS电源标称输出功率的1.6倍以上。

　　(7)具有微处理器控制技术。可以增强UPS电源的故障诊断、自动判断处理、各种保护措施、处理能力强、可靠性强、效率高等优点。

　　(8)大型UPS电源必须具有输出隔离变压器。隔离变压器可以先对市电电网进行优化，给UPS电源提供宽松的工作环境以保证UPS电源故障率的减小;在UPS电源转到旁路时，先对市电进行了优化，减小了市电电网各种污染源对负载的冲击。

二、UPS电源配线的选择

　　合理选择配线是很重要的，线径太细，电流太大，容易发热而引起火灾;线径太粗，则造成浪费。

　　1.交流电源线的选择

　　铜缆线径S=负载电流I/经济电流密度J(J为2～4A/mm2)

　　例如一通信局用电负载电流为100A，则：S=100/2.25=44.44所以使用50mm2的铜缆。

　　对于UPS电源系统中线的截面积应选为相线电缆截面积的1.5～1.7倍;对于UPS电源系统中地线的截面积应为相线截面积的0.5～1倍，但不小于6mm2。

　　2.直流电缆的选择(蓄电池电缆)

　　导线上的电压降U=流过导体电流×导线长度/导体的电阻率×导体截面积

　　例如一通信局站负载电流为100A，电池线20m，固定压降为0.2V，则电池线径为：

　　S=100×10/47×0.2=106.5mm2应使用120mm2的铜电缆。

三、正确选择UPS电源的类型

　　当前的UPS电源可分为以下几种：在线式、在线互动式、后备式、Delta变换型。

　　在线互动式的单机输出功率为0.7～20kVA，后备式单机输出功率为0.25～2kVA，且两种类型在市电供电正常时，逆变器均不投入工作，而是向用户提供经过简单处理的一般市电电源，供电质量差，输出功率小，只适用于要求不高的场合。此选型中不考虑。

　　1.Delta变换型UPS电源

　　也称为双逆变电压补偿在线式，其单机输出功率为10～480kVA，它的原理是将交流稳压控制技术中的电压补偿原理运用到UPS电源的主电路中，利用补偿变压器对不稳定的市电电压进行电压调整。

　　(1)市电电源供电正常时(即市电电压波动范围小于380V±15%，市电频率波动范围小于50±3Hz)，主供电通道上的STS1在导通状态，STS2在断开状态。当市电电压等于UPS电源的标称输出电压时，市电电源经补偿变压器(无需补偿)直接送到负载上，此时的电源未经过任何处理。当市电电压高于或低于UPS电源的标称输出电压时，补偿变压器在Delta变换器的调控下对市电电压进行降压或升压调节后送到负载上。

　　(2)市电电源供电不正常时(即市电电压波动范围超过380V±15%，市电频率波动范围小于50±3Hz)，STS1与STS2在断开状态，蓄电池组放电，主变换器以逆变器的方式向负载提供纯净的正弦波逆变电源。

　　(3)当输出短路、输出过载、温升过高、主变换器或Delta变换器发出故障时，STS1关断，STS2导通，市电电源经过交流旁路通道给负载供电。

　　由此可以看出Delta变换型UPS电源在正常工作时市电电网的干扰非常容易地直接串入到用户负载端，对于市电电压过欠压、电压突变、频率漂移、谐波干扰等市电电网的污染没有实质性的改善。

　　2.在线式UPS电源

　　单机输出功率为0.7～1500kVA。采用以微处理器、数字信号处理的调控技术使逆变器连续不断地向负载提供高质量的纯净正弦波电源。

　　(1)市电电源供电正常时(即市电电压波动范围小于380V±15%，市电频率波动范围小于50±3Hz)，供电质量较差的普通市电电源经过滤波整流器变成直流稳压电源，然后再经过逆变器重新将直流电源变成纯正的高质量正弦波电源，由于采用了双变换型在线设计方案，可将市电电源中的干扰几乎都屏蔽掉，保证了向负载提供毫无干扰的纯洁正弦波电源。

　　(2)市电电源供电不正常时(即市电电压波动范围超过380V±15%，市电频率波动范围超过50±3Hz)、市电电源故障或市电供电中断，蓄电池组继续向逆变器提供直流电源，保证了逆变器不间断地向负载提供高质量的正弦波交流电源。

　　(3)当输出短路、输出过载、逆变器故障、整流器或逆变器中散热片温度过高时，如图3所示，市电电源将由交流旁路通道给负载提供普通市电电源。

　　由此可以看到无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。

　　综上所述，针对于通信局(站)中要求较高的通信设备、敏感先进仪器设备、非线性负载建议使用在线式UPS电源。

　四、通信局UPS电源供电方式的选择

　　针对于通信局(站)所带负载的重要性，要求UPS电源供电系统无故障率。由于中型UPS电源的平均无故障工作时间为5～16万小时，大型UPS电源的平均无故障工作时间为24～40万小时，为确保UPS电源供电系统向负载提供万无一失的高质量的不间断逆变电源，建议用多机UPS电源冗余供电配置方案。分为热备份供电方式、直接并机冗余供电方式、双总线冗余供电方式。

　　(1)热备份供电方式：我们一般是选用两台具有相同容量的UPS电源，将UPS电源-2电源的逆变器输出端连接到UPS电源-1的交流旁路静态开关的输入端上，从 UPS电源-1的输出端给负载供电。当市电正常时，由UPS电源-1的逆变器电源输送给负载，UPS电源-2处于空载运行状态;当UPS电源-1中的逆变器出现故障时，负载才由UPS电源-2的逆变器电源输送。

　　此种冗余供电方式的优点为对UPS电源单机的锁相同步跟踪控制技术要求不高(仅在两台UPS电源进行切换瞬间有所要求)，热备份冗余供电系统构成容易、简单。缺点为长期空载运行的其中一台UPS电源的配套蓄电池寿命缩短;由于一台带全载，另一台空载，造成平均无故障时间下降;并要求单机具有带“阶跃性负载”的能力来保障主机出故障后能将全部负载立即加到空载运行的从机上。由于从机长期处于空载运行状态，一旦出现切换过程，负载量将由0突变至全部负载，内部电路及元器件由于大电流的冲击，易造成损坏，使UPS电源的不安全运行稳定性增高。

　　(2)直接并机冗余供电方式：即N+1型冗余并机系统。要求N台UPS电源的逆变电源必须具有同相位、同频率、同输出电压幅值。技术要求高，但多台UPS电源共同均衡的给负载供电，如一台发生故障，会自动将有故障的UPS电源自动脱机，负载由其它的UPS电源共同均衡供电，提高了此种并机方式的性能，使平均无故障时间得到了提高，设备的运行更加的稳定。可靠性的就为1+1型直接并机供电系统。

　　(3)双总线冗余供电方式：是在N+1式直接并机系统上进行更加安全供电的方式，是由两套UPS电源供电系统组成，在一套供电系统全部坏掉时，负载由另一套供电系统来保障，大大加强了供电的安全性。但所需经济条件较高。

　　对于以上3种冗余供电方式，由于热备份方式安全性能不太高，双总线方式虽然安全稳定性，但经济因素较高，建议一般采用N+1型冗余供电方式，1+1型直接并联冗余供电系统。

五、UPS电源系统容量的选择

　　UPS电源既不宜长期处于满载运行，也不宜长期处于轻载运行。前者易造成UPS电源的逆变器和整流器损坏，后者易造成UPS电源的蓄电池损坏。因此UPS电源单机按带载量60%～80%来配置，并机按每台带载35%～40%来配置为佳。另外还要考虑负载系统的扩容问题，其预增加带载量为20%左右。

　　例如UPS电源的实际负载量为60kVA，则UPS电源的小选择容量为：

　　60kVA/60%=100kVA;

　　考虑负载扩容，则UPS电源的小选择容量为：

　　100kVA+12kVA/60%=120kVA

六、UPS电池容量配置的选择

　　合理的选择蓄电池的容量是UPS电源对负载设备正常供电的重要保证。虽然现通信局(站)大多都采用一路市电加油机或两路市电加油机的多重供电保障方式，但由于当前电网的不稳定性，更应重点加以重视。现在通信局(站)要求油机在停电后的启动时间为15min，并叶杂赨PS电源运行中以并机冗余供电方式及它的实际带载为60%左右，因此建议每台中、大型UPS电源的后备电池延迟时间(按UPS电源带满负载计算)一般选择1h为宜。

　　对于UPS电源电池容量的配置计算为：

　　蓄电池组容量×电池组端电压/主机额定功率=满载时蓄电池工作时间

　　随着科技水平的不断提高，各种技术的飞速发展，现代UPS电源也将越来更智能化、实用化、安全稳定性更好、技术含量更高，提供的纯净的不间断电源更加稳定。大家在选型中也应更多的了解其功能特点以此来保证UPS电源在我们各个行业更加安全的运行，为我们各自领域的飞速发展做好坚强的后盾。