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

[關(guān)鍵詞]高速公路；監(jiān)控機房；UPS；維護

[作者簡介]龍萬恩，南友高速公路有限責任公司崇左監(jiān)控雛護站站長，助理工程師，廣西崇左。532200

[中圖分類號]TP，273

[文獻標識碼]A

[文章編號]1007-7723(2009)06-0060-0003

在線式UPS，市電正常時它的輸出經(jīng)過整流，逆變過程，同時對蓄電池浮沖，市電中斷時由蓄電池經(jīng)逆變器向負載供電，即UPS的逆變器一直處于工作狀態(tài)。后備式的UPS只有當市電中斷時或電壓低于170V時才啟用逆變電路，正常時由市電直接輸出，通常容量小于3KVA。在線互動式UPS介于兩者之間。

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

后備式的電壓輸出有較大的波動，在17Dv～260V之間，采用高速繼電器實現(xiàn)市電和蓄電池之間的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間小于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)，對蓄電池基本不存在轉(zhuǎn)換時間；與市電旁路轉(zhuǎn)換采用靜態(tài)開關(guān)，轉(zhuǎn)換時間可以達到微秒級。

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

高速公路機房的基本特點：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，小站都是無人值守，一個大站監(jiān)控員同時監(jiān)控3到4個小站。這種管理模式可以精簡人員，節(jié)約經(jīng)費；但另一方面也對設(shè)備的維護提出了更高的要求。

一、高速公路監(jiān)控機房為什么要用UPS

有一個常見的錯誤概念，認為我們使用的市電，除了偶爾發(fā)生的斷電事故，是連續(xù)而且恒定的，其實不然。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng)，上面連接了成千上萬各種各樣的負載，其中一些較大的感性、容性、開關(guān)電源等負載不僅從電網(wǎng)中獲得電能，還會反過來對電網(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，都會危害電力的正常供應(yīng)，從而影響負載的正常工作。根據(jù)電力專家的測試，電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問題主要有以下幾種：

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)時間達一個或數(shù)個周期。電涌主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機時，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6000V，持續(xù)時間從萬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)備的開關(guān)操作而產(chǎn)生。

3，暫態(tài)過電壓(switchingtransients)：指峰值電壓高達20000V，但持續(xù)時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會有區(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)時間達—個到數(shù)個周期。大型設(shè)備開機、大型電動機啟動或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。

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。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、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3Hz以上。這主要由應(yīng)急發(fā)電機的不穩(wěn)定運行，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)較長時間。其產(chǎn)生原因包括：大型設(shè)備啟動和應(yīng)用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載。

8，市電中斷：指市電中斷并且持續(xù)至少兩個周期到數(shù)小時的情況。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。對于電腦來說，顯示器及主機工作都需要正常的電力供應(yīng)。尤其是內(nèi)存，對電源的要求更高。它是一種依賴電能的存儲設(shè)備，需要不斷地刷新動作來保持存儲內(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)存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設(shè)備上，就會造成信息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(jīng)濟損失。而UNIX這樣的操作系統(tǒng)，如果不正常關(guān)機，內(nèi)存中的系統(tǒng)信息沒有回寫到硬盤上，還可能造成系統(tǒng)崩潰，無法再次啟動。此外，電腦中的硬盤，雖然應(yīng)用的是磁存儲介質(zhì)，不會因斷電而損失信息，但突然的電力故障會使正在進行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞，或者系統(tǒng)文件在維護文件系統(tǒng)時，造成文件分配表錯誤，從而造成整個硬盤的報廢。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)來不及取消虛擬內(nèi)存，從而造成硬盤中的“信息碎片”，不僅浪費了硬盤存儲空間，還會導(dǎo)致機器運行緩慢。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?？傊?，電力問題是計算機工作的重大威脅。但是隨著計算機和網(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)計和管理人員不得不認真面對的重要問題。“需要是社會發(fā)展的第一推動力”。在這種背景下，UPS(不間斷電源)應(yīng)運而生，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，不僅造就了一個嶄新的產(chǎn)業(yè)。而且隨著時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。主要用于給單臺計算機、計算機網(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)。當市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內(nèi)電池充電；當市電中斷(事故停電)時，UPS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，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。

UPS作為保護性的電源設(shè)備，它的性能參數(shù)具有重要意義，應(yīng)是我們選購時的考慮重點。市電電壓輸入范圍寬，則表明對市電的利用能力強(減少電池放電)。輸出電壓、頻率范圍小，則表明對市電調(diào)整能力強，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)定度則說明當UPS突

然由零負載加到滿負載時，輸出電壓的穩(wěn)定性。

還有UPS效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)換時間等都是表征UPS性能的重要參數(shù)，決定了對負載的保護能力和對市電的利用率。性能越好，保護能力也越強?？偟膩碚f，離線式UPS對負載的保護最差，在線互動式略優(yōu)之，在線式則幾乎可以解決所有的常見電力問題。當然成本也隨著性能的增強而上升。因此，用戶在選購UPS時，應(yīng)根據(jù)負載對電力的要求程度及負載的重要性不同，而選取不同類型的UPS。

三、使用UPS要注意的事項

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，勿帶感性負載，如點鈔機、日光燈、空調(diào)等，以免造成損壞。

3，UPS的輸出負載控制在60％左右為最佳，可靠性最高。

4，UPS帶載過輕(如1000VA的UPS帶100VA負載)有可能造成電池的深度放電，會降低電池的使用壽命，應(yīng)盡量避免。

5，UPS開機時要避免帶載啟動，對于機房的UPS必須全天候運行。

6，LIPS放電后應(yīng)及時充電，避免電池因過度自放電而損壞。

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

四、在管理上加強巡檢

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，要求收費站當班收費員定期巡檢。在停電情況下，如果未及時發(fā)電。是由UPS供電，那么當班的收費員應(yīng)每半小時去機房巡檢，發(fā)現(xiàn)UPS工作異常，應(yīng)立即匯報。

3，定期做好UPS的檢測工作。適當?shù)姆烹姡兄陔姵氐募せ?，如長期不停市電，每隔三個月應(yīng)人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次，這樣可以延長電池的使用壽命。如果檢測出有電池無法滿足供電要求，應(yīng)立即更換電池。

4，小站無人值守機房安裝監(jiān)控攝像頭，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)密切注意觀察無人值守機房內(nèi)的情況，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報。

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

常見故障有：

1，UPS無燈亮，無警告聲。可能是后蓋板NFB未打開或無輸入，可將NFB切至“0N”，檢查輸入電源。

2，UPS無市電指示，每隔幾秒報警一次?？赡芎笊w板NFB未打開或無輸入，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，并及時與維修中心聯(lián)系。

4，UPS蜂鳴器每秒鳴叫兩次?？赡苁浅d，請卸除不重要的負載。

5，UPS電池放電時間低于標準時間?？赡苁请姵貨]有充飽或電池損耗或充電器故障?？稍诔潆姵掷m(xù)8小時后，重新測試放電時間，若問題仍未解決，并發(fā)現(xiàn)有電池達不到放電時間標準，可以考慮更換電池。

6，更換電池時要首先將電池箱后面板的開關(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。

以上就是筆者對高速公路監(jiān)控機房UPS的一些基本認識。如何在工作中更好地維護好“三大系統(tǒng)”的總后勤保障呢?每個維護人員所遇到情況可能會各不相同，因此維護方法也有一定的差異，相信大家一定還有更好的維護方法。那就讓我們一起努力，維護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。