網絡時代的UPS供電系統

SupplySystemofUPSinNetworkTimes

　　由計算機網絡和通信構成的數據通訊網絡，給以Internet為代表的信息產業帶來的深遠影響早已人所共知。隨著網絡開放性、互連性和共享性程度的擴大，能否確保網絡“數據流”得以安全、高速和可靠地進行處理與傳送變得越來越重要。當今人們對網絡的依賴度如此之高，以致網絡一旦因故在頃刻之間癱瘓，它將使我們的生活在瞬間變得混亂不堪。為使用戶的網絡系統具有盡可能高的可靠性、可用性和安全性，UPS必須跟蹤和滿足互聯網、數據處理中心、電信和電子商務等發展的需求。有必要重視如下幾點：

1UPS的保護功能

　　綜觀近十年UPS保護功能的發展趨勢，可大體分為如下三個階段：

　　（1）90年代初，UPS以確保用戶的計算機設備得以安全運行和萬一發生市電故障時，能提供無時間中斷的電源來確保用戶的數據不致丟失為其保護重點；

　　（2）90年代中期，出現在UPS上配置RS232接口和在計算機監控平臺上配置各種電源監控軟件為代表的智能化UPS，保護重點為用戶數據的完整性。當發生長時間停電故障時，通過執行可編程的有序自動存盤和關閉操作系統的辦法，來保存用戶的數據；

　　（3）90年代末，UPS以確保網絡系統的“高可用性”為保護重點，根據有關統計資料，要求UPS中逆變器的可用率達到99.999％。這里所說的可用性是指：網絡“數據流”和誤碼率小于用戶所設預定值的時間占網絡設備的總運行時間之比。

2盡可能提高UPS的可靠性

　　只有設計和制造出具有高可靠性的UPS，才有可能確保網絡系統硬件（計算機、路由器、網關、集線器、交換機）得以安全運行。為此應注意下述幾點：

　　（1）采用以微處理器為核心的數字信號處理技術和運用可編程軟件固化技術，以便盡可能地減少控制板上的元件數量。在各控制板之間采用高速串行數字網絡通訊線和CAN網控技術來取代并行信號傳輸線（扁平電纜），從而大幅度地減少控制板間的連線；

　　（2）采用特殊的驅動電路設計和專業化的通風冷卻設計方案，盡可能地降低功率器件的溫升；

　　（3）鑒于冷卻風扇是UPS中唯一有機械磨損的元件，宜采用具有容錯特性和可熱更換的冗余式風扇配置方案；

　　（4）采用“1＋1”型的具有高度“容錯”特性的直接并機冗余供電方案，對于某些高要求的網絡系統還可采用UPS雙總線輸出供電方案；

　　（5）提供UPS輸出電纜線壓降自動補償功能，為網絡設備提供穩壓精度盡可能高的電源，以增強網絡系統的抗干擾性和工作容限（多數服務器輸入電壓的最佳范圍為：220～240V）；

　　（6）采用恒流快速充電—恒壓浮充—微小電流放電的“三階”智能化充電設計（同傳統的“連續浮充”方案相比，可將電池的有效使用壽命提高50％以上）。

3選用完善的UPS供電系統，最大限度地提高網絡系統的可用性

　　計算機網絡和通信網絡的運行實踐表明：僅僅確保UPS的高可靠性，而忽視整個網絡系統的供電系統之整體設計配置的完整性，并不一定能獲得具有高可用性的網絡系統。例如：北京某銀行曾由于它的2M數字通訊中繼線突然出現高誤碼率而致使800多個網點和所有ATM自動柜員機停止運行1個半小時之久。為盡量減少此類“偶發性”故障的發生，應注意如下事項：

　　（1）盡可能地降低中線與地線的電位差，宜選用在逆變器和交流旁路供電通道上配有雙初級繞組“輸出隔離變壓器”的UPS機型，而無“輸出隔離變壓器”的UPS，其中線與地線間可能會出現峰峰值為20V左右的高頻干擾；

　　（2）為計算機網絡系統選配相應的浪涌抑制器。過高和過多浪涌的侵入，輕者會造成誤碼率增大，重者會造成硬件（Modem和網關等）損壞。為此，有必要在網絡的電源輸入端和數據通訊線接口處配置適當的浪涌抑制器,見附表；

　　（3）為滿足網絡管理系統的無人或少人值守的需求，應在UPS上配置相應的電源管理軟件、SNMP適

配器或SNMP—agent軟件來實現遠程集中監控和管理，從而實現對智能化UPS供電系統的遙測、遙信、遙控、故障遠程自動診斷和產品性能老化趨勢的自動分析等監管功能；

　　（4）重視網絡系統的抗干擾性。處于和平時期的人們，對于病毒和“黑客”通過修改“源代碼”來惡意攻擊網絡可能帶來的危害早已有目共睹。但一旦發生戰爭，計算機網絡中心和通訊網絡將會成為首批被打擊和干擾的對象，未必都有充分的認識。為防患于未然，對網絡系統的抗干擾性應予以高度重視。為此應做到：

　　①統一規劃,正確選擇網絡供電系統的中線、地線系統和屏蔽配置方案。

　　②對“外接電池組”應配置防電磁干擾和防“反灌噪音”裝置。

　　③考慮在逆變器的直流輸入總線上并聯“飛輪型”直流變換器。

　　（5）宜選用實力雄厚的知名廠商和具有高水平的售后維修服務能力的供應商提供的UPS產品。相關統計資料顯示：對于正在服役的UPS供電系統，僅有40％左右的機組真正能達到它們預期的MTBF值。產生此現象的原因之一是未能在工廠或安裝現場執行嚴密的調試操作和正確的參數設置所致。