浅谈ＵＰＳ与直流电源的在线维护及管理

UPS和直流电源是企业重要的供电保障设备，传统的维护管理包括：①日常巡检外观，定期更换电池、滤波电容、风机等易损件，大修时做电池活化等；②改造或采用换代设备，使用高级工具测试电池性能。这种管理方式企业投入成本高，维护人员工作量大，不易实时掌握设备运行状态和关键数据，设备事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处，获得良好效益。下面介绍某企业实施实例及注意事项。
　　
　　一、计算机在线维护管理系统
　　
　　（一）系统组成
　　1、总控站（后台）。由监控站、工程维护站、系统接口等构成，运用管理分析软件处理接收的数据并通过Web发布。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设备的运行状态以及完善的历史、实时数据分析统计。
　　2、现场设备控制站（ES）。根据现场设备需要，可选择监控功能仪或设备运行状态信息彩集仪（EII）。EII通过RS-232/485端口与电能表、电池采集模块、直流屏、UPS等智能设备通信，将监测数据转换为符合通信协议的数据包，接入局域网，传送至主控室服务器。独立完整的ES包括以下部分。
　　（1）系统主机。由下行串口通道、数据处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过RS-485总线访问电池电压采集模块，采集数据，管理电压采集模块，数据处理器完成数据解压、数据计算、存储管理，将处理后的数据一部分送往显示器，另一部分由上行串口通道发送至协议处理器，或传给上一层管理系统。
　　（2）数据采集模块组。可根据用户需要确定采集数据要求及配置相应采集仪器，一般由电池电压采集模块、电流、温度、功率等组成，模块间隔离良好、绝缘性强，可靠性、安全性高。数据采集可分组，每个模块可对一定数量电池进行电压采集，可配备电流、温度传感器，模块间与系统主机一般采用RS-485连接。
　　（3）协议处理器。具有协议处理程序的接口板，处理各种通信协议。可实现：①将主机发送的电池电压、电流、温度等信息按约定协议编码、打包、发送至远程服务器；②将远程服务器发出的遥控、遥调指令经过解码发给主机，实时控制。
　　（4）放电模块。可快速测出电池直流内阻，瞬间测试电池性能，大功率放电模块可提供瞬间大电流冲击负荷。
　　（5）远程服务器。实现局域网内计算机数据通信，通过局域岗远程访问现场的蓄电池监测系统，接收、分析数据，通过Web服务器发布数据。

3、通信网络。联网现场设备各分站（采集监控站），采用光纤作为数据通信主干线，组成全厂UPS和直流电源在线监控的局域网。
　　（二）系统主要功能
　　1、台账管理。集成各站UPS、直流系统、蓄电池信息设备及查询功能。可查询每台UPS、直流设备的每节电池电压、平均电压、整组电压、充放电电流、环境温度等实时、历史数据，以曲线和柱状图方式显示，或生成报表打印。 [p]
　　2、实时分析。对选定时间段内的电池运行状态、历史数据进行分析，当某个蓄电池被放过电，满足一定电流范围和时间（大于设置值）时，系统将对蓄电池进行电池容量评价（容量估算）。
　　3、报警指示和查询。可对每台UPS、直流电源故障进行报警，提供报警查询，以便及时处理。
　　4、网络化。系统具有远端通信和遥测、遥信、遥控功能，使远程服务器通过以太网对各站UPS、直流电源、蓄电池监测系统进行实时监控与数据管理。还可根据企业需要，与其他系统联网，采集一些重要设备的信息，实现更多功能。
　　
　　二、系统应用注意事项
　　
　　认真查清企业内部UPS和直流电源现状以及企业现有网络规模，根据设备功能和重要性合理配置。
　　1、确定网络构架方案，即企业是否有必要建立完整网络系统或在现有网络基础上构建，对单个电池组也可实现完整、独立的在线维护管理。
　2、以在线管理系统为核心，辅以必要人工测试，可降低管理成本，大站、关键设备直接采用完整系统，小站、单体UPS等经后台机处理形成整体维护管理系统。
　　3、有些UPS和直流电源已具备多种管理功能，如状态参数、状态记录、报警等，合理配置不仅降低开发成本，还可减少线路过多带来的故障隐患。
　　4、维护管理系统只进行监视，建议控制指令（如故障处理、切换、活化等）的发出由人工实施。
　　5、系统建立后，可在有人值守的地方设监视站，由操作人员实现全天候运行状态监视，维修人员要定期查阅管理。
　　6、要预留接口和协议以便兼容其他系统，系统上层管理也可建在企业已有网站上。
　　7、建议状态管理系统与过程控制或执行系统分开，注意相互间独立性，不要相互干扰。
　　8、系统建立后要有工作制度和管理机制，确保正常使用。
　　UPS和直流电源在线维护管理系统确保了企业安全、稳定生产，将传统维修转变为状态维修，减少了很多维修成本，增加了企业效益。