- 不間斷電源與直流電源在線維護(hù)及管理探討
- 采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線
- 模塊間與系統(tǒng)主機(jī)一般采用RS-485連接
UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求,克服中、大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題,以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源,是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)等。
UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設(shè)備,傳統(tǒng)的維護(hù)管理包括:①日常巡檢外觀,定期更換電池、濾波電容、風(fēng)機(jī)等易損件,大修時做電池活化等;②改造或采用換代設(shè)備,使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高,維護(hù)人員工作量大,不易實(shí)時掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù),設(shè)備事故預(yù)防能力低。實(shí)施在線維護(hù)管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處,獲得良好效益。
一、系統(tǒng)組成
1、總控站(后臺)
由監(jiān)控站、工程維護(hù)站、系統(tǒng)接口等構(gòu)成,運(yùn)用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過Web發(fā)布。工程維護(hù)人員登錄服務(wù)器可查看全廠所有在線設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及完善的歷史、實(shí)時數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。
2、現(xiàn)場設(shè)備控制站(ES)
根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備需要,可選擇監(jiān)控功能儀或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息彩集儀(EII)。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設(shè)備通信,將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包,接入局域網(wǎng),傳送至主控室服務(wù)器。獨(dú)立完整的ES包括以下部分。
2.1、系統(tǒng)主機(jī)。由下行串口通道、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過RS-485總線訪問電池電壓采集模塊,采集數(shù)據(jù),管理電壓采集模塊,數(shù)據(jù)處理器完成數(shù)據(jù)解壓、數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲管理,將處理后的數(shù)據(jù)一部分送往顯示器,另一部分由上行串口通道發(fā)送至協(xié)議處理器,或傳給上一層管理系統(tǒng)。
2.2、數(shù)據(jù)采集模塊組??筛鶕?jù)用戶需要確定采集數(shù)據(jù)要求及配置相應(yīng)采集儀器,一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成,模塊間隔離良好、絕緣性強(qiáng),可靠性、安全性高。數(shù)據(jù)采集可分組,每個模塊可對一定數(shù)量電池進(jìn)行電壓采集,可配備電流、溫度傳感器,模塊間與系統(tǒng)主機(jī)一般采用RS-485連接。
2.3、協(xié)議處理器。具有協(xié)議處理程序的接口板,處理各種通信協(xié)議??蓪?shí)現(xiàn):①將主機(jī)發(fā)送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協(xié)議編碼、打包、發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器;②將遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令經(jīng)過解碼發(fā)給主機(jī),實(shí)時控制。
2.4、放電模塊??煽焖贉y出電池直流內(nèi)阻,瞬間測試電池性能,大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負(fù)荷。
2.5、遠(yuǎn)程服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信,通過局域崗遠(yuǎn)程訪問現(xiàn)場的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng),接收、分析數(shù)據(jù),通過Web服務(wù)器發(fā)布數(shù)據(jù)。
3、通信網(wǎng)絡(luò)
聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備各分站(采集監(jiān)控站),采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線,組成全廠UPS和直流電源在線監(jiān)控的局域網(wǎng)。
二、系統(tǒng)主要功能
1、臺賬管理
集成各站UPS、直流系統(tǒng)、蓄電池信息設(shè)備及查詢功能??刹樵兠颗_UPS、直流設(shè)備的每節(jié)電池電壓、平均電壓、整組電壓、充放電電流、環(huán)境溫度等實(shí)時、歷史數(shù)據(jù),以曲線和柱狀圖方式顯示,或生成報(bào)表打印。
2、實(shí)時分析
對選定時間段內(nèi)的電池運(yùn)行狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,當(dāng)某個蓄電池被放過電,滿足一定電流范圍和時間(大于設(shè)置值)時,系統(tǒng)將對蓄電池進(jìn)行電池容量評價(容量估算)。
3、報(bào)警指示和查詢
可對每臺UPS、直流電源故障進(jìn)行報(bào)警,提供報(bào)警查詢,以便及時處理。
4、網(wǎng)絡(luò)化
系統(tǒng)具有遠(yuǎn)端通信和遙測、遙信、遙控功能,使遠(yuǎn)程服務(wù)器通過以太網(wǎng)對各站UPS、直流電源、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理。還可根據(jù)企業(yè)需要,與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),采集一些重要設(shè)備的信息,實(shí)現(xiàn)更多功能。
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5、系統(tǒng)應(yīng)用注意事項(xiàng)
認(rèn)真查清企業(yè)內(nèi)部UPS和直流電源現(xiàn)狀以及企業(yè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,根據(jù)設(shè)備功能和重要性合理配置。
5.1、確定網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架方案,即企業(yè)是否有必要建立完整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)建,對單個電池組也可實(shí)現(xiàn)完整、獨(dú)立的在線維護(hù)管理。
5.2、以在線管理系統(tǒng)為核心,輔以必要人工測試,可降低管理成本,大站、關(guān)鍵設(shè)備直接采用完整系統(tǒng),小站、單體UPS等經(jīng)后臺機(jī)處理形成整體維護(hù)管理系統(tǒng)。
5.3、有些UPS和直流電源已具備多種管理功能,如狀態(tài)參數(shù)、狀態(tài)記錄、報(bào)警等,合理配置不僅降低開發(fā)成本,還可減少線路過多帶來的故障隱患。
5.4、維護(hù)管理系統(tǒng)只進(jìn)行監(jiān)視,建議控制指令(如故障處理、切換、活化等)的發(fā)出由人工實(shí)施。
5.5、系統(tǒng)建立后,可在有人值守的地方設(shè)監(jiān)視站,由操作人員實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,維修人員要定期查閱管理。
5.6、要預(yù)留接口和協(xié)議以便兼容其他系統(tǒng),系統(tǒng)上層管理也可建在企業(yè)已有網(wǎng)站上。
5.7、建議狀態(tài)管理系統(tǒng)與過程控制或執(zhí)行系統(tǒng)分開,注意相互間獨(dú)立性,不要相互干擾。
5.8、系統(tǒng)建立后要有工作制度和管理機(jī)制,確保正常使用。
UPS和直流電源在線維護(hù)管理系統(tǒng)確保了企業(yè)安全、穩(wěn)定生產(chǎn),將傳統(tǒng)維修轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)維修,減少了很多維修成本,增加了企業(yè)效益。