高速公路监控机房ＵＰＳ的基本维护

[摘要]文章论述高速公路监控机房使用UPS的必要性，提出使用UPS的注意事项和进行雄护的相应措施。

[关键词]高速公路；监控机房；UPS；维护

[作者简介]龙万恩，南友高速公路有限责任公司崇左监控雏护站站长，助理工程师，广西崇左。532200

[中图分类号]TP，273

[文献标识码]A

[文章编号]1007-7723(2009)06-0060-0003

在线式UPS，市电正常时它的输出经过整流，逆变过程，同时对蓄电池浮冲，市电中断时由蓄电池经逆变器向负载供电，即UPS的逆变器一直处于工作状态。后备式的UPS只有当市电中断时或电压低于170V时才启用逆变电路，正常时由市电直接输出，通常容量小于3KVA。在线互动式UPS介于两者之间。

UPS同时具备稳压、滤波等功能，有些UPS可以在故障或过载时改由市电旁路供电。

后备式的电压输出有较大的波动，在17Dv～260V之间，采用高速继电器实现市电和蓄电池之间的转换，转换时间小于10毫秒。在线式始终使用逆变电路工作，其电压的稳定性高，基本上在220V±5％范围内，对蓄电池基本不存在转换时间；与市电旁路转换采用静态开关，转换时间可以达到微秒级。

UPS输出精度高、转换时间快，同时造价较高(约为EPS的2倍)，平时能耗大(在线式)，主机寿命较短(8—10年)。

高速公路机房的基本特点：现在大多数监控室都是采用集中监控的管理模式，即大站采用监控员上班监控，小站都是无人值守，一个大站监控员同时监控3到4个小站。这种管理模式可以精简人员，节约经费；但另一方面也对设备的维护提出了更高的要求。

一、高速公路监控机房为什么要用UPS

有一个常见的错误概念，认为我们使用的市电，除了偶尔发生的断电事故，是连续而且恒定的，其实不然。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外，意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种：

1，电涌(power surges)：指输出电压有效值高于额定值的1 10％，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。

2，高压尖脉冲：指峰值达6000V，持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。

3，暂态过电压(switchingtransients)：指峰值电压高达20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。

4，电压下陷(power sags)：指市电电压有效值介于额定值的80％一85％之间的低压状态，并且持续时间达—个到数个周期。大型设备开机、大型电动机启动或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。

5，电线噪声(electrical line noise)：是指射频干扰和电磁干扰(En)以及其他各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。

6，频率偏移(frequencyvar<／I>iation)：是指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由于频率不稳定的电源供电所致。

7，持续低电压(brownout)指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。

8，市电中断：指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况。其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障。对于电脑来说，显示器及主机工作都需要正常的电力供应。尤其是内存，对电源的要求更高。它是一种依赖电能的存储设备，需要不断地刷新动作来保持存储内容。一旦断电，所保存的内容立即消失。如果非正常断电，导致内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上，就会造成信息因完全丢失或变得不完整而失去价值，从而浪费大量的工作精力、时间，甚至造成巨大的经济损失。而UNIX这样的操作系统，如果不正常关机，内存中的系统信息没有回写到硬盘上，还可能造成系统崩溃，无法再次启动。此外，电脑中的硬盘，虽然应用的是磁存储介质，不会因断电而损失信息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏，或者系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表错误，从而造成整个硬盘的报废。另外，现在的操作系统大都能设置虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的“信息碎片”，不仅浪费了硬盘存储空间，还会导致机器运行缓慢。电脑电源是一种整流电源，过高的电压可能会造成整流器烧毁。而电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板，影响机器的正常工作，甚至烧毁主机线路。总之，电力问题是计算机工作的重大威胁。但是随着计算机和网络应用的日益重要和广泛，安全可靠的电源已是网络设计和管理人员不得不认真面对的重要问题。“需要是社会发展的第一推动力”。在这种背景下，UPS(不间断电源)应运而生，并伴随电力电子技术的发展，不断推陈出新，在数十年间，不仅造就了一个崭新的产业。而且随着时间的推移将有更蓬勃的发展和灿烂的前景。

二、什么是UPS

UPS(Uninterruptible Power System)，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽，则表明对市电的利用能力强(减少电池放电)。输出电压、频率范围小，则表明对市电调整能力强，输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性，而电压稳定度则说明当UPS突

然由零负载加到满负载时，输出电压的稳定性。

还有UPS效率、功率因数、转换时间等都是表征UPS性能的重要参数，决定了对负载的保护能力和对市电的利用率。性能越好，保护能力也越强。总的来说，离线式UPS对负载的保护最差，在线互动式略优之，在线式则几乎可以解决所有的常见电力问题。当然成本也随着性能的增强而上升。因此，用户在选购UPS时，应根据负载对电力的要求程度及负载的重要性不同，而选取不同类型的UPS。

三、使用UPS要注意的事项

1，UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。

2，勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。

3，UPS的输出负载控制在60％左右为最佳，可靠性最高。

4，UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。

5，UPS开机时要避免带载启动，对于机房的UPS必须全天候运行。

6，LIPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。

7，注意保证UPS的有效屏蔽和接地保护。UPS必须接地且接地电阻不得大于1欧姆。

四、在管理上加强巡检

1，安装UPS监控软件。安装山特公司自带的监控软件winpower，可以很好地监控UPS的市电异常情况。

2，制定管理规定，要求收费站当班收费员定期巡检。在停电情况下，如果未及时发电。是由UPS供电，那么当班的收费员应每半小时去机房巡检，发现UPS工作异常，应立即汇报。

3，定期做好UPS的检测工作。适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。如果检测出有电池无法满足供电要求，应立即更换电池。

4，小站无人值守机房安装监控摄像头，既能杜绝安全隐患，又能观察到各种设备的指示灯工作状态(如UPS工作面板)，而集中监控室值班监控员则应密切注意观察无人值守机房内的情况，发现异常立即汇报。

五、监控技术维护人员要掌握一些常见故障的处理方法，以便在发现UPS异常工作能迅速做出处理

常见故障有：

1，UPS无灯亮，无警告声。可能是后盖板NFB未打开或无输入，可将NFB切至“0N”，检查输入电源。

2，UPS无市电指示，每隔几秒报警一次。可能后盖板NFB未打开或无输入，可将NFB切至“ON”，检查输入市电电源。

3，UPS故障指示灯亮，连续报警。可能是UPS故障，要关闭UPS，将工作状态切换至市电模式，并及时与维修中心联系。

4，UPS蜂鸣器每秒鸣叫两次。可能是超载，请卸除不重要的负载。

5，UPS电池放电时间低于标准时间。可能是电池没有充饱或电池损耗或充电器故障。可在充电持续8小时后，重新测试放电时间，若问题仍未解决，并发现有电池达不到放电时间标准，可以考虑更换电池。

6，更换电池时要首先将电池箱后面板的开关打下，并将所使用的工具，如固定搬手等用绝缘胶布包好，以免电池所释放的电流伤人。

以上就是笔者对高速公路监控机房UPS的一些基本认识。如何在工作中更好地维护好“三大系统”的总后勤保障呢?每个维护人员所遇到情况可能会各不相同，因此维护方法也有一定的差异，相信大家一定还有更好的维护方法。那就让我们一起努力，维护好高速公路的各种设备，为高速公路的和谐快速发展作出自己的贡献。