1信息網(wǎng)絡的發(fā)展為UPS產(chǎn)業(yè)帶來巨大商機 

    市場需求和技術進步是推動UPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大原動力。在我國所制定的“加快國民經(jīng)濟和社會的信息化，以信息化帶動工業(yè)化，全面優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構”的政策的激勵下，特別是在加入WTO后和成功地申辦2008年奧運會所帶來的巨大商機推動下，近年來，將計算機網(wǎng)絡技術，電信網(wǎng)絡和傳輸技術有機地融合在一起的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）和多媒體數(shù)據(jù)中心（MDC）機房如雨后春筍般地出現(xiàn)在我國和世界各地。在這里，成千上萬臺的服務器，路由器和磁盤陳列機等“互聯(lián)網(wǎng)集群設備”被集中地安裝在同一IDC或MDC機房內(nèi)，其所需的“供電電源功率密度”高達0.8kW/m2，當今在我國總電源功率需求量達1200～3000kVA的大型IDC機房的出現(xiàn)已屢見不鮮。這樣的IDC必須具備有向入駐的各類網(wǎng)站，企業(yè)和用戶提供能適應“突發(fā)性”的大“數(shù)據(jù)吞吐量”需求的，高“數(shù)據(jù)傳輸率”的，安全和保密的365d×24h/d的連續(xù)“互聯(lián)網(wǎng)增值服務”的能力。從而為各類網(wǎng)站和用戶提供能高速互聯(lián)和信息資源共享的優(yōu)良運行環(huán)境。鑒于互聯(lián)網(wǎng)運行所要求的高度“時效性”，顯而易見，為達此目的，負責向IDC和MDC機房內(nèi)的關鍵“互聯(lián)集群設備”供電的UPS供電系統(tǒng)所應完成的任務的重點將逐漸轉(zhuǎn)移到如何確保在互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)及工業(yè)自動化控制網(wǎng)絡所運行的各種信息資源（數(shù)據(jù)，語音及圖像等）能高效，可靠和安全地進行遠程的信息處理、存貯和傳送，而不是僅局限于確保能不間斷地向互聯(lián)網(wǎng)設備供電。從某種意義上講，保護用戶的數(shù)據(jù)的重要性一點不亞于保護用戶的互聯(lián)網(wǎng)設備。對于這樣的高質(zhì)量UPS供電系統(tǒng)來說，它應具有如下優(yōu)異的運行特性：

    1.1高可靠性 

    具有能提供365d×24h/d連續(xù)提供高質(zhì)量的UPS“逆變器電源”的供電能力。這就意味著，在UPS供電系統(tǒng)的運行中，既不允許出現(xiàn)任何瞬間供電中斷/停電事故。也不允許在UPS運行中，出現(xiàn)由普通的市電經(jīng)交流旁路直接向用戶的負載供電的局面。為此，要求UPS供電系統(tǒng)應滿足如下要求：

    1）UPS單機本身的“故障率”低，目前大型UPS產(chǎn)品的平均無故障工作時間（MTBF）為(2～4)×105h；

    2）采用具有高度“容錯”功能的“N＋1”型UPS冗余并機系統(tǒng)來進一步提高UPS供電系統(tǒng)的可靠性�！病�1＋1”型冗余并機系統(tǒng)的典型MTBF值可達(1.4～2)×106h〕；

    3）在整套UPS供電系統(tǒng)中，不應存在“單點瓶頸”性故障隱患；

    4）允許在UPS“逆變器電源”連續(xù)供電的條件下，執(zhí)行“不停電”的維護和檢修操作；

    5）萬一在用戶設備端出現(xiàn)“短路”故障時，應將“故障”的影響范圍縮小到盡可能小的范圍。

    1.2高抗干擾性 

    UPS供電系統(tǒng)能為互聯(lián)網(wǎng)設備獲得100％的高“可利用率”（低“誤碼率”，低數(shù)據(jù)傳輸“丟包率”，高網(wǎng)絡“接通率”），創(chuàng)造優(yōu)良的運行環(huán)境。

    大量的運行實踐表明，“電源干擾”問題是造成互聯(lián)網(wǎng)設備的“可利用率”下降的重要原因之一。能否盡可能地消除“電源干擾”是確保信息網(wǎng)絡能否獲得100％的高“可利用率”的關鍵所在。在此需說明的是，“電源干擾”不僅來源于普通的市電電網(wǎng)，它還來源于“設計不完善”的UPS電源本身及用戶的互聯(lián)網(wǎng)設備本身。這是因為配置在IDC和MDC機房內(nèi)的服務器、磁盤陳列機、交換機等均內(nèi)置有“開關電源”。這種“整流濾波型”非線性負載會向UPS供電系統(tǒng)反射3～23次低次諧波“干擾”，其可能帶來的惡果之一是降低語音通話質(zhì)量。

    實踐證明，過大和過頻地出現(xiàn)“電源干擾”，輕者會導致互聯(lián)網(wǎng)的傳輸速率下降，網(wǎng)絡服務器的數(shù)據(jù)“丟包率”增大，Modem的上網(wǎng)“掉線率”增大等隱形故障出現(xiàn)，從而導致互聯(lián)網(wǎng)設備被迫進入“降額”使用狀態(tài)；嚴重時還會導致網(wǎng)絡癱瘓。為說明此問題，現(xiàn)舉例說明如下：如果將用戶向網(wǎng)絡運營商租用“帶寬”為64kbit/s專線時所需付的費用作為1計算的話，當用戶租用10Mbit/s和150Mbit/s的網(wǎng)線使用權時所需支付的費用將分別增到34和210倍。由此可見，如果因“電源干擾”問題或電磁兼容問題而導致互聯(lián)網(wǎng)進入“降額使用”狀態(tài)的話，它會給網(wǎng)絡和電信運營商的利潤帶來多大的損失。由此可見，隨著高速信息網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展，它在給UPS產(chǎn)業(yè)帶來巨大商機的同時，也對UPS供電系統(tǒng)所能提供的電源質(zhì)量提出更為嚴格的要求。

    2信息網(wǎng)絡用UPS電源供電系統(tǒng)的全方位解決方案 

    為確保各種信息網(wǎng)絡能獲得100％的高“可利用率”，以便向它的網(wǎng)絡用戶提供高速、安全和可靠的信息資源增值服務。為此對當今的UPS產(chǎn)品供應商不僅要求他們能提供高質(zhì)量的UPS產(chǎn)品，而且，還要求他們具有足夠的技術實力，根據(jù)不同用戶的具體需求，采用“量體裁衣”式的“個性化”服務方式，為用戶提供UPS供電系統(tǒng)的全方位解決方案、工程施工建議及完善的售后服務保障體制。只有這樣，才有可能贏得盡可能多的訂單。

    2.1冗余式“雙總線輸入”供電系統(tǒng) 

    其基本配置為：首先由2路（或多路）市電組成冗余式市電供電系統(tǒng)，再由冗余式市電供電系統(tǒng)＋備用發(fā)電機組＋由1臺（或多臺）自動切換開關＋防雷擊抗瞬態(tài)浪涌抑制器（TVSS）來共同組成“輸入電源控制中心”。該控制中心所應完成的調(diào)控功能有： 

    1）時刻監(jiān)視各種輸入電源的實時運行狀態(tài)，確�？偸菍⑵渲小白羁煽俊钡囊宦份斎腚娫此偷経PS的輸入端；

    2）能有效地阻止高能雷擊“浪涌”及高能“切換瞬變”干擾被串入到UPS的輸入端，以免這些高能“脈沖干擾”損壞UPS或造成UPS誤動作。 

    2.2“N＋1”型UPS冗余并機系統(tǒng) 

    在當今的技術條件下，采用“N＋1”型UPS冗余并機供電方案是消除UPS供電系統(tǒng)出現(xiàn)“單點瓶頸”故障的最佳方案。它是在確保各臺UPS單機的輸出處于電壓幅度相同，輸出頻率和相位相同的條件下，將“N＋1”臺具有相同輸出功率的UPS單機的輸出端并聯(lián)起來，共同向具有N臺UPS單機輸出功率的用戶負載供電。正常工作時，由“N＋1”臺UPS來平均分擔負載電流。萬一某臺UPS出故障時，在并機控制信號的調(diào)控下，在將有故障的UPS“自動脫機”的同時，由剩下的N臺UPS繼續(xù)供電。

    2.3“雙總線輸出”冗余式UPS“輸出配送電”系統(tǒng) 

    盡管當今的“1＋1”型UPS冗余供電系統(tǒng)的可靠性已達很高的水平，然而根據(jù)對美國的大型IDC機房統(tǒng)計表明，從UPS輸出端到最終用戶的設備輸入端仍存在如下故障隱患或“單點瓶頸”故障隱患：

    1）79％的故障來源于UPS輸出端與負載之間的供電線路（例如：保險絲燒毀，斷路器跳閘或不慎“短路”等）；

    2）11％的故障來源于UPS機組及電池組；

    3）其它故障占10％左右。

    由此可見，應采取必要的技術措施來消除可能出現(xiàn)在UPS輸出端的種種故障隱患。實踐證明行之有效的辦法是配置如下的UPS“雙總線輸出”配送電系統(tǒng)。其基本配置為：由“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)輸出的兩路UPS輸出電源＋UPS輸出配電柜＋負載自動切換開關（LTS）所組成的UPS的“雙總線輸出”供電系統(tǒng)。對于某些要求極高的場所（如中國民航三大空管中心和大型IDC機房等），還應配置由兩套“N＋1”型UPS冗余供電系統(tǒng)＋負載同步控制器（LBS）＋LTS所組成的高品質(zhì)的UPS雙總線輸出供電系統(tǒng)。

    眾所周知，當今在IDC和MDC機房機內(nèi)所使用的互聯(lián)網(wǎng)設備可大致分為如下三類：

    ——具有雙路/三路交流輸入電源端的關鍵性負載（如高級服務器，磁盤陳列機，通訊設備等），相關統(tǒng)計資料表明，這類設備約占IDC機房用互聯(lián)網(wǎng)設備的30％～50％；

    ——具有單電源輸入的關鍵設備；

    ——具有單電源輸入的非關鍵性設備。

    顯而易見，對于帶雙路輸入的關鍵性設備，比較好處理。我們只需將“N＋1”型UPS冗余并機供電系統(tǒng)所輸出的兩路電源分別連接到它們的兩個輸入端即可。

    對于帶“單電源輸入”的關鍵設備而言，則需將分別來自“N＋1”型UPS冗余并機供電系統(tǒng)的兩路輸出電源首先連接到LTS的兩個輸入端上。在此條件下，由用戶自行指定其中一路輸入電源為“優(yōu)先供電電源”，另一路為“備用電源”。然后再將LTS的輸出端連接到用戶的單電源輸入關鍵設備上。正常工作時，由“優(yōu)先供電”電源經(jīng)LTS向負載供電。當因故導致“優(yōu)先供電電源”的電壓/頻率波動超過工作范圍時，LTS將超快速地將另一路從UPS輸出的“備用電源”同用戶的負載接通，從而確保用戶負載的安全運行。

    3雙變換在線式UPS應是關鍵負載的首選機型 

    眾所周知，雙變換在線式UPS是將普通的市電首先經(jīng)整流濾波變成穩(wěn)壓直流電源（AC/DC變換），然后再經(jīng)逆變器變成穩(wěn)壓，無頻率“突變”，無電壓失真和無干擾的純潔正弦波電源。當在線式UPS正常工作時，逆變器應在100％的時間內(nèi)，向用戶的負載供電。與此形成鮮明對比的是，對“非在線式UPS”（后備式，在線互動式和Delta變換型）來說，當市電供電正常時，它們向用戶所提供的是僅對市電的輸入電壓作不同程度的穩(wěn)壓精度調(diào)整的電源。在這種電源中，難于消除來自市電電網(wǎng)的各種高能瞬態(tài)”浪涌“，頻率“突變”，電壓失真及各種電磁干擾所可能帶來的種種不利影響。在這種供電體制下，常見的故障現(xiàn)象有，計算機/網(wǎng)絡服務器莫明其妙地“死機”，網(wǎng)絡的“數(shù)據(jù)傳輸率“急劇下降”，Modem及服務器的上機“掉網(wǎng)率”增大，網(wǎng)關/路由器產(chǎn)生“偶發(fā)性”的自動關機/自檢誤啟動等。

    只有雙變換在線式UPS電源才有可能在100％的時間內(nèi)向用戶提供100％的高質(zhì)量的逆變電源及確保用戶負載同普通的市電處于“電隔離”狀態(tài)。顯然，這十分有利于消除來自市電的各種“干擾”串入到用戶的負載上的可能性。相比之下，其它的三種“非在線式”UPS電源均難以滿足上述條件。由此可見，為確保用戶的關鍵設備獲得盡可能優(yōu)良的電源運行環(huán)境，應首選在線式UPS。當然，對于那些使用“非關鍵性負載“用戶來說，在財力不充分的條件下，為節(jié)省投資，也不妨選用“非在線式UPS”。因為，后者至少可以確保用戶的負載獲得不間斷的電源供電，而無需考慮市電供電正常與否。

    4高抗自然災害/抗人為“惡意破壞”能力是衡量UPS供電系統(tǒng)質(zhì)量高低的重要標志之一 

    由恐怖分子所策劃的美國“911”事件毫無疑問對世界的政治和經(jīng)濟的發(fā)展均產(chǎn)生了不可低估的影響。在此背景下，作為UPS的生產(chǎn)廠家，國家相關部門的采購決策主管和各種重要用戶，都有必要考慮所生產(chǎn)和選購的UPS產(chǎn)品及UPS機房的設計和配置是否具有足夠高的抗自然災害/抗人為“惡意破壞”的能力。據(jù)相關的資料顯示：西方國家在海灣戰(zhàn)爭期間曾利用“石墨碳素”炸彈造成伊拉克65％左右的輸電電網(wǎng)因高壓“短路”而癱瘓。類似地，在科索沃戰(zhàn)爭期間，利用這種“石墨碳素”炸彈造成70％左右的南斯拉夫電網(wǎng)癱瘓。由此給我們的啟示是：為防患于未然，有關的國家機關，軍隊和重要企業(yè)的決策主管，在選購、設計和配置UPS機房時，需要考察當在供電電網(wǎng)上出現(xiàn)諸如人為“誤操作”或惡意破壞所造成的UPS輸入端/輸出端出現(xiàn)“短路”，瞬間“供電中斷”，高壓變壓器跳閘或大容量的雙電源供電系統(tǒng)在作“互投切換”操作時，UPS供電系統(tǒng)是否還能正常工作。這個問題乍聽起來，似乎有點聳人聽聞。然而，在某些UPS供電系統(tǒng)中，這種系統(tǒng)“脆弱性"被暴露無遺�，F(xiàn)舉例說明如下：

    1）某種三相UPS，當用戶在它的輸入端因操作不慎而致使其輸入電源發(fā)生“短路”故障時，這種UPS立即進入逆變器和交流旁路兩條供電通道同時停止工作的狀態(tài)，而沒有進入由電池放電來支持逆變器繼續(xù)運行的這種“故障”狀態(tài)，從而造成對用戶負載的停電。顯而易見，如果選用到這種UPS供電系統(tǒng)，用戶設備用電的“安全性”是何等的脆弱。

    2）某種大型在線式UPS電源，當在用戶的輸入電源端因故出現(xiàn)高能“切換瞬變”干擾（例如：雙輸入電源作“互投切換”操作或在輸入變壓器的高壓側(cè)作“切投”操作時），會出現(xiàn)如下故障：

    ——UPS的蓄電池組中的某些電池出現(xiàn)“爆炸”損壞故障。

    ——當市電恢復正常后，UPS卻長期處于交流旁路供電狀態(tài)。與此同時，還發(fā)現(xiàn)UPS中的蓄電池組被“深度放電”。眾所周知，如果用戶的負載長期處于由普通市電經(jīng)交流旁路供電的狀態(tài)，其用電的安全性，可靠性是極差的。其典型惡果之一是造成XX移動通訊局的IP電話停止正常工作達0.5h左右。

    綜上所述，如果我們忽視或者沒有充分地認識到這種可能存在于UPS供電系統(tǒng)中的“潛在故障”隱患。一旦出現(xiàn)種種人為“誤操作”或人為惡意破壞事件時，肯定會給信息網(wǎng)絡的安全運行帶來巨大的損失。為解決好上述問題，應注意如下事項：

    ——選好UPS機型；

    ——采取正確的“雙總線輸入”和“雙總線輸出”冗余設計方案和系統(tǒng)配置。

    在這里強調(diào)一下，配置智能化UPS監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，這是因為我們不僅可利用該集中監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)遠程實時監(jiān)視UPS的運行參數(shù)和狀態(tài)，而且，還可利用存貯在它的“運行大事記”中的歷史運行參數(shù)，報警信息以便及時、準確地“診斷”故障的性質(zhì)及故障發(fā)生部位。

    對于力博特牌7000系列UPS來說，它可提供如下多種遠程集中監(jiān)控方案供用戶選擇：

    1）UPS對PC機/服務器的"端對端”的監(jiān)控方案它是利用通訊電纜（距離15～20m）將UPS的RS232接口直接同PC機/服務器的RS232接口連接起來。如選用“線路驅(qū)動放大器”，還可將兩者的通訊距離增長至1000m。 

    2）利用多臺PC機平臺/網(wǎng)管服務器對多臺UPS進行監(jiān)控的配置方案

    ——利用服務器/客戶機型局域網(wǎng)監(jiān)控UPS的配置方案

    它是利用通訊電纜將位于用戶原有的服務器/客戶型局域網(wǎng)中的服務器上的RS232接口與位于“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)中第1臺UPS的RS232接口相連。然后再利用RS485通訊線將第1臺UPS的RS485接口同第2臺UPS的RS485接口相連。如此類推可直接監(jiān)控6臺UPS。

    ——利用SNMP/HTTP適配器網(wǎng)絡監(jiān)控UPS的配置方案

    它采用在每臺所需監(jiān)控的UPS上增配一個SNMP/HTTP適配器，然后再將從每臺UPS的SNMP網(wǎng)卡送出的網(wǎng)線分別連接到網(wǎng)絡“集線器”HUB上的辦法來構成網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)。在此條件下，位于互聯(lián)網(wǎng)上的各臺服務器/PC機就可經(jīng)由HUB來監(jiān)視每臺UPS的運行狀態(tài)。

    3）利用Modbus/Jbus系統(tǒng)構成的智能化樓宇集中監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)的遠程監(jiān)控方案

    它是利用Modbus“主控服務器”的RS485通訊線與“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)中的第1臺UPS的RS485接口相連，然后再利用各臺UPS之間的RS485通訊線來形成“串聯(lián)網(wǎng)絡通訊網(wǎng)“。采用這種配置所能監(jiān)視的最長距離為1000m，最大監(jiān)控UPS臺數(shù)為32臺。

    5艾默生網(wǎng)絡能源公司所提供機房環(huán)境調(diào)控產(chǎn)品 

    艾默生網(wǎng)絡能源公司是隸屬于艾默生集團公司（2001年被“財富論壇"列為世界500強企業(yè)中的第323位，44年連續(xù)保持經(jīng)營業(yè)績增長的工業(yè)電氣巨型跨國公司）的60多個全資子公司之一。它是全球能向信息網(wǎng)絡用戶提供最佳的“全方位網(wǎng)絡能源”解決方案的最大供應商。集生產(chǎn)、開發(fā)、銷售和工程施工為一體的高科技公司，它能提供的用于IDC和MDC機房所需的各種“機房環(huán)境調(diào)控”產(chǎn)品如下：

    1）用于“雙總線輸入”冗余供電系統(tǒng)的自動切換開關（ATS）；

    2）能實現(xiàn)6臺直接并機的全系列UPS供電系統(tǒng)（單機容量1～800kVA，并機系統(tǒng)的最大輸出功率為4800kVA）；

    3）提供“計算機級接地系統(tǒng)”的精密配電柜（PPC）；

    4）用于UPS“雙總線輸出”冗余供電系統(tǒng)的“負載自動切換開關"（LTS，它包括STS和SS型兩種產(chǎn)品）

    5）確保兩套“N＋1”型冗余并機UPS供電系統(tǒng)處于同步跟蹤狀態(tài)的“負載同步控制器”（LBS）；

    6）防雷擊，抗高能“瞬態(tài)浪涌”的抑制器（TVSS）；

    7）消除“計算機型”非線性負載所產(chǎn)生的諧波干擾的隔離變壓器（Z－Z繞組型零相移變壓器，K型變壓器）；

    8）確保機房恒溫、恒濕的各種力博特牌精密空調(diào)機；

    9）各種－48V通信電源和蓄電池；

    10）各種規(guī)格的變頻器；

    11）適合中國國情的功能強大的中文化、智能化網(wǎng)管和監(jiān)控系統(tǒng)�！�