3 Tehtävää virranmittaustyökaluille nykyaikaisessa UPS:ssä

UPS:n (Uninterruptible Power Supplies) tarkoitus on suojata kriittisiä laitteita suuren sähkökatkon aikana akun varauksella. Samaan aikaan energiankulutuksen mittaustoiminto on vain yksi monista nykyaikaisissa yritysluokan UPS:issä.

Miksi se ansaitsee erillisen artikkelin? Katsotaanpa – ja selvitetään, kuinka monta hätätilannetta voidaan estää mittaamalla jatkuvasti kunkin UPS-pistorasian virrankulutusta.

Mittaustulokset: näytöllä, paikallisverkossa ja pilvessä

Selvitetään ensin, kuinka käyttäjät – ja organisaatioissa tämä on käyttöinsinööri tai järjestelmänvalvoja – voivat lukea UPS-lähtöjen kuormituslukemat.

Lähde voi näyttää nämä arvot käyttäjälle kolmella tavalla: näyttää ne sisäänrakennetulla näytöllä (kaikki yritysluokan UPS-laitteet on varustettu pienillä huoltonäytöillä), lähettää ne paikallisverkon yli tai näyttää ne erityisellä näytöllä. UPS-valmistajan verkkosivuilla. Jälkimmäistä kutsutaan pilvivalvonnaksi.

Ensimmäistä menetelmää käytetään melko harvoin - paitsi silloin, kun kuorma liitettiin ensimmäisen kerran UPS-laitteeseen: liitimme tietokoneen, tulostimen, verkkolaitteet jne., katsoimme näyttöä - jos virrankulutus on normaali, menimme noin meidän asiamme.

Kuvassa: esimerkki UPS-etävalvontanäytöistä pöytäkoneilla ja mobiililaitteilla.

Lisäksi kuorman energiankulutuksen valvontatehtävä siirtyy erikoisohjelmistolle (ohjelmisto), joka raportoi kriittisistä tehotapahtumista automaattisesti sähköpostilla, tekstiviestillä tai push-viesteillä. Tätä tarkoitusta varten UPS on varustettu verkkokortilla ja liitetään yrityksen paikallisverkkoon.

Eatonin Intelligent Power Manager on esimerkki tällaisesta ohjelmistosta. Muuten, lähes kaikilla UPS-valmistajilla on ohjelmistotyökaluja energiankulutuksen etävalvontaan, ja tällaisia ​​ohjelmistoja on ollut saatavilla markkinoilla yli kymmenen vuoden ajan.

Pandemian vuonna 2020 tuomien uusien tuotteiden joukossa on pilvipohjainen energiankulutuksen ja kaikkien yritysverkon UPS-laitteiden tilan seuranta.

Idea on yksinkertainen: etäjärjestelmänvalvoja ei voi kävellä laitoksessa tarkastamassa UPS-näyttöjä – eikä usein voi edes tulla toimistoonsa, ellei se ole ehdottoman välttämätöntä. Mutta Internet of Things (IoT) -teknologian avulla on mahdollista näyttää UPS-lukemat erityisellä verkkosivustolla, josta järjestelmänvalvoja voi milloin tahansa katsella tietokoneelta tai älypuhelimelta (tai tarkastella näitä tietoja mobiilisovelluksen kautta).

Pilvivalvontaohjelmisto UPS:n, lämpötila-anturien ja muiden "älykkäiden" laitteiden lukemien näyttämisen lisäksi voi lähettää hätäviestejä toimintahäiriöistä ja onnettomuuksista sekä näyttää kehittyneen data-analyysin – kaikkien UPS-laitteiden akun tilasta, kokonaisenergiankulutuksesta, verkkojännite, lämpötila UPS:n sisällä ja toimistotiloissa jne.

Pilvivalvontaa tarjoavat tällä hetkellä vain johtavat yritysluokan UPS-valmistajat – esimerkiksi Eatonin PredictPulse ja Schneider Electricin APC SmartConnect.

Siirrytään nyt suoraan tehtäviin, jotka ratkaistaan ​​mittaamalla jatkuvasti UPS-kuormien energiankulutusta.

Tehtävä numero 1: laske varavirran aika

Jos ajat autoa, tunnet todennäköisesti sellaisen kojelaudan parametrin, joka on arvioitu matka, joka voidaan ajaa säiliössä olevan polttoaineen kanssa. Joskus nämä luvut ovat kriittisiä – esimerkiksi jos sinun on päästävä huoltoasemalle alueella, jolla on vähän huoltoasemia.

Samanlaisen tehtävän suorittaa UPS:n virrankulutuksen mittaustoiminto — se tekee yhteenvedon kunkin pistorasiaan kohdistuvasta kuormituksesta ja kertoo käyttäjälle, kuinka kauan UPS:ään kytketty tietokone tai esimerkiksi lääketieteelliset tai teollisuuslaitteet voivat toimia akkuvirralla, jos ulkoisen virtalähteen katkos. Lisäksi tämä laskelma tehdään mahdollisimman tarkasti nykyisen UPS-akun varaustason perusteella.

Akku-UPS:n käyttöaika riippuu suoraan kuorman virrankulutuksesta. Yleensä kun työmäärä puolitetaan, käyttöaika kolminkertaistuu.

Monet yritysluokan UPS-laitteet mahdollistavat lisäakkumoduuleiden kytkemisen laitteeseen, mutta siinä on tärkeä ominaisuus: akkujen lisääminen UPS:ään voi pidentää akun kuormituksen kestoa, mutta ei lisää UPS:n nimellistehoa - se on asetettu elektroniikan ominaisuuksien mukaan lohkojen mukaan, ei akun kapasiteetin mukaan.

Kuvassa on esimerkki UPS-näytöistä (tässä: Eaton 5PX), jossa näkyy latausteho, akun varaustaso ja lähtösegmentin valinta.

UPS:n yleisimmin käytetyt akut ovat VRLA (Valve Regulated Lead Acid) -akut, jotka tunnetaan myös nimellä huolto. Valmistajat suosittelevat UPS-virran valitsemista kuormalle siten, että se latautuu teholtaan enintään 75%.

Akut vanhenevat ja menettävät kapasiteettia ajan myötä, ja pilvivalvonnan (kuten paikallisverkon yli) avulla voit havaita ajoissa, että akun kapasiteetti on laskenut liian alhaiselle tasolle. Valvontaohjelmisto seuraa automaattisesti tällaisia ​​tapauksia ja ilmoittaa etukäteen, kun akun vaihtoaika lähestyy.

Tämä on tärkeää palvelimille, joissa kaikkien ohjelmien tyylikäs sulkeminen vaatii vähintään muutaman minuutin. Jos akku on vanha, UPS sammuu ennen ohjelmien päättymistä ja arvokkaita tietoja voi kadota.

Nykyaikaiset yritysluokan UPS-mallit, esimerkiksi Eaton 5P / 5PX, antavat järjestelmänvalvojalle mahdollisuuden paitsi seurata UPS:n energiankulutustasoa, myös hallita akun virtalähteen kuormitusta verkosta, joka on kytketty pois päältä pääasiassa muuhun käyttöön. - välttämättömät varusteet.

Tehtävä 2: Tunnista yli- ja alikuormitettu UPS

Tehonkulutuksen mittauksen toinen tehtävä on estää tilanne, jossa jotkin UPS:t ylikuormituvat ja toiset jäävät alikuormitetuiksi. UPS:n ylikuormitus johtuu yleensä kahdesta syystä:

1) kuorman virransyötön suojaamiseksi valitaan UPS, jonka nimellisteho on riittämätön (esimerkiksi 700-1100 V·A kuorma on kytketty 1000 V UPS·A:han niin, että nimellisteho on ajoittain ylitetty);

2) pätemätön henkilökunta liitti UPS:ään enemmän laitteita kuin alun perin oli laskettu (mahdollinen tapaus - imurointilaite liitti tehokkaan ammattipölynimurin lähimpään pistorasiaan, jonka näki vieressään, ja tämä pistorasia oli UPS:stä).

Ylikuormituksen sattuessa yritysluokan UPS pyrkii maksimoimaan suojatun laitteen suorituskyvyn ja lähettää verkon yli hälytyssignaalin järjestelmänvalvojan mobiililaitteeseen.

Lisäksi, koska suojattu laite kuluttaa enemmän virtaa kuin UPS on suunniteltu, UPS siirtää kuorman suoraan verkkoon "bypass"-nimisen sovittimen kautta.

Sitten UPS:n logiikasta riippuen ohitus voi jäädä päälle jonkin aikaa odottaen kuorman normalisoitumista. Jos näin ei tapahdu ja ylikuormitus jatkuu, UPS sammuu kokonaan ja katkaisee kuorman.

Kuvassa UPS-käyttötilan asennus manuaalisesti lähteen huoltomonitorin kautta

Ylläpitäjän tehtävänä on jatkuvasti seurata yrityksen tilannetta tiettyjen UPS-laitteiden mahdollisen ylikuormituksen suhteen etävalvonnan avulla.Jos jonkin UPS:n kuormitus on lähellä suositeltua enimmäismäärää, järjestelmänvalvoja kirjoittaa hakemuksen suuremman tehon UPS:n ostosta ja asennuksesta tai jakaa kuorman toiselle, vähemmän kuormitetulle UPS:lle, samalla kun hän tekee selitystyötä työntekijöiden kesken.

Tehtävä numero 3: Oikosulun tai avoimen piirin havainnointi kuormassa

UPS-laitetta käytetään pääsääntöisesti suojaamaan sähkölaitteiden virtalähdettä, joilla on oma virtalähde. Joskus tällaisten laitteiden (palvelimet, reitittimet, tulostimet jne.) virtalähteissä on toimintahäiriö ja oikosulku.

Tässä tapauksessa UPS sammuttaa välittömästi tällaisen kuorman ja antaa hälytyksen sekä paikallisesti äänimerkillä että viestinä paikallisverkon kautta tai pilvessä olevalle valvontasivustolle. Kun hälytys vastaanotetaan, ryhdytään toimiin hälytyksen poistamiseksi.

Toinen tapaus on avoimen piirin esiintyminen kuormansyötössä. Tässä tapauksessa UPS ei hälytä, mutta järjestelmänvalvoja näkee tämän tilanteen UPS:n kuormituskaavioista pilvessä (tai valvontaohjelmiston kautta lähiverkon yli) ja myös ryhtyy toimenpiteisiin vaurioituneen kuormavirtalähteen vaihtamiseksi.

Ottaen huomioon, että IT-laitteiden lisäksi UPS-laitteita käytetään varmistusvirtaan lääketieteellisille ja teollisille laitteille, kuorman oikosulkujen ja avointen piirien valvonta on tärkeää paitsi ohjelmistojen toiminnan ja tietokonetietojen turvallisuuden ylläpitämiseksi, myös ihmisten terveyden tai tuotantoprosessien häiriöttömän suorittamisen vuoksi. …

Johtopäätös

Etävalvonnan (pilvi tai paikallinen verkko) ansiosta energiankulutuksen mittaamisella UPS-lähtöryhmissä on suuri käytännön merkitys, jonka avulla voit reagoida hätätilanteisiin ajoissa ja jakaa kuormituksen tasaisesti uudelleen UPS:n välillä mahdollistaen pisin akun käyttöikä ja kriittisten laitteiden virranvarmuuden lisääminen...

Korkean hyötysuhteen yritysluokan UPS:n käyttö (esim. -99 % hyötysuhde, kuten edellä mainitussa Eaton 5PX:ssä) ja edistyneitä palvelutoimintoja: ohjelmisto etä-/pilvivalvontaan, mahdollisuus liittää lisäakkuja, jäljellä olevan määrän automaattinen laskenta. latausaika akuista , kolmitasoisten akkujen latausohjelmistojen saatavuus, joka pidentää akun käyttöikää jopa 50 % ja tiedottaminen henkilökunnalle akun vaihtoajankohdasta – mahdollistaa tehokkaan tietokoneen suojaamisen, lääketieteellisen ja teollisuuslaitteet kaikenkokoisissa ja -toimialoissa yrityksissä.