王建

摘要：本文主要借鉴本人正在实施项目的情况根据上海市某信息机房实际需求，对原有UPS系统进行换新所得出的一系列思路方法;并总结现有各种常规UPS解决方案，在用户只考虑持续供电的基础运用，从未考虑其他功能的拓展的前提下，通过对设备的认知和多年弱电工程经验编制，已达到更换原有UPS供电系统建立全新UPS在线式供电系统。

关键词：在线式、UPS、持续、供电系统

一、项目大体介绍

1.情况概要

本次论述主要为拆除机房内老UPS设备，新建一套60KVA在线式UPS持续供电系统，改造是本次议题的主要内容，论述中相关大楼中心机房原有传统后备式UPS已运行5年以上，设备供电标准无法满足现有机柜内总设备供电要求，电池组使用年限超标无法满足2小时持续供电，原设备功能单一只能负责设备供电无法实现监管功能，而配套的电路系统因新系统的建设负荷和实际使用需求已无法满足新系统的建设要求，固需全套翻新建设。

根据以上情况和实际要求，更换在线式UPS持续供电系统，在整体系统更换时需考虑更大核载量和更好续航量的UPS设备以满足现有机房设备实际使用需求，在更换过程中需充分考虑大楼数据网络运行的不间断性、大楼本身承重能力、新老设备交替线缆敷设问题;并结合科技的日益发展，在传统UPS供电的基础上创新管理，如网络监控功能，UPS的工作状况能被系统管理员随时掌握;远程报警功能，一旦UPS设备任意部件出现异常，可以通过多种方式通知把信号传达到工作人员办公室、保安室，同时采用短信息方式通知相关负责人。

2.UPS主设备选择及功能规划

一般我们常规UPS设备选择遵从，原有现场线路规划和容量规划，并对确定总设备耗电功率做计算;为了保证信息系统的安全且由于供电系统中不可避免的存在如供电中断、電压浪涌、电压陷落、波形畸变、频率漂移、持续过压、持续低压、瞬间过电压和噪声干扰等情况。

根据以上的规划和实际情况要求，我认为应采用在线式UPS系统，其主要功能是为服务器等数据通讯设备提供后备电源;根据原设定需求，UPS功率需满足并超越现有设备负载总功率，确保后期机房内设备变更和增加所需，并且能对现有网络设备、交换机、服务器、监控、安防等重要设备提供约为2个小时的供电时间，确保整个大楼中心机房在常用电源出现问题时能够预留充足时间给IT工作人员进行数据存储设备关机等操作，如遇内网设备需持续运行在半负载或低负载的情况下能够提供远大于2小时的充足供电确保设备长期稳定运行，确保部分连续运作核心设备的稳定运行，并在整体断电超过预定时间时提供充足的后备电量时间用于主设备的信息保存和逐步关闭。

在更换系统时我们要注意，UPS系统必须在干净、平稳的环境中安装 UPS，避开震动、灰尘、高湿、可燃性气体、可燃性 液体或腐蚀性物质环境。UPS 正常工作时的环境温度要求在 0-40℃之间。如果工作在 40℃以上的环境里，要求最大带载量按每增加 5℃，递减 12%额定值实施。UPS 工作时的最高环境温度 要求不超过 50℃，高温环境下的长时间带载工作会影响 UPS 寿命。电池组建议在 15-25℃之间使用。

二、在线式UPS管理和设备运用

1.设备的管理和运用

在弱电智能化系统建设中，传统后备式UPS系统功能单一无法体现出智能的定义，采用在线式UPS内部可增加各种功能模块和配套功能卡，如：USB+RS232通讯卡、AS-400干接点卡WINPPOWER CMC卡、NMC卡、WebPower网络通讯卡等，相关配卡可通过RJ45连接器的网络连结让UPS可直接通过RJ45的连接器连接至网络，我们可以通过组建庞大的互联网系统（包含内网和外网）并在不同的设备上安装配套监管程序从而达到，远程管理UPS系统的功能，并通过相关功能来控制和监管整套系统，其功能包含如下。

通过网际网络或是企业内部网络从任何一个工作站遥控管理UPS;通过SNMP、「超文件传输协议」（HTTP）和JAVA applets 远方监控UPS

从任何SNMP（SNMP）管理站或是通过网络浏览器使用HTTP格式和对象来设定UPS和 WebPower 参数。

通过Java Applets 所产生的动态图标来监控UPS所有的状态值（如：电压、负载、电池、事件…等），并可在闪存上储存事件记录和统计资料提供UPS电力状况、电池状态和UPS事件产生的记录档案。

单体自动关机，或是事先由管理员设定及发生紧急电力事件时的自动关机;多重服务器关机，此关机系统会通过IP （Internet Protocol）传递主要的错误讯息，然后在不同操作系统的服务器上执行自动关机。

在线系统可以接收来自 UPS 的状态讯息以及发送指令至UPS 。使用者可以利用支持SNMP 网络管理软件或是网页浏览器，通过以太网络去管理UPS，它可以在不同的情况之下发出相关的指令来确认UPS系统的开关机、重启等基础功能，这些情况包括主要的错误、UPS低电力的情况、UPS负荷过度、UPS超出工作温度和定期的关机等需要强行执行的基础功能。

三、电源系统更换

1.更换改造的概要

作为核心供电UPS更换势必造成大楼内信息设备的暂时停用影响整个大楼及相关公司整体运营，造成信息化办公停顿人员误工、资金流失等严重问题。在更换整套UPS的过程中“设备整体断电——拆除原有UPS——重新规划电缆布线——新设备安装——新电缆链接调试——安装新UPS系统”将影响大楼内信息办公，详细且合理的规划设计和完整的理念规划能将误工和资金损失降低到最低，其归纳可分为三大部分：总体供电改造翻新、新老UPS更换、新老电池组更换。

我们针对UPS系统的更换和改造可以做到如下几个步骤：机房停电告知、机房集中断电、总供电箱断电、老UPS设备断电并拆除、设备取电电缆旁路断电、老电池组拆除、老输出电源箱关闸拆除、新设备的整体安装和链接。

而整套在线式UPS系统，其供电从380V市电箱内取电，经过UPS存储和转化并从UPS内连接专用220V供电箱，转换最终连接给前端设备其连接方式如下：市电380V配电箱供电——160A空开——BVR50平方电缆——UPS主机——UPS电池组——UPS主机——UPS配电箱——N路10A/16A/32A/60A空开——220V供电——电源插头——电源插排——使用设备。

整个施工过程中势必影响用户正常设备使用，我们需明确和规划日期统一施工确保将吴工和损耗降到最低。

2.UPS电池组选择与承重

UPS电池组作为整套UPS设备的后备核心起到了为所有设备持续供电的功能，其选择性要兼顾环保原则、能耗功率原则、更长寿命原則，大型UPS电池组还需考虑机房整体摆放布局、空间、承重，电池组功率应满足前端总设备供电要求，如60KVA主机满配2小时供电，应选择100AH电池96块配套2个电池柜链接的方式。

其摆放位置建议选择机房内大楼整体结构承重处作为设备的摆放区域，设备摆放需详细计算大楼内部楼板承重能力，如存在承重超标无法满足情况，需对地面经行加固作业，加固应选择靠经大楼承重柱体区域经行横向加固，可采用钢结构支架链接承重柱，地面整体结构钢筋加固，底面下层楼板凯夫拉纤维敷设加固等多种方式结合化加固。

3.设备配接的规划

（1）接电要求及规划

总电采用三相四线制，在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线制，其中三条线路分别代表A，B，C三相，另一条是中性线N（如果该回路电源侧的中性点接地，则中性线也称为零线（老式叫法，应逐渐避免，改称PEN，如果不接地，则从严格意义上来说，中性线不能称为零线）。

（2）输出配电箱规划

UPS输出配电箱是整套UPS设备中不可缺少的部分，其功能为将原有市电通过UPS转化后通过UPS输出总电并合理分配给输出配电箱，再由配电箱将所有电源分配给前端各个机柜或设备插排，本次项目中将在大厦机房合适部位新装输出配电箱用于设备供电输出，其链接方式较为简单具体可参考下图。

（3）主机设备摆放规划

新UPS主机延续原有UPS设备摆放位置，将主机放置于机房承重点或加固点，主机前端面板朝南摆放方便操作人员使用，其前后端均需留足1米区域方便设备维护操作;且主机采取的是背面风扇强制冷却，安装场地必须考虑通风问题，顶部需预留50厘米以上空间用于设备散热。

（4）电池组的摆放和链接规划

电池组应和UPS主机就近原则并放置于整个机房承重点或加固点，我认为现有中心机房UPS电池组摆放位置经过地面加固和支架跳高加固完全满足新电池组摆放需求，固选择原有摆放位置符合本项目规划要求。

（5）新设备链接规划

新UPS建成后所有供电链接应满足使用要求，确保中心机房，每个机柜、每套设备均能够从UPS内取电运行。根据现场勘察，原机房内设备取电已满足现有设备取电规划要求，我公司在拆除原有UPS设备和配套设施的过程中将保留所有机柜内主干取电电缆并做好保护和标记，确保新设备使用时将所有电缆连接至UPS输出供电箱内。

四、取得效益分析

通过合理的组织安排及配套方案构思，在尽可能减少时间、资金损失的前提条件下，更新在线式UPS系统，从而达到整套系统能够跟精确的远程掌控整个机房内供电系统的运行情况，提早预知突发事件对机房内设备起到远程监管实时、预警、提前预案;使用者可以自行设定UPS的运用功能和开、关机的事件，通过在线式管理和软件式管理可以依序自动的关闭系统和配套设备，以避免客户端或是服务器、电力问题的不正常关机，为整个机房设备的稳定运行，主要设备数据的安全保存提供了良好的支持;从而在付出了资金建设的前提下为后期的安全与稳定运行保驾护航减少了后期损失。

五、结论

在线式UPS在传统后备式UPS基础上增加了各种监管和操作功能，可实现远程电脑管理了解设备运行状态并能对设备的各种功能进行远程操作，信息化的操作方式不但安全而且有效为管理人员提供了很好的操作方式其功能可满足所有企业各种信息机房的设备供电使用，且在线式UPS可通过内部设备板卡的增减在基础供电的情况下完成各种其他功能的选择。

在线式UPS适用于网络数据机房、企业办公环境和一般工业环境的电源管理专家，适用于中小型数据中心、网络管理中心、企业服务器机房、电压瞬时跌落或减幅震荡，高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、频率波动等状况可提供良好的解决方案并通过在线式信息传输和原远程管理功能能为用户的用电负载提供安全可靠的电源保障。

合理的规划改造过程减少了用户改造期间的人力、物资、资金损失并在规划中将新老线路替换换新达到新设备的使用要求从而保障新在线式UPS系统能够最大力度的为整个机房服务达到了建设的先进性、合理性等要求。

参考文献

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