第一篇：UPS电源监控及蓄电池放电系统研究与设计
UPS远程集中监控及蓄电池放电系统的研究
与设计
南宁迈世信息技术有限公司 技术部 李军海
摘要：UPS（Uninterruptible Power System）远程集中监控及蓄电池放电系统是通过硬件和软件技术，对UPS进行实时监控，了解UPS当前运行状态，以及对UPS蓄电池进行定期远程放电，保证蓄电池的使用寿命，同时采用集中管理的方式，对UPS设备运行信息进行集中化管理，达到及时准确发现设备故障及时处理的效果，使UPS设备可靠、稳定、高效的运作，对数据中心的稳定运行起到很重要的作用。关键词：UPS远程集中监控；蓄电池放电；集中化管理 引言
随着信息网络技术的不断发展，各类大、中型组织的网络信息化建设的设备资金投入日趋增加，其职能运行与计算机网络的结合日趋紧密。UPS作为电力设备系统正常运行的基础，一直以来是设备管理及维护工作中的一个盲区，为了弥补在供电系统方面的日常管理及维护工作的缺陷，实现UPS网络远程集中监控智能化管理的目的，提出了UPS监控系统的研究与设计，实现监控UPS的输入、输出电压，输入、输出频率，输出电流，电池电压，UPS主机温度等运行参数，以及对故障的实时报警及记录查询，达到对供电系统进行保护的目的，智能化管理将是当今UPS监控系统发展的一个趋势。
本文介绍一种UPS远程集中监控及蓄电池放电系统，它遵循提前预警、防患于未然的设计思想，可以帮助运维人员有效查找UPS电源及蓄电池组的故障隐患。系统整体设计方案
2.1 系统组网结构
图1 UPS远程集中监控及蓄电池放电系统结构图
系统构架由设备层、传输层、应用层三部分构成。在设备层专用计算机上安装采集信息的客户端软件，通过采集软件采集UPS信息传输到网络上，应用层的终端服务器上集中管理不同区域上的UPS信息，维护人员在应用层终端查看各个区域UPS运行状态以及进行远程批量放电操作。1.2 系统实现功能
（1）对UPS运行状态实时监测。（2）远程对UPS蓄电池进行放电（3）监控数据集中化管理
（4）提供丰富的事件管理响应联动接口 1.3 系统特点（1）通用性
系统的设计适用于220V/10A 的UPS设备，符合国际工业监控与开放式设计标准。（2）可靠性
系统具有良好的电磁兼容和电气隔离性能，不影响被监控设备的正常工作。系统具有专家诊断功能，对于通讯中断、采集数据异常等能够准确诊断出故障点并及时报警。系统可连续工作365d×24h，采用工业级元器，提高可靠性。（3）安全性
系统有严格的密码管理，确保系统运行安全。系统及设备出现故障不影响被监控的其他设备正常工作和功能的控制，具有良好的安全隔离功能。（4）丰富的事件响应接口
系统具有丰富的事件响应接口，能与其他系统实现兼容，提供相关事件响应。系统硬件设计 3.1 放电仪设计框图
AC电源输入12V电源AC电源输入/输出485接口固态继电器485模块板LED状态图2 放电仪设计框图
空气开关 放电仪硬件由通讯模块、AC输入模块、AC输入/输出模块三个模块组成，AC输入模块主要是给485模块板提供电源，通过通讯模块给485模块板发送指令，控制AC输入/输出模块的通断，达到切断市电的目的，实现远程给UPS蓄电池进行充放电。AC输入/输出模块默认为常闭通电，即使设备硬件损坏也不影响市电供电。3.2 放电仪安装图
图3 放电仪安装图 系统软件设计
4.1 集中管理终端 4.1.1 软件流程图
开始系统初始化N告警是否解决？NY是否有机台告警？数据采集是否有机台异常？Y异常是否解决YNYNYN放电是否结束是否需要放电？NY机台运行正常
图4 集中管理终端软件流程图
集中管理终端主要集中采集显示不同区域机台信息，实时更新，当某个机台出现告警或异常状态时，终端WEB页面将置顶显示，第一时间告知维护人员故障信息，及时处理故障信息。终端采集UPS信息包括当前UPS状态、输入电参数、输出电参数、电池参数以及当前告警状态等，通过集中分类管理，维护人员可查看任何机台实时信息。同时，维护人员可通过集中终端给UPS蓄电池批量进行远程放电，达到定期对蓄电池维护的目的，延长蓄电池的使用寿命。
4.1.2 WEB页面设计
集中管理终端WEB页面设计主要分整体状态、分厂区、事件日志查询、实时监控数据查询、远程放电、系统管理六个模块，页面设计遵循维护人员使用习惯，界面清晰明了，操作简易，方便管理。如图5 所示。
图5 集中管理终端WEB页面设计
4.2 数据采集端 4.2.1 软件流程框图
开始系统初始化数据采集N是否有事件触发执行事件响应Y上传数据至集中管理终端 图6 数据采集端软件流程图
数据采集端软件安装在每个机台的PC机上，负责采集每个区域点UPS的运行信息，把信息上传给集中管理终端。数据采集端除了对UPS运行状态、输入电参数、输出电参数、电池参数等数据的采集，同时还提供UPS故障触发接口。当UPS发生告警或异常事件时，事件会第一时间上传到终端，及时告知维护人员，同时，还支持接入其他监控系统，触发事件一旦产生，可以响应其他监控系统进行相应的动作。4.2.2 软件显示界面设计
数据采集端软件主要分UPS状态、日志查询、应用设置三个模块。UPS状态主要实时显示输入电参数、电池状态、输出电参数等信息，同时对当前UPS蓄电池进行测试及放电操作，日志查询可查询到相关故障记录，应用设置可设置当前UPS的相关信息，方便区分管理，以及提供开放的事件响应接口。如图7所示。
图7 数据采集端界面图 总结
本文针对UPS远程集中监控及蓄电池放电系统的研究，提出硬件和软件设计方案，实现了对UPS设备进行集中化管理，使UPS设备可靠、稳定、高效的运行，从而确保数据中心系统的稳定运行，保证企业核心业务高效运营。
2015/07/10
第二篇：银行UPS蓄电池监控扩容说明1304[定稿]
UPS蓄电池监控说明：
一、方案简介
陕西某银行前期已经建设动力环境监控系统，对前期的UPS设备已经做了监控接入。本次需接入蓄电池单体，需做到蓄电池充放电电流、单体电压、电池组表面温度、电池单体内阻等性能监控。由于前期已有监控管理平台，因此本次只需要考虑增加采集器和蓄电池监控仪即可。
现场组网示意图如下：（红色虚线内为本次新增设备）
根据现场16组*40节*12V的实际情况，每蓄电池监测仪最多可监测24节电池单体，因此每电池组需配置2台蓄电池监测仪，共配置32台。
二、产品描述
BMM-S2121（220VAC供电）： 1）产品功能
在线自动检测每节蓄电池电压、蓄电池组端电压、充放电电流和温度等； 在线自动定期（周期可设）测试蓄电池内阻； 实时报警功能，实现对电压、温度、内阻的超限报警；
现场报警，干节点输出闭合，可实现远端计算机报警并显示报警内容；
具有RS485通讯接口，可接入监控系统或现场采集单元，实现数据和告警信息上送，达到远程监控蓄电池组的目的；
采用模块化设计，安装、使用和维护方便，且模块间相互隔离、可靠性高； 2）技术参数
输入电源： AC/DC220V±15％ 模块规格： 24节型
电压检测范围： 8.5～18V(适用于12V电池)电压检测精度： ±0.2% 内阻测量范围： 0.05mΩ～100mΩ 内阻测量精度： ±（2.5%+25 μΩ）电流检测范围： 0～±2000A 电流检测精度： ±1% 温度测量精度： ± 0.5℃ 输入绝缘电阻： ≥10MΩ 500V 数据输出接口： RS485 现场显示方式： LED工作状态指示
现场报警方式： 一路接点输出，报警时节点闭合 现场控制方式： 一路接点输出
电池维护方式： 自动或远程控制（可设）尺寸及质量： 420×200×44(mm)重量： 3Kg 安装方式： 机架、壁挂
三、现场安装示意图
蓄电池监测仪现场可根据实际情况安装在电池架的顶部或侧面，如下图所示： 说明：考虑到内阻的监测，蓄电池监测仪不考虑在机房挂墙安装。
四、现场安装注意事项
1、为了保证施工人员和设备的安全，请将电池组从运行设备中脱离；
2、请注意电池极性和接线线序；
3、因内阻测试时会产生热量，安装时注意保持模块的通风良好；
4、做好工器具的绝缘工作，正确使用工器具。
第三篇：智能网络UPS电源监控技术的研究（定稿）
智能网络UPS电源监控技术的研究
UPS(UninterruptiblePowerSystem)即不间断电源，是一种以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的计算机电源保护设备。UPS是伴随着计算机的诞生而出现的。特别是微型计算机的飞速发展，客观上促进了UPS电源的发展[1]。UPS的基本功能就是停电时能够接替市电持续地供应电力，由于电子元器件反应速度快，停电的瞬间在4-8ms内继续供应电力，解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象，使我们的计算机系统和网络运行更加稳定安全。
随着计算机技术的发展，计算机及其网络对相应的电力保障提出了更高的要求，在这样的前提下，智能网络UPS电源应运而生。智能网络UPS电源系统，主要是以网络为管理对象，在UPS主机的输出端增设RS232，485接El，SNMP(简单网络管理协议)卡等类型的通信接13，利用接口经过专用的通信电缆同服务器、路由器、网关等设备上相对应的通信接口相连，把UPS电源与计算机网络构成一个具有监控功能的智能网络供电系统。目前UPS网络智能化技术主要有2个方面：一是与服务器上的软件协调工作，使UPS除了完成不问断供电外，还能实现网络故障报警、事件、数据日志记录、UPS参数自动测试分折、调节功能等；二是将传统UPS通过硬件接口与计算机相连，结合特殊设计的软件，提供完整的电源管理方案，以加强UPS节能功能。
UPS的监控技术主要有三种[2]：(1)基于串行通信方式的监控技术；(2)基于Web的监控技术；(3)基于SNMP的监控技术。
基于串行通信方式的监控技术受通信距离的限制，主要用于局域网中UPS的监控；基于web的监控技术将UPS与一台主机相连，通过主机上的Web浏览器对分布在WAN范围内的UPS进行监控，定期产生UPS的状态报告(包括UPS状态和电池状态)并转换成一定的格式文件，以便于UPS的管理、诊断、事件处理，保证电力或UPS故障时计算机系统的安全关闭，使UPS处于健康的运行状态，提高电力故障时计算机网络的可用性。它的便利在于无需对现有的电源系统作任何改造。但是通过主机上网，通信监控软件安装在系统主机上，它工作时需要占用大量主机资源，如果UPS的信息量很大，势必会影响到主机的稳定运行和性能。基于SNMP的监控技术主要用于UPS数量多、分布广的企业级网络中。给UPS配个网卡或直接将SNMP适配器集成到UPS里，把UPS作为网络中的独立节点进行控制和诊断，通过网络访问自己的计算机和网站，或通过串口与网络访问监控系统对电源系统进行远程监控或网络关机，实时提供UPS的电流、电压、电池后备时间和负载量的状态分析，出现故障时及时通知用户，以便系统管理员可以迅速简便地判断出电源故障的发生处并迅速得以解决，使对网络性能的影响减至最小，并能定时开关UPS和系统实现UPS的自检等。这种方式的UPS系统反映灵敏，可操控性强，应用范围十分广泛。下面主要论述基于SN—MP监控技术的智能网络UPS系统。
一个完整的智能网络UPS系统硬件部分应当至少包含整流滤波部分、逆变部分、蓄电池系统以及其他的辅助部分，各部分协调一致才能形成一个良好的UPS运行环境，它的系统结构如图l所示，该系统通过R8232电源发生电路与UPS适配器相连，而UPS适配器代替相应的计算机作为网络的一个节点接入网络，也就是说每一个UPS都有其独市的口地由}，网络上的其他用户和网络管理员只要输人IP地址，就可看到UPS的任何信息Ⅲ。管理员可以使用网络内的任何一台计算机对相应的UPS进行监挎。有特殊情况时，软件可以通过传呼、E—mail等方式通知维护人员作出相应的反映，当UPS遇到特殊情况时，也町从网络内的任何一台计算机观察UPS的基本情况，并实施有效的措施。它的基本设计原理如图2所示。
高度智能的UPS监控技术不仅仅需要硬件系统的支持，更要有相应的电源监控软件、SNMP管理器的支持，用户可执行UPS与网络平台之间的远程监控和数据的网络通信操作，使UPS具有远程管理能力，成为网络系统中的重要组成部分。智能化UPS监控系统的软件部分主要由智能网络UPS通迅显示模块、与计算机的通讯部分和看门狗电路三部分组成。
通迅显示模块的主要功能是把UPS使用过程中的各种信息显示到控制面板上的液晶屏上，主要的硬件连接方式是利用单片机(例如AT89C51)与液晶显示屏以模接口方式连接；开关机键直接与89C51的INTO相连接，以中断的方式实现系统的开关机功能，同时设计相府的菜单结构以简化操作。
通讯部分主要负责UPS与计算机之间的通讯，一般采用双路驱动器／接收器Max232来实现相应的功能。软件设计中，其接I：l程序主要由发送子程序和通讯口中断处理接收子程序组成，发送时，先发送一个起始位(低电平)，接着按低位在先的顺序发送8位数据，最后发送停止位。接收时，先判断RXU接收端口是否有起始低电平出现，如有则按低位在先的顺序接收8位数，最后判断RXD是否有高电平出现，如有则完成一个数据接收，否则继续等待。程序流程图如下图所示。其中图3为发送过程流程图，图4为接收过程流程图。
结论：UPS系统与Internet技术的紧密结合，使得UPS系统比以往任何时候都更易用，也更安全。随着网络的广泛化和全球化。用户对网络可用性的要求会越来越高，使UPS从对网络关键设备的保护延伸至对整个网络路径的保护，这也对UPS电源的进一步发展提出了更高的要求。
第四篇：监测监控机房检测UPS电源安全技术措施
九里山矿监测监控机房检测UPS电源
专项安全技术措施
为了保证监测监控机房UPS设备长期稳定的运行，对机房UPS设备进行维保工作，因检测UPS电源,需要停止监测监控机房供电，在停电期间，防止监测终端，造成数据丢失，为使检测工作能够安全顺利地进行，特制定安全技术措施如下：
一、施工时间： 2012年12月31日 8:00-12：00
二、施工地点：地面监测监控机房
三、施工负责人：
四、安全措施
1.检测UPS电源前，对井下各地点监控分站及瓦斯传感器进行全面检查，确保监控有效。
2.由通风区提前列出工作计划，并上报矿生产计划会，经矿值班领导同意后方可进行施工。
3.工作进行前必须上报焦煤集团监测监控中心。
4.熔接信号传输光缆前，必须向调度室汇报请示，只有在接到调度室批准后方可进行施工。
5.检测UPS电源前，检查UPS电源的状态，电压、频率是否在UPS允许的范围。
6.检测UPS电源期间，井下严禁进行任何采掘活动、电焊气割、打钻等生产活动。
7.由调度室安排专人断开监测监控机房电源开关，将自动转入电池运行方式，确认由电池向负载供电；
8.监测工作人员要负责经常认真检查确认UPS后端负载是否正常运行；
9.检测UPS电源期间，UPS电池出现低电压告警或出现UPS不能输出供电，马上停止放电测试，应立即恢复正常供电，并查明原因进行处理。
10.检测UPS电源工作结束后，立即对矿井监测监控系统进行调试，确认信号传输稳定、系统运行正常，安全无问题。
11.检测UPS电源工作结束后，必须向调度室汇报。
通风区
2012-12-25
第五篇：xx电厂监控系统UPS电源增容改造工程技术方案
***电厂监控系统UPS电源增容改造工程
技术方案
一、.技术要求
本工程UPS设备采用三进三出、在线式交流不间断电源系统，数量两台，单机容量30kVA，单机标配手动维修旁路。两台30kVA的UPS须组成冗余互备系统，系统双总线输出，系统电池后备时间单机要求为不小于1小时。
1、基本性能 1.1正常使用条件
环境温度：0℃～40℃
相对湿度≤95%（（40±2）℃，无凝露）1.2储存运输环境及机械条件
环境温度：-5℃～5℃（不含电池）
振动、冲击条件：符合GB/T14715-93中5.3.2的规定。1.3外观与结构
机箱镀层牢固，漆面均匀，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。机箱表面平整，所有标牌、标记、文字符号应清晰、正确、整齐。
1.4UPS的逆变器：输出电压：380VAC，稳态精度：±1%。
1.5整流器优选12脉冲整流器方式，其中每台UPS的12脉冲整流器应由12只晶闸管和输入移相隔离变压器组成。
2、电磁兼容
应符合IEC EN 62040-2的判断准则。
3、电气特性 3.1输入特性 额定容量：30kVA 输入电压：主电源输入 380V±25% 全数字控制技术
UPS包含有全功率整流器和逆变器的在线式双变换UPS，市电正常既电池状态时所有负载均由逆变器供电。UPS必须是数字UPS，采用全数字控制技术，整流逆变均采用全数字化控制，可靠性高。UPS内置并机功能，内置LBS,内置D级防雷器。 电流畸变：THDi＜5% 输入频率：50Hz±10%
频率跟踪范围：50Hz±5%可调 频率跟踪速率：≤1Hz/s 3.2输出特性
配置内置逆变输出隔离变压器 输出电压：380V±1%,三相四线/五线 输出电压稳压精度：正常状态±1% 输出频率：50Hz 输出频率稳定精度：±0.1% 总电压谐波失真度：
100%线性负载 ≤3% 相/相，≤3%相/中线 100%非线性负载 ≤5% 相/相，≤5%相/中线 动态电压瞬变范围：±5%（空载至满载） 恢复时间：≤20ms 不平衡负载电压相移：≤1° 输出功率因数为0.9 输出电流峰值系数：≥3:1 3.3切换时间
市电电池切换时间：0ms 旁路逆变切换时间：﹤4ms（逆变器故障切换）3.4工作效率
系统效率：≥93%（包括输出变压器效率）3.5允许100%三相不平衡
由于UPS的逆变器采用三相独立逆变调节电路，可根据负载电流的大小、功率因数及每相电压反馈自动调整，故可承受100%的不平衡负载。3.6适应负载从0至100%或100%至0的跃变
UPS在负载发生100%的跃变时，输出电压的瞬间变化在±5%以内，并且在20毫秒内迅速恢复到±1%.3.7过载能力：
125%额定电流 10min 150%额定电流 60s 单相200%额定电流 30s
4、智能化电池管理
UPS应具有以下电池管理功能，以有效延长电池使用寿命，电池必须保证质量，采用一
线品牌蓄电池，并提供原厂出厂证明。 采用间隙式充电方式
充电和放电电流的监测与控制 电池过放电的自动保护
5、UPS必须具有并机功能
采用模块化并机，单机必须具有独立的旁路系统 扩容简便易行，可实现在线扩容（无须转旁路） 采用环形并机通讯电缆，以解决并机控制的故障瓶颈 针对双输出总线系统切换，UPS须配置同步控制器
并机系统应可以根据实际负载自动调整UPS运行数量，以提高UPS系统运行效率。
6、防雷
UPS应具备防雷装置，能承受模拟雷击电压波形10/700μs，幅值为5kV的冲击5次，模拟雷击电流波形8/20μs，幅值为20kA的冲击5次，每闪冲击间隔时间为1min，设备应能正常工作。
7、安全要求 7.1机壳保护
UPS保护接地装置与金属外壳的接地螺钉间应具有可靠的电气连接，其电阻应不大于0.1Ω。
7.2绝缘电阻
UPS的输入端、输出端对地，施加500V直流电压，绝缘电阻应大于2MΩ。
8、监控
UPS须具备标准的SNMP通讯接口，并提供与通讯接口配套使用的通讯线缆、各种告警信号输出端子。该端口使UPS能够用TCP/IP直接与所有的以太网连接，利用网上任何一台计算机都可以通过网络管理UPS。
须提供监控软件，该管理软件可以实时的监控UPS的运行状态、各项电气参数指标，可根据实际负载的大小测定电池的实际放电时间和容量。
9、可靠性
UPS设备在正常使用环境条件下，平均无故障间隔时间MTBF应不小于20万小时。
10、质保
UPS全系统（含UPS主机、电池组、并机组件等）质保三年。
二、安全文明要求
为确保工程施工安全，在开工之前组织施工人员、专职安全员和电厂安监人员进行项目开工会议给施工方予以安全教育,施工人员经考试合格方能进入现场。
针对施工安全建立现场安全质量管理小组,设安全专责及质量专责各一名，安全专责负责安全文明巡查并负责组织本项目的内部安全相关验收工作，质量专责负责监督工程各阶段施工质量及阶段性验收。工程经过内部验收合格后，由项目部报请电厂组织专项验收。在安全质量管理小组的督导下，进行安全生产。
3.1、所有施工人员必须牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，严格执行《电业安全工作规程》，遵守电厂安全管理制度，确保施工中人身和设备安全。
3.2、所有进入现场的工作人员，包括管理人员和施工队伍都必须按要求正确着装，配戴好安全帽。3.3、施工现场严格执行“三齐”、“三净”、“三不乱”、“三不见”的规定： 三齐：设备摆放整齐；工、器具摆放整齐；材料摆放整齐。三净：开工前、施工中、完工后场地干净。三不乱：电线不乱拉；管道不乱放；杂物不乱丢。三不见：地面不见油污；不见垃圾；不见散乱的材料器具。3.4、高空作业必须系好安全带或悬挂安全网。
3.5、脚手架施工严格遵守《电业安全工作规程》要求，搭设完成并经过安全专责验收。如竹夹板必须扎牢，高处平台必须设置1.05m高的栏杆，严禁上下抛递材料或工具等。
3.6、建立持证上岗制度，对特殊工种如电焊、电工等特殊工种的操作人员必须持证上岗。3.7、禁止违章作业。凡是有人作业，每个工作面必须有监护人员巡视。禁止在施工现场单独作业，每天施工完毕离场前由现场施工负责人召集清点人数，所有人员按序离场，不得在人数不全的情况下擅自离场。
3.8凡是危险作业，必须有工作负责人在作业前进行简要的安排教育，工作负责人或监护人站守现场。专职安全员不定期抽查安全文明施工情况。
三、施工进度计划及控制措施
3.1工程计划工期：**年**月**日－**年**月**日，具体根据电厂系统运行方式而定 3.2工期控制措施
3.2.1配备业务精、技术好，事业心强、有工程施工经验的人员，组建一支由骨干成员组成的项目施工作业队。
3.2.2 在施工计划时期内争取早开工，人员、工器具、设备、材料等提前到位，以早开工促进各项工作的进程，加快项目的实施。
3.2.3严格执行施工方案及操作流程，强化施工现场管理，做到文明施工。
3.2.4强化施工安全生产管理，避免因发生安全事故而影响工程进度。
四、现场文明施工措施
4.1建立文明施工责任制，明确管理负责人，做到现场清洁整齐。4.2现场施工设备管理方面的措施：
现场使用的施工设备，要按平面固定点存放，安全装置可靠。4.3现场卫生管理的措施：
施工现场、材料堆放地点保持清洁卫生，建立卫生区域专人打扫。
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