摘要：中控机房的应用在很大程度上提升了广播电视台的集成化程度，保障了节目传输及网络通信的稳定性。但是在实际的中控机房运行中，很容易受到自然环境或者其他因素的影响，出现断电或者电压突变等问题，影响其作用的发挥。因此，技术人员需要在中控机房中应用模块化 UPS，提升供电的可靠性，保障中控机房的稳定可靠运行。
关键词：模块化 UPS ；中控机房 ；功率模块
1模块化UPS的概念
UPS的中文意思为“不间断电源”，是英文Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机、网络系统及一些关键设备在停电之后可继续工作一段时间，让使用者有时间紧急存盘，处理故障，不至于因停电丢失数据，影响工作。UPS电源在计算机网络系统正常运行过程中，有着非常重要的作用，首先是防止突然断电影响计算机网络系统的正常工作，从而对计算机、网络设备等造成损伤甚至损坏；另外UPS电源还能够消除电网上的电涌，改善电源质量，确保计算机及其他网络设备的正常使用。模块化的UPS是由具备完整UPS功能的功率模块及静态开关模块、显示通信模块等组成的。功率是可以根据需要通过增加功率模块来增加的、比如我中控机房是一台框架为100KVA的UPS主机，单模块为10KVA。前期的机房设备最大约为50KVA的负载，我们可以先上6个模块（组成5+1备份系统）。在几年后，如果机房负载增加可以根据实际情况购买10KVA的单功率模块，就可以最大到100KVA。这种UPS就称为模块化UPS。
2模块化UPS的三大优势
相对于传统意义上的UPS，模块化UPS具有三大优势，被认为是UPS技术发展的的趋势。第一供电模块有冗余。当用户采用传统非模块化UPS电源时，由于新业务的不断扩展，用户经常会对UPS的容量过高或过低的预计，这样会导致用户出现采购成本过高或者由于初次UPS容量过低无法满足负载而必须更新，造成资源、能源等的浪费。模块化UPS就可以解决这个问题，用户通过可扩充的模块结构来解决新业务的扩展对UPS电源增容的要求，它可以帮助用户在未来发展不明确的情况下，在UPS电源方面可以分阶段进行投资和建设。通过增加功率模块的冗余度也可增加系统的MTBF(MTBF-平均无故障时间)，当有功率模块故障时，也可保证系统的零宕机。第二高安全，易维护。模块化UPS采用了热插拔技术，允许单体模块在不停电、不对负载造成任何影响的情况下，任意进入或退出并联单元，而传统的UPS电源，检修时必须切换到旁路工作模式，但旁路工作模式是负载不受UPS电源保护，如果此时发生电源过载或者电源中断等故障，将会引起计算机等设备掉电，甚至造成非常严重的损失；这种热插拔技术不仅实现了并联系统的在线维护，而且无需专门的仪器或技术即可进行，大大减少MTTR(MTTR-平均故障修复时间)。其维修过程简单、快捷。第三扩容方便，节约投资。模块化UPS是一个可随需而变的供电系统。由于模块化UPS是以标准化的模块为基础的UPS,其设计、生产、制造过程有统一的标准，独立组件、标准接口以及简单的操作，为重新配置功率以满足不断变化的业务需求，提供了极大的灵活性。随着业务的发展，可实现“动态成长”，既降低了用户最初购置成本，又可满足后期业务的扩展需求。
3模块化 UPS 在中控机房的应用
一般来说，中控机房中应用的模块化 UPS 由电池组、UPS功率模块、静态开关和中心控制等部分组成。在实际应用中，技术人员可以根据中控机房的实际需求，通过增加 UPS 功率模块的方式，保障中控机房的稳定运行。以某广播电视台为例，该台的中控机房选择100kVA 的主机以及10kVA 的单模块，可以适应50kVA 的负载。在运行几年后，中控机房的负载有所增加，技术人员可以添加10KVA 的功率模块，实现节目的有效传输。在中控机房中，模块化 UPS 的的静态开关主要负责交流电源和逆变输出间的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在模块化 UPS 正常工作时，静态开关会与逆变输出进行连接 ；在模块化 UPS 出现过载问题时，功率模块不会为中控机房提供充足的电力，静态开关将电源切换到市供电端口，实现中控机房的持续供电，保障中控机房的可持续运行。另外，模块化 UPS 中还包括监控模块，技术人员主要通过该模块进行模块化UPS的控制，进行模块化UPS各项参数的设置、监测及修改，保障模块化 UPS 的可靠性及稳定性。基于上述应用内容，模块化 UPS 在中控机房中具有显著的应用优势，具体体现在以下两点 ：第一，安全性较高，模块化UPS 对负载产生的影响相对较小，支持并联单元的随时退出或者接入，可以有效避免电源过载或者中断等问题的出现，具备较高的安全性 ；第二，更新升级便捷，通过上述分析可知，模块化UPS 由多个模块组成，技术人员只需要针对单独的模块进行更新升级，即可实现整个电源系统的更新升级，方便快捷。
4模块化UPS电源日常保养及维护
1）我们知道过载会影响设备，而带载过轻有可能造成电池深度放电，同样会危害设备。为了延长UPS 的使用寿命，我中控机房选取额定功率的30%-60%的负载量，使得UPS不会长期处于负载过重或者负载过轻的状态。
2）做好UPS的防感应雷害工作。因为UPS电源中采用了大量的微电子元器件，例如CMOS集成电路以及控制电路中的CPU等等元器件，这些微电子元器件对如夏天雷电感应引起的瞬态高低压、大电流电磁脉冲非常敏感，很容易造成这些微电子元件的损坏，因此，在我们单位中控机房建设中，除了按照要求对UPS电源本身做好有效屏蔽和良好保护接地措施外，我们还给远端监控信号线、电源线等做好了防雷过压保护，并在户外安装了避雷针。3）日常操作中必须严格按照正确的开机、关机顺序进行操作。这样可以避免因负载突然急剧突变引起UPS电源的电压输出有非常大的波动，从而引起UPS电源无法正常工作甚至导致UPS电源损坏。
4）严禁短时间频繁地开启、关闭UPS电源。按照正常的操作要求，在关闭UPS电源后，必须至少等待30秒钟后才允许重新开启UPS电源。否则，有可能引起UPS电源进入“启动失败”的状态，这时UPS电源既无逆变输出，又无市电输出。
5）做好日常防尘、除尘工作。UPS电源在正常使用情况下，主机的维护主要是防尘和定期除尘。因为我中控机房地处华北平原，气候干燥，并且空气中的粉尘较非常多，UPS电源主机机内风机工作运转时会将空气中的灰尘带人机内沉积，如果不及时采取措施定期清除，日积月累，大量灰尘也会造成器件散热不好，会引起主机控制紊乱，造成主机工作失常，所以一般我们机房要求每季度应彻底清洁一次。其次在日常维护工作中，需要定期检查风扇运转情况及检测调节UPS系统参数等，检查各连接件和插接件有无松动和接触不良的情况。
6）做好电池组的维护和保养。我中控机房采用了免维护的储能电池。电池的充电模式采用的是自动控制电池的浮充、均充模式，通过监控显示屏对电池管理参数进行设置，系统会根据设置和电池组实际工作状态对电池进行智能管理，自动进行均浮充转换，实现快速充电和延长电池寿命。因此，日常对电池的维护工作主要是：定期清除机内积尘，定期测量蓄电池组的电压是否正常等。
结束语
模块化UPS电源系统有安装简单，扩容方便，节约投资；并联冗余，运行稳定，可靠性高；维护方便，在线处置，可用性高等优点。但做好日常的维护工作是非常必要的，不要因为高智能、高性能、免维护而忽略了本应进行的维护工作。
参考文献
[1] 赵 洋 . 模 块 化 UPS 系 统 的 研 究 与 应 用 [J]. 数 字 通 信 世 界，2018（01）：195+269.
[2] 陈洪鹏 . 浅谈模块化 UPS 在数据机房的应用 [J]. 数字通信世界，2017（03）：177-178.
论文作者:蒲刘学
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/7
标签：机房论文; 电源论文; 模块论文; 中控论文; 负载论文; 功率论文; 工作论文; 《工程管理前沿》2019年第18期论文;