3 Εργασίες για Εργαλεία μέτρησης ισχύος σε ένα σύγχρονο UPS

Ο σκοπός των αδιάλειπτων τροφοδοτικών (UPS) είναι η προστασία κρίσιμου εξοπλισμού κατά τη διάρκεια μεγάλης διακοπής ρεύματος με εφεδρική μπαταρία. Ταυτόχρονα, η λειτουργία μέτρησης της κατανάλωσης ενέργειας είναι μόνο μία από τις πολλές διαθέσιμες σε σύγχρονα UPS εταιρικής κατηγορίας.

Γιατί αξίζει ξεχωριστό άρθρο; Ας ρίξουμε μια ματιά—και ας μάθουμε πόσες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης μπορούν να αποφευχθούν μετρώντας συνεχώς την κατανάλωση ρεύματος κάθε πρίζας UPS.

Αποτελέσματα μετρήσεων: στην οθόνη, στο τοπικό δίκτυο και στο cloud

Αρχικά, ας διευκρινίσουμε πώς οι χρήστες —και σε οργανισμούς, αυτός είναι μηχανικός λειτουργιών ή διαχειριστής συστήματος— μπορούν να διαβάσουν τις ενδείξεις φορτίου στις εξόδους του UPS.

Η πηγή μπορεί να εμφανίσει αυτές τις τιμές στον χρήστη με τρεις τρόπους: να τις εμφανίσει στην ενσωματωμένη οθόνη (όλα τα UPS της εταιρικής κατηγορίας είναι εξοπλισμένα με μικρές οθόνες υπηρεσιών), να τις μεταδώσει μέσω του τοπικού δικτύου ή να τις εμφανίσει σε μια ειδική ιστοσελίδα του κατασκευαστή του UPS. Το τελευταίο ονομάζεται παρακολούθηση cloud.

Η πρώτη μέθοδος χρησιμοποιείται αρκετά σπάνια — εκτός από τη στιγμή της αρχικής σύνδεσης του φορτίου στο UPS: συνδέσαμε υπολογιστή, εκτυπωτή, εξοπλισμό δικτύου κ.λπ., κοιτάξαμε την οθόνη — εάν η κατανάλωση ενέργειας είναι κανονική, προχωρήσαμε η επιχείρησή μας.

Εικόνα: παράδειγμα οθονών απομακρυσμένης παρακολούθησης UPS σε επιτραπέζιους και κινητές συσκευές.

Επιπλέον, η εργασία παρακολούθησης της κατανάλωσης ενέργειας του φορτίου περνά σε ειδικό λογισμικό (λογισμικό) που αναφέρει αυτόματα κρίσιμα συμβάντα ισχύος μέσω email, SMS ή μηνυμάτων push. Για το σκοπό αυτό, το UPS είναι εξοπλισμένο με κάρτα δικτύου και είναι συνδεδεμένο στο τοπικό δίκτυο της επιχείρησης.

Το Intelligent Power Manager της Eaton είναι ένα παράδειγμα τέτοιου λογισμικού. Παρεμπιπτόντως, σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές UPS διαθέτουν εργαλεία λογισμικού για απομακρυσμένη παρακολούθηση της κατανάλωσης ενέργειας και τέτοιο λογισμικό είναι διαθέσιμο στην αγορά για περισσότερο από μια δεκαετία.

Μεταξύ των νέων προϊόντων που έφερε η πανδημία το 2020 είναι η παρακολούθηση της κατανάλωσης ενέργειας μέσω cloud και της κατάστασης όλων των UPS στο εταιρικό δίκτυο.

Η ιδέα είναι απλή: ένας απομακρυσμένος διαχειριστής συστήματος δεν μπορεί να περπατήσει στις εγκαταστάσεις ελέγχοντας τις οθόνες UPS—και συχνά δεν μπορεί καν να έρθει στο γραφείο του εκτός και αν είναι απολύτως απαραίτητο. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία Internet of Things (IoT), είναι δυνατή η εμφάνιση των μετρήσεων του UPS σε έναν ειδικό ιστότοπο, όπου ο διαχειριστής του συστήματος μπορεί να παρακολουθήσει ανά πάσα στιγμή από υπολογιστή ή smartphone (ή να δει αυτές τις πληροφορίες μέσω μιας εφαρμογής για κινητά).

Το λογισμικό παρακολούθησης cloud, εκτός από την εμφάνιση μετρήσεων από UPS, αισθητήρες θερμοκρασίας και άλλες «έξυπνες» συσκευές, μπορεί να στείλει μηνύματα έκτακτης ανάγκης σχετικά με δυσλειτουργίες και ατυχήματα, καθώς και να εμφανίσει προηγμένες αναλύσεις δεδομένων — για την κατάσταση της μπαταρίας όλων των UPS, τη συνολική κατανάλωση ενέργειας, τάση δικτύου, θερμοκρασία εντός του UPS και των χώρων γραφείων κ.λπ.

Η παρακολούθηση cloud παρέχεται προς το παρόν μόνο από κορυφαίους κατασκευαστές UPS εταιρικής κατηγορίας—για παράδειγμα, το PredictPulse της Eaton και το APC SmartConnect της Schneider Electric.

Ας πάμε τώρα απευθείας στις εργασίες που επιλύονται με τη συνεχή μέτρηση της κατανάλωσης ενέργειας των φορτίων UPS.

Εργασία αριθμός 1: υπολογίστε τον εφεδρικό χρόνο ισχύος

Εάν οδηγείτε αυτοκίνητο, πιθανότατα γνωρίζετε μια τέτοια παράμετρο στο ταμπλό, όπως η εκτιμώμενη απόσταση που μπορείτε να διανύσετε με το υπόλοιπο καύσιμο στο ρεζερβουάρ. Μερικές φορές αυτοί οι αριθμοί είναι κρίσιμοι — για παράδειγμα, εάν πρέπει να πάτε σε ένα βενζινάδικο σε μια περιοχή με λίγα βενζινάδικα.

Μια παρόμοια εργασία εκτελείται από τη λειτουργία μέτρησης κατανάλωσης ενέργειας UPS — συνοψίζει το φορτίο σε κάθε πρίζα και λέει στον χρήστη πόσο χρόνο μπορεί να λειτουργήσει ένας υπολογιστής συνδεδεμένος στο UPS ή, για παράδειγμα, ιατρικός ή βιομηχανικός εξοπλισμός με ισχύ μπαταρίας σε περίπτωση διακοπή της εξωτερικής τροφοδοσίας. Επιπλέον, αυτός ο υπολογισμός θα γίνει όσο το δυνατόν ακριβέστερα με βάση το τρέχον επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας του UPS.

Ο χρόνος λειτουργίας του UPS της μπαταρίας εξαρτάται άμεσα από την κατανάλωση ισχύος φορτίου. Γενικά, όταν ο φόρτος εργασίας μειώνεται στο μισό, ο χρόνος λειτουργίας τριπλασιάζεται.

Πολλά UPS εταιρικής κλάσης σάς επιτρέπουν να συνδέσετε πρόσθετες μονάδες μπαταρίας στη συσκευή, αλλά υπάρχει ένα σημαντικό χαρακτηριστικό: η προσθήκη μπαταριών στο UPS μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια του φορτίου της μπαταρίας, αλλά δεν αυξάνει την ονομαστική ισχύ του UPS - είναι ρυθμίζεται σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρονικού από μπλοκ, όχι με χωρητικότητα μπαταρίας.

Η εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα οθονών UPS (εδώ: Eaton 5PX) με ένδειξη ισχύος φορτίου, στάθμης μπαταρίας και επιλογής τμήματος εξόδου.

Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μπαταρίες στο UPS είναι οι μπαταρίες VRLA (Valve Regulated Lead Acid), γνωστές και ως συντήρηση. Οι κατασκευαστές συνιστούν να επιλέξετε την ισχύ του UPS για το φορτίο έτσι ώστε να φορτίζεται ως προς την ισχύ όχι περισσότερο από 75%.

Οι μπαταρίες γερνούν και χάνουν χωρητικότητα με την πάροδο του χρόνου και η παρακολούθηση cloud (όπως η παρακολούθηση μέσω τοπικού δικτύου) σάς επιτρέπει να παρατηρήσετε εγκαίρως ότι η χωρητικότητα της μπαταρίας έχει πέσει σε απαράδεκτα χαμηλό επίπεδο. Το λογισμικό παρακολούθησης παρακολουθεί αυτόματα τέτοια περιστατικά και ενημερώνει εκ των προτέρων όταν πλησιάζει ο χρόνος αντικατάστασης της μπαταρίας.

Αυτό είναι σημαντικό για την τροφοδοσία διακομιστών, όπου ο χαριτωμένος τερματισμός λειτουργίας όλων των προγραμμάτων απαιτεί τουλάχιστον λίγα λεπτά. Εάν η μπαταρία είναι παλιά, το UPS θα κλείσει πριν ολοκληρωθούν τα προγράμματα και ενδέχεται να χαθούν πολύτιμα δεδομένα.

Τα σύγχρονα μοντέλα UPS εταιρικής κατηγορίας, για παράδειγμα Eaton 5P / 5PX, επιτρέπουν στον διαχειριστή όχι μόνο να παρακολουθεί το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας στο UPS, αλλά και να διαχειρίζεται το φορτίο στην τροφοδοσία της μπαταρίας από το δίκτυο, απενεργοποιημένο κυρίως για μη - απαραίτητος εξοπλισμός.

Εργασία 2: Προσδιορισμός υπερφορτωμένου και υποφορτωμένου UPS

Το δεύτερο καθήκον της μέτρησης της κατανάλωσης ενέργειας είναι να αποτραπεί μια κατάσταση όπου ορισμένα UPS είναι υπερφορτωμένα ενώ άλλα παραμένουν υποφορτισμένα. Η υπερφόρτωση του UPS συνήθως προκαλείται από δύο λόγους:

1) για την προστασία της τροφοδοσίας του φορτίου, επιλέγεται ένα UPS με ανεπαρκή ονομαστική ισχύ (για παράδειγμα, ένα φορτίο της τάξης των 700-1100 V·A συνδέεται σε ένα UPS·A 1000 V έτσι ώστε η ονομαστική ισχύς να είναι περιοδική υπέρβαση)·

2) ανειδίκευτο προσωπικό συνέδεσε περισσότερο εξοπλισμό στο UPS από τον αρχικό υπολογισμό (πιθανή περίπτωση - ο καθαριστής έβαλε μια ισχυρή επαγγελματική ηλεκτρική σκούπα στην πλησιέστερη πρίζα που είδε δίπλα του και αυτή η πρίζα ήταν από το UPS).

Σε περίπτωση υπερφόρτωσης, το UPS εταιρικής κλάσης επιδιώκει να μεγιστοποιήσει την απόδοση του προστατευμένου εξοπλισμού και στέλνει σήμα συναγερμού μέσω του δικτύου στην κινητή συσκευή του διαχειριστή συστήματος.

Επιπλέον, καθώς ο προστατευμένος εξοπλισμός καταναλώνει περισσότερη ισχύ από ό,τι έχει σχεδιαστεί για το UPS, το UPS μεταφέρει το φορτίο απευθείας στο δίκτυο μέσω ενός προσαρμογέα που ονομάζεται «bypass».

Στη συνέχεια, ανάλογα με τη λογική στο UPS, το bypass μπορεί να μείνει για λίγο ενεργοποιημένο, περιμένοντας να ομαλοποιηθεί το φορτίο. Εάν αυτό δεν συμβεί και συνεχιστεί η υπερφόρτωση, το UPS θα κλείσει εντελώς και θα τερματίσει τη λειτουργία του φορτίου.

Η εικόνα δείχνει την εγκατάσταση του τρόπου λειτουργίας UPS χειροκίνητα, μέσω της οθόνης σέρβις της πηγής

Το καθήκον του διαχειριστή είναι να παρακολουθεί συνεχώς την κατάσταση στην επιχείρηση σχετικά με την πιθανή υπερφόρτωση ορισμένων UPS μέσω απομακρυσμένης παρακολούθησης.Εάν το φορτίο σε οποιοδήποτε UPS είναι κοντά στο συνιστώμενο μέγιστο, τότε ο διαχειριστής γράφει μια αίτηση για την αγορά και εγκατάσταση ενός UPS υψηλότερης ισχύος ή ανακατανέμει το φορτίο σε άλλο UPS με μικρότερο φορτίο, ενώ εκτελεί επεξηγηματικές εργασίες μεταξύ των εργαζομένων.

Εργασία αριθμός 3: Παρατήρηση βραχυκυκλώματος ή ανοιχτού κυκλώματος στο φορτίο

Κατά κανόνα, ένα UPS χρησιμοποιείται για την προστασία της τροφοδοσίας ηλεκτρονικών συσκευών που διαθέτουν δικό τους τροφοδοτικό. Μερικές φορές στα τροφοδοτικά τέτοιων συσκευών (διακομιστές, δρομολογητές, εκτυπωτές κ.λπ.) υπάρχει δυσλειτουργία και βραχυκύκλωμα.

Σε αυτήν την περίπτωση, το UPS τερματίζει αμέσως τη λειτουργία αυτού του φορτίου και εκδίδει συναγερμό, τόσο τοπικά με ηχητικό σήμα όσο και ως μήνυμα μέσω του τοπικού δικτύου ή σε μια τοποθεσία παρακολούθησης στο cloud. Όταν λαμβάνεται ένας συναγερμός, γίνονται ενέργειες για την εξάλειψη του συναγερμού.

Μια άλλη περίπτωση είναι η εμφάνιση ανοιχτού κυκλώματος στην παροχή φορτίου. Σε αυτήν την περίπτωση, το UPS δεν θα ειδοποιήσει, αλλά ο διαχειριστής μπορεί να δει αυτήν την κατάσταση στα γραφήματα φόρτωσης του UPS στο cloud (ή μέσω του λογισμικού παρακολούθησης μέσω του τοπικού δικτύου) και επίσης να λάβει μέτρα για την αντικατάσταση του κατεστραμμένου τροφοδοτικού φορτίου.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι εκτός από τον εξοπλισμό πληροφορικής, οι συσκευές UPS χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία εφεδρικής ισχύος για ιατρικό και βιομηχανικό εξοπλισμό, η παρακολούθηση βραχυκυκλωμάτων και ανοιχτών κυκλωμάτων στο φορτίο είναι σημαντική όχι μόνο για τη διατήρηση της λειτουργίας του λογισμικού και της ασφάλειας των δεδομένων υπολογιστή, αλλά και για την υγεία των ανθρώπων ή την απρόσκοπτη εκτέλεση των παραγωγικών διαδικασιών. …

συμπέρασμα

Χάρη στην απομακρυσμένη παρακολούθηση (σύννεφο ή τοπικό δίκτυο), η μέτρηση της κατανάλωσης ενέργειας στις ομάδες εξόδου του UPS έχει μεγάλη πρακτική σημασία, η οποία σας επιτρέπει να ανταποκρίνεστε έγκαιρα σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, καθώς και να ανακατανέμετε ομοιόμορφα το φορτίο μεταξύ του UPS για να επιτύχετε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και αυξανόμενη αξιοπιστία ισχύος κρίσιμων συσκευών...

Η χρήση ενός UPS εταιρικής κλάσης με υψηλή απόδοση (για παράδειγμα απόδοση -99%, όπως στο προαναφερθέν Eaton 5PX) και προηγμένες λειτουργίες εξυπηρέτησης: λογισμικό για απομακρυσμένη παρακολούθηση / σύννεφο, δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετων μπαταριών, αυτόματος υπολογισμός των υπολοίπων χρόνος φόρτισης από τις μπαταρίες , η διαθεσιμότητα μπαταριών φόρτισης λογισμικού τριών επιπέδων, που επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας έως και 50%, και η ενημέρωση του προσωπικού για το χρόνο αντικατάστασης της μπαταρίας — σας επιτρέπει να προστατεύετε αποτελεσματικότερα τον υπολογιστή, ιατρικές και βιομηχανικός εξοπλισμός σε εταιρείες οποιουδήποτε μεγέθους και κλάδου.