3 opgaver til strømmålingsværktøjer i en moderne UPS

Formålet med UPS (Uninterruptible Power Supplies) er at beskytte kritisk udstyr under en større strømafbrydelse med batteribackup. Samtidig er funktionen med at måle energiforbrug kun en af ​​mange tilgængelige i moderne UPS'er i virksomhedsklassen.

Hvorfor fortjener det en separat artikel? Lad os tage et kig – og finde ud af, hvor mange nødsituationer der kan forhindres ved konstant at måle strømforbruget for hver UPS-stikkontakt.

Måleresultater: på skærmen, i det lokale netværk og i skyen

Lad os først afklare, hvordan brugere – og i organisationer er dette en driftsingeniør eller systemadministrator – kan læse belastningsaflæsningerne på UPS-udgangene.

Kilden kan vise disse værdier til brugeren på tre måder: Vis dem på den indbyggede skærm (alle UPS'er i virksomhedsklassen er udstyret med små servicemonitorer), transmitter dem over det lokale netværk eller vis dem på en speciel UPS-producentens hjemmeside. Sidstnævnte kaldes skyovervågning.

Den første metode bruges ret sjældent - undtagen på tidspunktet for den første tilslutning af belastningen til UPS'en: vi tilsluttede en computer, printer, netværksudstyr osv., så på skærmen - hvis strømforbruget er normalt, gik vi omkring vores forretning.

Afbildet: eksempel på UPS fjernovervågningsskærme på stationære og mobile enheder.

Derudover overgår opgaven med at overvåge lastens energiforbrug til speciel software (software), der automatisk rapporterer kritiske strømhændelser via e-mail, SMS eller push-beskeder. Til dette formål er UPS'en udstyret med et netværkskort og er forbundet til virksomhedens lokale netværk.

Eatons Intelligent Power Manager er et eksempel på sådan software. Næsten alle UPS-producenter har i øvrigt softwareværktøjer til fjernovervågning af energiforbruget, og sådan software har været tilgængelig på markedet i mere end et årti.

Blandt de nye produkter, som pandemien bragte i 2020, er skybaseret overvågning af energiforbrug og status for alle UPS'er i virksomhedens netværk.

Ideen er enkel: En ekstern systemadministrator kan ikke gå rundt på anlægget og tjekke UPS-skærme – og kan ofte ikke engang komme til sit kontor, medmindre det er absolut nødvendigt. Men ved hjælp af Internet of Things (IoT)-teknologien er det muligt at vise UPS-aflæsningerne på et særligt websted, hvor systemadministratoren til enhver tid kan se med fra en computer eller smartphone (eller se disse oplysninger via en mobilapplikation).

Cloudovervågningssoftware kan udover at vise aflæsninger fra UPS, temperatursensorer og andre "smarte" enheder sende nødbeskeder om funktionsfejl og ulykker, samt vise avanceret dataanalyse — om batteristatus for alle UPS'er, samlet energiforbrug, netspænding, temperatur inde i UPS'en og kontorområder mv.

Skyovervågning leveres i øjeblikket kun af førende UPS-producenter i virksomhedsklassen – for eksempel Eatons PredictPulse og Schneider Electrics APC SmartConnect.

Lad os nu gå direkte til de opgaver, der løses ved løbende at måle energiforbruget af UPS-belastninger.

Opgave nummer 1: Beregn backup-strømtiden

Hvis du kører bil, er du sikkert bekendt med sådan en parameter på instrumentbrættet som den estimerede distance, der kan tilbagelægges med det resterende brændstof i tanken. Nogle gange er disse tal kritiske - for eksempel hvis du har brug for at komme til en tankstation i et område med få tankstationer.

En lignende opgave udføres af UPS-funktionen til måling af strømforbrug — den opsummerer belastningen på hver stikkontakt og fortæller brugeren, hvor længe en computer tilsluttet UPS'en eller f.eks. medicinsk eller industrielt udstyr kan fungere på batteristrøm i tilfælde af en afbrydelse af den eksterne strømforsyning. Derudover vil denne beregning blive foretaget så nøjagtigt som muligt baseret på det aktuelle UPS-batteriladningsniveau.

Batteriets UPS-driftstid afhænger direkte af belastningens strømforbrug. Generelt, når arbejdsbyrden halveres, tredobles driftstiden.

Mange UPS'er i virksomhedsklassen giver dig mulighed for at tilslutte yderligere batterimoduler til enheden, men der er en vigtig funktion: tilføjelse af batterier til UPS'en kan øge varigheden af ​​batteribelastningen, men øger ikke UPS'ens nominelle effekt - det er indstillet i henhold til elektronikkens egenskaber med blokke, ikke efter batterikapacitet.

Billedet viser et eksempel på UPS-skærme (her: Eaton 5PX) med indikation af belastningseffekt, batteriniveau og valg af outputsegment.

De mest almindeligt anvendte batterier i UPS er VRLA (Valve Regulated Lead Acid) batterier, også kendt som vedligeholdelse. Producenter anbefaler at vælge UPS-effekten til belastningen, så den oplades med hensyn til effekt med højst 75 %.

Batterier ældes og mister kapacitet over tid, og skyovervågning (såsom overvågning over et lokalt netværk) giver dig mulighed for i tide at bemærke, at batterikapaciteten er faldet til et uacceptabelt lavt niveau. Overvågningssoftwaren sporer automatisk sådanne hændelser og rådgiver på forhånd, når batteriets udskiftningstidspunkt er tæt på.

Dette er vigtigt for at drive servere, hvor en yndefuld lukning af alle programmer kræver mindst et par minutter. Hvis batteriet er gammelt, vil UPS'en lukke ned, før programmerne er afsluttet, og værdifulde data kan gå tabt.

Moderne UPS-modeller i virksomhedsklassen, for eksempel Eaton 5P / 5PX, tillader administratoren ikke kun at overvåge niveauet af energiforbrug i UPS'en, men også at styre belastningen i batteristrømforsyningen fra lysnettet, hovedsageligt slukket for ikke - væsentligt udstyr.

Opgave 2: Identificer overbelastet og underbelastet UPS

Den anden opgave med at måle strømforbruget er at forhindre en situation, hvor nogle UPS'er er overbelastede, mens andre forbliver underbelastede. UPS-overbelastning skyldes normalt to årsager:

1) for at beskytte belastningens strømforsyning vælges en UPS med utilstrækkelig mærkeeffekt (f.eks. tilsluttes en belastning i området 700-1100 V·A til en 1000 V UPS·A, således at den nominelle effekt er periodisk overskredet);

2) ukvalificeret personale tilsluttede mere udstyr til UPS'en end oprindeligt beregnet (mulig tilfælde - støvsugeren sluttede en kraftig professionel støvsuger til den nærmeste stikkontakt, som han så ved siden af ​​ham, og denne stikkontakt var fra UPS'en).

I tilfælde af overbelastning søger UPS'en i virksomhedsklassen at maksimere ydeevnen af ​​det beskyttede udstyr og sender et alarmsignal over netværket til systemadministratorens mobile enhed.

Da det beskyttede udstyr desuden trækker mere strøm, end UPS'en er designet til, overfører UPS'en belastningen direkte til lysnettet via en adapter kaldet «bypass».

Afhængigt af logikken i UPS'en kan bypass derefter forblive tændt i et stykke tid og vente på, at belastningen normaliseres. Hvis dette ikke sker, og overbelastningen fortsætter, vil UPS'en slukke helt og slukke for belastningen.

Billedet viser installationen af ​​UPS-driftstilstanden manuelt via kildens servicemonitor

Administratorens opgave er konstant at overvåge situationen i virksomheden vedrørende mulig overbelastning af visse UPS'er gennem fjernovervågning.Hvis belastningen på en UPS er tæt på det anbefalede maksimum, skriver administratoren en ansøgning om køb og installation af en UPS med højere effekt eller omfordeler belastningen til en anden, mindre belastet UPS, mens han udfører forklarende arbejde blandt arbejderne.

Opgave nummer 3: Observation af en kortslutning eller et åbent kredsløb i lasten

Som regel bruges en UPS til at beskytte strømforsyningen til elektroniske enheder, der har deres egen strømforsyning. Nogle gange er der en funktionsfejl og en kortslutning i strømforsyningerne til sådanne enheder (servere, routere, printere osv.).

I dette tilfælde lukker UPS'en omgående ned for en sådan belastning og afgiver en alarm, både lokalt med et lydsignal og som en besked over det lokale netværk eller til et overvågningssted i skyen. Når en alarm modtages, tages der handlinger for at eliminere alarmen.

Et andet tilfælde er udseendet af et åbent kredsløb i belastningsforsyningen. I dette tilfælde vil UPS'en ikke alarmere, men administratoren kan se denne situation på UPS-belastningsdiagrammerne i skyen (eller gennem overvågningssoftwaren over det lokale netværk) og også træffe foranstaltninger til at erstatte den beskadigede strømforsyning.

I betragtning af, at ud over IT-udstyr bruges UPS-enheder til at sikkerhedskopiere strøm til medicinsk og industrielt udstyr, overvågning af kortslutninger og åbne kredsløb i belastningen er vigtig ikke kun for at opretholde driften af ​​software og sikkerheden ved computerdata, men også for menneskers sundhed eller problemfri udførelse af produktionsprocesser. …

Konklusion

Takket være fjernovervågning (sky eller lokalt netværk) er måling af energiforbrug i UPS-udgangsgrupper af stor praktisk betydning, hvilket giver dig mulighed for at reagere i tide på nødsituationer, samt jævnt omfordele belastningen mellem UPS for at opnå mulige længste batterilevetid og øget strømpålidelighed for kritiske enheder...

Brugen af ​​en UPS i virksomhedsklassen med høj effektivitet (for eksempel -99 % effektivitet, som i den førnævnte Eaton 5PX) og avancerede servicefunktioner: software til fjern-/skyovervågning, mulighed for at tilslutte ekstra batterier, automatisk beregning af resterende opladningstid fra batterierne, tilgængeligheden af ​​softwareopladningsbatterier i tre niveauer, som forlænger batteriets levetid med op til 50 %, og informere personalet om tidspunktet for batteriudskiftning — giver dig mulighed for mest effektivt at beskytte computeren, medicinsk og industrielt udstyr i virksomheder af enhver størrelse og branche.