【摘要】UPS电源与直流电源给社会生产和人们的日常工作与生活带来了极大的方便，但随着应用范围的扩大，UPS与直流电源的维护与管理显得尤为重要。本文首先从UPS与直流电源系统的概念与应用出发，指出了UPS与直流电源的维护及管理的必要性，其次分析了传统的UPS与直流电源的不足之处，最后详细阐述了UPS与直流电源在线维护及管理的具体实施方案。
【关键词】UPS；直流电源维护与管理
【中图分类号】TN86 【文献标识码】A 【文章编号】1672－5158(2012)09－0409－02
1、UPS与直流电源的概述
1.1 UPS与直流电源的定义
UPS(Uninterruptible Power System)，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC／DC变换的整流器(REC)，进行DC／AC变换的逆变器(INV)，逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类，三者最直接的区别是：
(1)后备式UPS停电后转由UPS供电会有10毫秒左右的转换时间(适用于个人电脑，PC，终端等)。
(2)在线互动式UPS停电后转由UPS供电会有4毫秒左右的转换时间。
(3)在线式UPS停电后转由UPS供电的转换时间为O秒，没有任何转换时间。
直流电源是维持电路中形成稳压电流的装置，如干电池、蓄电池、直流发电机等。
1.2 UPS与直流电源的应用
随着信息化时代的发展，数据库管理模式以其系统便捷的优势得到了企业、银行和事业单位的广泛运用，尤其是随着云计算安全问题的提出，社会各界对信息安全问题进行了全面而深入的研究。目前，信息安全问题涉及诸多方面，而最基本也是最关键的问题就是怎样维持计算机和其他网络设备的电源的持续性与稳定性。这无疑给UPS不间断电源与直流电源的诞生提供了充分条件。UPS不间断电源与直流电源作为信息传输的基础保障。发展至今，已经广泛运用于各行各业，尤其是近年来在制造行业的中小型企业中的应用占有可观的市场份额，其为大型公司、企事业单位中的程控交换机、数据通讯处理系统、计算机通讯基站和安全监控系统等设备的不间断、高质量运行提供了可靠的保障。
另外，UPS不间断电源与直流电源在市电供电时可以保护电脑，市电停电后还可以继续为一些网络设备、服务器供电几个小时，这极大地提高了电脑的持续性与可靠性，方便了我们的日常生活与工作。
2、UPS与直流电源的维护及管理中存在的问题
2.1 传统UPS与直流电源的维护及管理中的不足
UPS与直流电源作为企业重要的供电保障设备，其本身也是电子产品，具有一定的可靠性与使用寿命，所以我们对UPS与直流电源进行运用的同时也要对其进行维护与管理。最初的UPS与直流电源的维护及管理都是采用传统的事后维护与管理方法，该方法主要包含如下几个方面：
(1)日常巡检外观，适时对各主要元件进行检查，并定期更换电池、滤波电路、风机等易损件。当电池故障较严重时，采用电池活化等方法对其进行修理；
(2)改造或采用换代设备，使用先进工具测试电池性能。
这种传统的维护与管理方法的不足之处表现在如下几个方面：首先，企业投入成本高，同时给维护人员带来了极大的工作量；其次，不能实时掌握设备的运行状态和关键数据，事故预防能力低；再次，设备故障维修方法不能系统化，维护费用高。
2.2 电源市场竞争激烈
随着电力电子行业的迅速发展，电源产品种类越来越多，电源市场行业竞争激烈、原材料价格不断变化，成本也在频繁地变更，为适应市场竞争的需求，加强UPS与直流电源的维护及管理工作显得尤为重要，因为有效地维护与管理方式不仅可以提高UPS与直流电源的可靠性，也能降低UPS与直流电源的管理成本，从而提高其产品信誉度与市场竞争力。
3、UPS与直流电源的在线维护及管理措施
UPS与直流电源的在线维护管理能有效解决传统方式的不足之处，目前业内很多企业都采用了UPS与直流电源在线维护与管理系统，该系统主要由总控站、现场设备监控站和通信网络组成。可以实现台账管理、实时分析、报警指示和查询网络化等功能。具体实施过程包括如下几个方面。
3.1 确定企业网络结构
在使用UPS电源与直流电源的在线维护以及管理系统的时候，我们需要认真的查清企业内部的UPS不间断电源和直流电源现状以及企业现有的网络规模，根据设备功能和重要性合理的配置。对不需要建立完整网络系统的采取在现有网络基础上对单个电池组进行完整、独立的在线维护管理。
3.2 合理选择配置功能
不同的UPS电源和直流电源本身具有不同的功能，对于有些本身已经具备状态参数、状态记录和报警等管理功能的UPS电源和直流电源，其建立的在线维护与管理系统中无需再配置这些管理功能，这样不仅可以降低维护与管理成本，还可以避免功能线路过多造成的故障隐患。
3.3 保持良好的UPS与直流电源工作环境
由于UPS与直流电源工作环境直接影响着其寿命与工作质量，所以应定期对周围环境进行检查与检测，根据UPS与直流电源工作环境的特点，应确保将其放置于干燥、通风、清洁的环境中，避免阳光直射。同时，环境温度应在18度至25度之间。此外，为避免环境湿度太大而造成主机局部短路或因环境湿度过低而产生静电等危险现象发生，应将UPS与直流电源工作环境湿度保持在30％-80％的相对湿度水平。只有这样才能延长UPS与直流电源的使用寿命。
3.4 规范UPS与直流电源的使用方法
在UPS与直流电源的使用过程中应注意以下几点：
(1)避免带负载开机和关机
由于UPS电源没有延迟启动的功能，如果带负载开机或关机很容易在启动时瞬间烧毁逆变器的末级驱动元件。此外，严禁频繁的关闭和开启UPS不间断电源和直流电源，一般要求在关闭UPS电源后至少6秒后才能再次开启UPS电源，以免UPS电源进入既无电力供电输出，又无逆变输出的“启动失败”状态。
(2)控制UPS与直流电源负载量
为了防止逆变状态时UPS超载使用而导致逆变管被击穿的现象发生，应将UPS与直流电源负载控制在30％～60％额定输出功率。
(3)电池放电保护
UPS与直流电源电池放电至关机后，必须充电后才能重新开机，否则会造成电池过度放电而影响电池的使用寿命。
3.5 人工测试
以在线管理系统为核心，辅以必要人工测试，可降低管理成本，大站、关键设备直接采用完整的系统，小站、单体的UPS不间断电源等经后台机处理形成整体维护管理系统。
3.6 控制指令
维护管理系统只进行监视，建议控制指令(如故障处理、切换、活化等)的发出由人工实施。
3.7 设监视站
系统建立后，可在有人值守的地方设监视站，由操作人员实现全天候运行状态监视，维修人员要定期查阅管理。
3.8 系统的兼容性要预留接口和协议以便兼容其他系统，系统上层管理也可建在企业已有网站上。
3.9 系统的相互独立性
建议状态管理系统与过程控制或执行系统分开，注意相互间独立性，不要相互干扰。
3.10 建立有效的系统管理机制
系统建立后要有工作制度和管理机制，确保正常使用。
4、总结
UPS不间断电源和直流电源在线维护管理是提高供电设备可靠性的有效保证，是确保企业安全稳定生产，增加企业效益的有效途径。在今后的研究工作中，我们应加强维护与管理方案的革新，实现UPS不间断电源和直流电源的高效性、低能耗和环保性的可持续发展之路。
