3 naloge za orodja za merjenje moči v sodobnem UPS-u

Namen napajalnikov brez prekinitve (UPS) je zaščititi kritično opremo med večjim izpadom električne energije z rezervno baterijo. Hkrati pa je funkcija merjenja porabe energije le ena od mnogih, ki so na voljo v sodobnih UPS-ih poslovnega razreda.

Zakaj si zasluži ločen članek? Oglejmo si – in ugotovimo, koliko izrednih dogodkov je mogoče preprečiti z nenehnim merjenjem porabe energije vsake vtičnice UPS.

Rezultati meritev: na zaslonu, v lokalnem omrežju in v oblaku

Najprej razjasnimo, kako lahko uporabniki – in v organizacijah je to operativni inženir ali sistemski skrbnik – berejo odčitke obremenitve na izhodih UPS.

Vir lahko uporabniku prikaže te vrednosti na tri načine: prikaže jih na vgrajenem monitorju (vsi UPS-i poslovnega razreda so opremljeni z majhnimi servisnimi monitorji), jih prenese prek lokalnega omrežja ali jih prikaže na posebnem spletno mesto proizvajalca UPS. Slednje se imenuje spremljanje oblakov.

Prva metoda se uporablja zelo redko - razen v času začetne priključitve bremena na UPS: priključili smo računalnik, tiskalnik, omrežno opremo itd., Pogledali na monitor - če je poraba energije normalna, smo šli približno naše podjetje.

Na sliki: primer zaslonov za daljinsko spremljanje UPS na namizju in mobilnih napravah.

Poleg tega naloga spremljanja porabe energije bremena preide na posebno programsko opremo (programska oprema), ki samodejno poroča o kritičnih energetskih dogodkih prek e-pošte, SMS ali potisnih sporočil. V ta namen je UPS opremljen z omrežno kartico in povezan z lokalnim omrežjem podjetja.

Eatonov Intelligent Power Manager je primer takšne programske opreme. Mimogrede, skoraj vsi proizvajalci UPS-ov imajo programska orodja za daljinsko spremljanje porabe energije, tovrstna programska oprema pa je na trgu na voljo že več kot desetletje.

Med novostmi, ki jih je prinesla pandemija leta 2020, je spremljanje porabe energije in statusa vseh UPS-ov v omrežju podjetja v oblaku.

Zamisel je preprosta: skrbnik oddaljenega sistema ne more hoditi po objektu in preverjati monitorje UPS – in pogosto ne more niti priti v svojo pisarno, razen če je to nujno potrebno. Toda z uporabo tehnologije interneta stvari (IoT) je mogoče prikazati odčitke UPS na posebni spletni strani, kjer lahko sistemski skrbnik kadar koli spremlja iz računalnika ali pametnega telefona (ali si te podatke ogleda prek mobilne aplikacije).

Programska oprema za spremljanje v oblaku lahko poleg prikaza odčitkov UPS-ov, temperaturnih senzorjev in drugih »pametnih« naprav pošilja nujna sporočila o okvarah in nesrečah ter prikazuje napredno analitiko podatkov — o stanju baterije vseh UPS-ov, skupni porabi energije, omrežna napetost, temperatura znotraj UPS in pisarniških prostorov itd.

Spremljanje v oblaku trenutno zagotavljajo samo vodilni proizvajalci UPS-ov poslovnega razreda – na primer Eatonov PredictPulse in Schneider Electricov APC SmartConnect.

Zdaj pa pojdimo neposredno na naloge, ki jih rešujemo z neprekinjenim merjenjem porabe energije bremen UPS.

Naloga številka 1: izračunajte čas rezervnega napajanja

Če vozite avto, verjetno poznate tak parameter na armaturni plošči, kot je ocenjena razdalja, ki jo lahko prevozite s preostalim gorivom v rezervoarju. Včasih so te številke kritične – na primer, če morate priti do bencinske črpalke na območju z malo bencinskimi črpalkami.

Podobno nalogo opravlja funkcija merjenja porabe energije UPS - povzame obremenitev vsake vtičnice in uporabniku pove, kako dolgo lahko računalnik, priključen na UPS, ali na primer medicinska ali industrijska oprema deluje na baterijsko napajanje v primeru prekinitev zunanjega napajanja. Poleg tega bo ta izračun čim bolj natančen glede na trenutno raven napolnjenosti baterije UPS.

Čas delovanja baterije UPS je neposredno odvisen od porabe energije bremena. Na splošno velja, da se ob prepolovitvi delovne obremenitve čas delovanja potroji.

Številni UPS-ji poslovnega razreda omogočajo priključitev dodatnih baterijskih modulov na napravo, vendar obstaja pomembna lastnost: dodajanje baterij UPS-u lahko podaljša trajanje obremenitve baterije, vendar ne poveča nazivne moči UPS-a - je nastavite glede na značilnosti elektronike po blokih, ne po kapaciteti baterije.

Na sliki je prikazan primer zaslonov UPS (tukaj: Eaton 5PX) z navedbo moči bremena, ravni baterije in izbire izhodnega segmenta.

Najpogosteje uporabljene baterije v UPS so VRLA (Valve Regulated Lead Acid) baterije, znane tudi kot vzdrževalne. Proizvajalci priporočajo izbiro moči UPS za obremenitev, tako da je napolnjena glede na moč za največ 75%.

Baterije se sčasoma starajo in izgubljajo kapaciteto, spremljanje v oblaku (na primer spremljanje preko lokalnega omrežja) pa vam omogoča, da pravočasno opazite, da je zmogljivost baterije padla na nesprejemljivo nizko raven. Programska oprema za spremljanje samodejno sledi takšnim incidentom in vnaprej obvesti, ko je čas za zamenjavo baterije blizu.

To je pomembno za napajanje strežnikov, kjer elegantna zaustavitev vseh programov zahteva vsaj nekaj minut. Če je baterija stara, se bo UPS izklopil, preden bodo programi zaključeni in dragoceni podatki se lahko izgubijo.

Sodobni modeli UPS-ov poslovnega razreda, na primer Eaton 5P / 5PX, omogočajo skrbniku ne le spremljanje ravni porabe energije v UPS-u, temveč tudi upravljanje obremenitve akumulatorskega napajanja iz omrežja, izklopljenega predvsem za ne - nujna oprema.

Naloga 2: identificirajte preobremenjen in premalo obremenjen UPS

Druga naloga merjenja porabe energije je preprečiti situacijo, ko so nekateri UPS-i preobremenjeni, drugi pa ostanejo premalo. Preobremenitev UPS je običajno posledica dveh razlogov:

1) za zaščito napajanja obremenitve je izbran UPS z nezadostno nazivno močjo (na primer obremenitev v območju 700-1100 V·A je priključena na 1000 V UPS·A, tako da je nazivna moč občasno presežena);

2) nekvalificirano osebje je na UPS priključilo več opreme, kot je bilo prvotno izračunano (možen primer - čistilec je v najbližjo vtičnico, ki jo je videl poleg sebe, vtaknil močan profesionalni sesalnik, ta vtičnica pa je bila iz UPS-a).

V primeru preobremenitve UPS poslovnega razreda skuša čim bolj povečati zmogljivost zaščitene opreme in pošlje alarmni signal po omrežju na mobilno napravo sistemskega skrbnika.

Poleg tega, ker zaščitena oprema porabi več energije, kot je zasnovan UPS, UPS prenese obremenitev neposredno na električno omrežje prek adapterja, imenovanega »bypass«.

Potem, odvisno od logike v UPS-u, lahko bypass nekaj časa ostane vklopljen in čaka, da se obremenitev normalizira. Če se to ne zgodi in se preobremenitev nadaljuje, se bo UPS popolnoma izklopil in izklopil breme.

Na sliki je prikazana namestitev načina delovanja UPS ročno, preko servisnega monitorja vira

Naloga skrbnika je, da z daljinskim nadzorom stalno spremlja stanje v podjetju glede morebitne preobremenjenosti določenih UPS-ov.Če je obremenitev katerega koli UPS-a blizu priporočenega maksimuma, potem skrbnik napiše vlogo za nakup in namestitev UPS-a z večjo močjo ali prerazporedi obremenitev na drugega, manj obremenjenega UPS-a, medtem ko izvaja razlagalno delo med delavci.

Naloga številka 3: Opazovanje kratkega stika ali odprtega tokokroga v bremenu

UPS se praviloma uporablja za zaščito napajanja elektronskih naprav, ki imajo lastno napajanje. Včasih pride do okvare in kratkega stika v napajalnikih takih naprav (strežnikov, usmerjevalnikov, tiskalnikov itd.).

V tem primeru UPS takšno obremenitev takoj izklopi in sproži alarm, tako lokalno z zvočnim signalom kot sporočilo po lokalnem omrežju ali nadzorni strani v oblaku. Ko je prejet alarm, se izvedejo ukrepi za odpravo alarma.

Drug primer je pojav odprtega tokokroga v oskrbi z obremenitvijo. V tem primeru UPS ne bo sprožil alarma, vendar lahko skrbnik to stanje vidi na diagramih obremenitve UPS v oblaku (ali prek programske opreme za spremljanje prek lokalnega omrežja) in sprejme tudi ukrepe za zamenjavo poškodovanega napajalnika bremena.

Glede na to, da se UPS naprave poleg IT opreme uporabljajo za rezervno napajanje medicinske in industrijske opreme, je spremljanje kratkih stikov in odprtih tokokrogov v obremenitvi pomembno ne le za vzdrževanje delovanja programske opreme in varnosti računalniških podatkov, ampak tudi za zdravje ljudi oziroma nemoteno izvajanje proizvodnih procesov. …

Zaključek

Zahvaljujoč nadzoru na daljavo (v oblaku ali lokalnem omrežju) je merjenje porabe energije v izhodnih skupinah UPS velikega praktičnega pomena, kar vam omogoča, da se pravočasno odzovete na izredne razmere in enakomerno prerazporedite obremenitev med UPS, da dosežete možno najdaljša življenjska doba baterije in večja zanesljivost napajanja kritičnih naprav...

Uporaba UPS-a poslovnega razreda z visokim izkoristkom (na primer -99-odstotni izkoristek, kot pri prej omenjenem Eaton 5PX) in naprednimi servisnimi funkcijami: programska oprema za daljinsko/oblačno spremljanje, možnost priključitve dodatnih baterij, samodejni izračun preostalega čas polnjenja iz baterij, razpoložljivost tristopenjske programske opreme za polnjenje baterij, ki podaljša življenjsko dobo baterije do 50 % in obveščanje osebja o času zamenjave baterije — omogoča najučinkovitejšo zaščito računalnika, medicinskih in industrijske opreme v podjetjih vseh velikosti in panog.