李雪梅,卜銀軍,魏榮源,林麗華
(1.福建省三明市梅列區(qū)氣象局,福建 三明365000;2.福建省三明市氣象局,福建三明3650003.福建省寧化縣氣象局,福建 寧化 365400)
自動氣象觀測系統(tǒng)是一種能自動地觀測和存儲氣象觀測數(shù)據(jù)的設(shè)備,又叫自動氣象站。伴隨氣象現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展,自動氣象站已遍布各地氣象地面觀測站點,作為保障自動氣象站連續(xù)運行和穩(wěn)定的重要附屬設(shè)備,UPS(Uninterruptable Power System)已經(jīng)成為氣象臺站之中不可或缺的重要設(shè)備。然而大部分縣、區(qū)級臺站因為沒有相應的專業(yè)技術(shù)人員,對UPS的選擇和使用并不了解,不具備維修保障能力,導致對UPS設(shè)備運行狀態(tài)正常與否判斷不清,UPS出現(xiàn)問題后不能得到及時解決,影響了臺站數(shù)據(jù)的到報率和設(shè)備穩(wěn)定運行率。因此,做好自動氣象站 UPS的選擇、使用和維護,延長其供電時間和使用壽命,才能更好地發(fā)揮UPS對自動氣象站氣象業(yè)務(wù)的保障作用。
UPS作為電子信息系統(tǒng)的供電、安全保護設(shè)備,其本身的質(zhì)量、安全性很重要,UPS的任何故障都可能造成用戶設(shè)備、數(shù)據(jù)的損失。在選用時,除了貨比三家外,主要注意供應商的信譽度、專業(yè)性。最好要選擇穩(wěn)壓功能較好的UPS,同時須注意供應商提供的電池與主機是否配套,是否為正牌電池。
(1)按負載大小確定容量
在確定UPS容量時應考慮增加設(shè)備后的擴容,應以現(xiàn)在負載為基數(shù)增加15%~20%的裕量。避免因負載過重或工作不正常損壞UPS的逆變器。UPS長期處于超載使用時,將嚴重縮短電子組件及UPS的壽命。
(2)合理選擇后備供電時間
對于雙路市電加UPS電源系統(tǒng),考慮UPS實際負載在60%左右,每臺后備供電時間可選項為30 min~60 min。當停電時,兩臺UPS可確保系統(tǒng)工作時間為1 h~2 h。
(3)選擇合適的技術(shù)參數(shù)
輸入側(cè)參數(shù):要選擇對環(huán)境適應能力較強的UPS,其輸入電壓為220 V±15% ,頻率范圍50 Hz±5% 。輸入功率因數(shù)越高,UPS對電網(wǎng)的干擾越小。當市電輸入經(jīng)常處于過高或過低電壓時,應考慮配置穩(wěn)壓器。
輸出側(cè)參數(shù):輸出側(cè)參數(shù)有輸出電流峰值、輸出電流浪涌、輸出功率因數(shù)、過載能力、切換時間、輸出隔離變壓器的選擇、UPS蓄電池等,具體選擇輸出側(cè)參數(shù)時,要視實際需要,科學合理地選擇參數(shù),保證整個UPS及其所在系統(tǒng)的安全運行。
(4)根據(jù)實際需要選擇合適的電池供電時間
在電池已充滿的情況下,根據(jù)負載功率大小的不同,對于象自動氣象站一類專業(yè)領(lǐng)域的局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),建議選擇支持外接電池組的長效型 UPS,它們的供電時間長達1~8 h。但是延長供電時間需要更大容量的蓄電池,這不僅會顯著增加 UPS的重量和體積,而且會大幅提升采購成本,應該根據(jù)具體需要來進行選擇。
為了避免帶負載啟動時形成的電流沖擊,在打開負載前應該確認 UPS處于開機狀態(tài)且市電處于正常供電狀態(tài)(即旁路工作狀態(tài)),最好不要在市電中斷、UPS處于電池供電模式時啟動電腦。如果 UPS處于關(guān)閉狀態(tài),那么在打開 UPS之前,必須確認所接負載的電源同樣處于關(guān)閉狀態(tài)。帶負載開機是 UPS的使用大忌。另外,處于使用狀態(tài)的UPS電源應盡可能減少開機和關(guān)機次數(shù),頻繁的關(guān)閉和開啟UPS或者開關(guān)機時間間隔太短容易燒壞機內(nèi)元器件。
一般地,UPS應選取額定功率的60% ~80%作為其負載量,比如一臺額定功率為1000 VA的APCSMART UPS,所連接的負載最大不超過800 VA。各氣象臺站應根據(jù)實際情況確定UPS的負載和連接方案,做到既保障了自動氣象站業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的正常運行,又避免過低輕載和超載。
UPS的免維修鉛酸蓄電池需要定期充放電,UPS在初次使用或放置一段時間(3個月或以上)后再使用時,必須先進行8 h以上的充電;一般情況下每個月應進行一次充放電,這樣便于保持蓄電池的活性。應盡量選在供電高峰期(夜間)對UPS的蓄電池充電,以保證蓄電池在每次放電后都有足夠的充電時間。
如果UPS接了感性負載(包括激光打印機和日光燈等),那么就會產(chǎn)生因為負載的啟動電流較大引起UPS瞬時過載,這會嚴重影響UPS的使用壽命。
UPS不宜長期在30℃以上的環(huán)境中工作,高溫環(huán)境會大大縮短UPS內(nèi)置電池的供電時間,而且UPS本身也會發(fā)熱,因此,UPS應該放置在通風處,還應避免陽光直射和雨淋。另外,不要把磁性介質(zhì)放在UPS上,否則易導致UPS機內(nèi)數(shù)據(jù)丟失而損壞機器;UPS外殼上不要壓放書報之類的雜物,便于散熱。
盡管自動氣象站電源保護器配備了用于防護沿電源通道侵入機內(nèi)的感應雷電和其他瞬時過電壓對設(shè)備的損害,同時也具有消除電源噪聲干擾的作用。但是其防雷性能只能對雷擊感應電壓小于5 kV,雷擊感應電流小于1700 A,響應時間小于10~12 s的雷電流起到保護作用。但是作為其前段供電和保護電源UPS來說,由于UPS中采用了大量的CMOS集成電路和控制模塊等微電子器件,對雷擊電磁脈沖非常敏感,很容易被損壞。所以在安裝UPS時應做好相關(guān)的防雷接地,電源線路、通信線路的防雷,過電壓、過電流保護等措施。
定期清除機內(nèi)的灰塵,特別是控制單元部分,因為灰塵在氣候干燥時可以帶靜電,在氣候潮濕時又可以放電,時間久了,會影響UPS電源的性能。
科學地選擇和正確地使用UPS電源是一項需要豐富專業(yè)知識的工作。業(yè)務(wù)保障人員只有不斷地鉆研技術(shù),積累經(jīng)驗,才能更好地做好這項工作。隨著UPS技術(shù)的不斷發(fā)展,必將對UPS電源的選擇和使用提出更高的要求。
[1]吳 亮,杜少佳,岳鵬宇.如何選用自動氣象站不間斷電源 UPS[J].山西氣象,2007,80(3):43-44.
[2]王 輝,李永增,何 迪,等.自動氣象站UPS電源的使用及維護[J].氣象水文海洋儀器,2009,(4):110-112.
[3]程保安,魏衛(wèi)國.淺談UPS的維護[J].華南金融電腦,2004,(3):67.
[4]鄒 斌,甄 晴,封心充.淺析自動氣象站UPS電源的常見故障及解決辦法[J].電腦知識與技術(shù),2008,(3):446-449.
[5]金 巖,王從卯.自動氣象站常見安全隱患及對策[J].山東氣象,2009,119(3):61-62.
[6]卜銀軍,李雪梅,王征虎.淺析UPS電源的雷電防護[J].中國電子商情-防雷技術(shù),2009,685(44):63-66.
[7]胡玉峰.自動氣象站原理與測量方法[M].北京:氣象出版社,2004.