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1. 概述

计算机房UPS系统电池组，是在电网突然停电时，保障系统供电的重要部件。其工作正常与否，直接涉及机房中计算机、网络等设备的安全和信息系统的数据安全，是信息系统安全生产的重要环节之一，必须给予高度重视。
据统计，UPS系统的故障由电池组引起的约占70%左右。一种故障表现为某些电池内阻升高，影响到整个电池组不能正常放电，在电网突然停电时导致UPS逆变器停止工作，负载掉电。更为严重的是某些电池内阻升高未能及时发现进行更换，会引起内部发热内压增高而爆炸。另一种故障表现为，由于电池参数的不一致某些电池容量下降，放电时电压降落加速，使有效后备时间减少，需及时更换。

电源监测报警子系统就是针对以上需求开发的，通过对电池组中每一块电池进行实时监测，及时发现电压过高或忽高忽低（内阻增大），以及电压过低（容量降低）的现象，及时报警，并对历史数据提供必要的分析，做到对电池组的正确维护保养，从而保证UPS系统的工作正常。

2. 系统组成与结构

图1：电源及环境监控系统组成框图

系统采用CAN总线连接技术，各采样模块并联在CAN总线上。模块有电池采样模块（DCU-A）、三相电压及相序采样模块（DCU-E）、单相电压采样模块（DCU-H）、电流采样模块（DCU-F）、控制模块（DCU-C）等类型，每个DCU-A模块可连接4节电池。CAN总线可连接分布在不同楼宇内的UPS和电池组监测模块，所有采样模块由网络集中控制器（NCU-A）集中控制。NCU-A有液晶屏显示和音响告警，具有对采集的数据进行显示、报警和控制功能，它有六个CAN接口和一个TCP/IP接口，通过TCP/IP（RJ45）接口可与局域网（LAN）连接，可在局域网微机上显示采样数据，进行报警，以及统计分析和发送控制到CAN总线的控制模块对被控设备进行开关复位等。可以通过计算机网络远程使用UPS电源电池监测报警系统，随时查看电源和电池组每节电池的电压情况和机房环境等，并可进行远程控制。

3. 系统的功能及特点

（1）对UPS电池组中每一块电池的电压进行在线采样，实时监测每一节电池的电压波动情况。
（2）对UPS输入/输出电压电流和相序进行在线采样，实时监测外电供电电压、电流、相序和UPS输出电压、电流及相序状况。
（3）实时采样机房温度、湿度和烟雾传感数据。
（4）采集到的各种数据进行屏幕呈现和高低门限（范围额度）判断，对超限者进行声音和红色文字显示报警。
（5）对各种设备进行远程控制、开关复位。
（6）网络集中监控器可独立使用，对采样数据进行显示报警和控制，也可通过TCP/IP网络与计算机相连，进行历史数据的转储和统计分析。
（7）利用企业网的数据库服务器和WEB服务器，实现浏览器方式的在线监测、报警、分析功能。
（8）多种监测结果的呈现方式：

·网络集中监控器自带的彩色液晶显示和音响报警。
·后台管理微机远程图表显示、报警。
·浏览器网上监视查看。

4. 系统使用情况

该系统已在我路局和下属分局投产使用两年多时间，系统自投入运行以来一直运转正常，稳定可靠，收到很好的效果。该系统能够实时准确地提供UPS电源系统电池组每一节电池的电压情况，对电压值超出额定范围的电池进行及时报警，使得维护人员能够及时更换报警电池，避免了电池组失效和电池异常引起爆炸等危险情况的发生；使用该系统，减去了工作人员现场检测每一块电池的危险工作，也就避免了检测单块电池带给工作人员的安全威胁，减轻了值班人员的压力，为UPS电源系统运行维护提供了先进的科学手段；该系统除了能够提供对UPS电源系统和电池组每一节电池的实时检测报警外，还提供了对历史数据的统计分析，可以对UPS电源系统和每一节电池进行电压变化趋势分析，掌握其规律，预先把握可能的故障，从而提高了运行维护的管理水平，为安全生产提供了保障。

5. 小结

该系统是计算机网络运行综合监控系统的一个子系统，2003年通过路局组织的技术鉴定，鉴定认为该系统达到国内领先水平，获得路局科技进步一等奖。应用实践证明，该系统具有很好的实用性，是保证UPS电源系统安全运行的有力工具，是安全生产的得力助手。

图2：网络集中控制器（NCU-A v1.0）