網絡時代UPS的發展趨勢

[摘要]：在網絡時代， 許多商業活動、個人生活都要通過網絡建立聯系，用戶對系統穩定性及數據安全性的要求日益提高。因此，如何提供24小時運行的高可用電源環境，保障所承載的數據和應用的安全就顯得尤為重要。“網絡UPS”系統是保證網絡系統正常運行的重要因素。

[關鍵詞]：網絡 UPS 網絡化 數字化 智能化

隨著計算機互聯網絡的迅速發展，通信與計算機互相促進，各種局域網或廣域網廣泛用于各部門。金融及其他系統的核心業務過多依賴互聯網，而對其中所使用的電子設備(如:計算機、程控交換機)、工業過程控制及各行業的實時控制及運算系統的供電質量要求越來越高。雖然集電力電子技術、信號處理與自動控制技術、計算機軟件及硬件技術、網絡與通信技術于一體的UPS的設計與生產技術也日臻完善，但是UPS在運行管理上存在著事故隱患。UPS作為儀表電源，可以說是整個裝置的總開關。UPS系統一旦出現故障，裝置面臨的將是被迫癱瘓。為滿足不間斷供電要求，全面改善供電質量，為整個網絡的設備乃至數據傳輸途徑提供端到端的全面保護，需要新一代的更智能、更具靈活管理特性、更可靠的網絡UPS系統。

網絡UPS智能系統是由數據采集、網絡通信、計算機硬件/軟件和其他多種技術組成的綜合管理系統。這種系統除了具有傳統UPS不間斷電源外，而且有它本身的特點。

(一)網絡化。通過SNMP標準，可以監控或管理網絡內任何一臺UPS的運行，并能在自己的辦公室里同時偵測和管理多個遠地工作站的UPS狀態參數，從而大大提高網絡的效能和安全性。網絡的特征決定了網絡管理員與UPS以及受UPS保護的計算機之間的物理距離明顯拉大。過去一臺計算機配一臺UPS，即一臺UPS只負責一臺計算機的正常運行。正如在網絡中需要使用網絡打印機來為多個用戶服務一樣，在網絡時代，同樣需要“網絡UPS”。它擁有更大的蓄電量，可以同時為多臺計算機或其他外設服務，并能夠通過某種機制達成負載之間的動態平衡。此外，將UPS系統與Internet技術緊密集成，增加整個信息系統的易用性。雖然傳統的技術如電話撥號、SNMP協議，Telnet等已實現了對UPS的遠程和集中監控，但這些技術通常要求特定的設備配置和操作技能。Internet的普及對UPS系統的可靠性提出了更高的要求。UPS廠商如APC已推出了可使用瀏覽器監控UPS的產品。使用Internet技術監控UPS系統將成為未來UPS技術的主流之一。

(二)智能化。為克服傳統的UPS與計算機負載間、通信設備間互為獨立，相互之間無任何協調關系的弊端，近年來，出現了一種“智能化”的UPS供電系統。由于微處理器技術的應用，UPS系統實現了智能化。智能型網絡UPS內部都有微處理器，一般采用8位或16位微處理器。通過微處理器的串行接口與服務器、PC或終端之間實現通信，進行數據傳輸，包括UPS工作狀態、輸入輸出參數及各種指令。智能化UPS一方面實現了設備運行過程中自我狀態的監控，對一些故障現象進行預處理，使其始終平穩可靠運行;另一方面實現了計算機和網絡與UPS之間的雙向數據通信，用戶可以在計算機和網絡中的各個節點上實時監視可控制UPS電源的運行狀態。網絡時代的UPS產品已經由獨立的外設產品發展成為整個計算機和網絡系統不可分割的一部分。

(三)數字化。UPS的數字化控制已成為發展趨勢。數字化UPS軟件取代了大量的模擬器件，在很大程度上提高了產品的集成度。而且通過修改軟件，可以很方便地調節系統的各種特性，這就增強了系統的柔性和智能性。另外DSP的采用，使得一些早期的控制策略應用于UPS的控制之中成為可能。DSP技術的使用提高了UPS產品輸出電壓的穩定性和純凈度，同時也提高了UPS產品自身的可靠性。UPS全數字化技術使UPS許多特性從硬件的設計轉移到靈活并可升級的軟件上來，為用戶提供十分快捷的設計與制造功能以及更完善、更靈活的運行與控制模式，并提供非常簡單方便地使用、安裝、維護操作功能。全數字化UPS是新一代UPS，它除具有高質量、高可靠、高指標、多功能等特點外，還符合當今節能環保的要求，由于將網絡通訊和電源監控軟件調控技術進行了完善的結合，所以它將成為UPS發展的一種趨勢。

（四）綠色無污染。采用配置有輸入功率因數校正的高頻脈寬調制技術，采用這種技術的UPS輸入功率因數一般都可被提高到0.99以上，可使UPS電源的輸入電壓和輸入電流在幾乎同相位的條件下，其輸入電流波形也呈現為正弦波。這樣，就可在大大提高對電能利用率的同時，消除傳統的UPS電源對市電電網所產生的諧波干擾和污染，加強抗電磁干擾能力，降低輻射干擾，從而引出綠色無污染UPS的新概念。

（五）小型化。由于功率器件的工作頻率的提高，在UPS中采用體積更小、重量較輕的高頻鐵氧體磁芯變壓器來代替硅鋼片變壓器，特別是在小型UPS電源中普遍采用無逆變器輸出變壓器設計方案后，使得小型UPS得以向體積小、重量輕、噪音小的方向發展。

（六）高可靠性。從壽命角度出發，電解電容、光耦合器及排風扇等器件的壽命影響著電源的壽命。所以應盡可能使用較少的器件，以提高集成度。

（七）高效率。PWM開關控制變換器運行的頻率范圍一般為30～50kHz，在這個范圍內，整個系統無論體積、重量、效率、可靠性和價格都基本實現了最佳。

UPS技術發展到今天已經不再是一種孤立的電源技術，UPS本身不再是單獨的電源系統，也不是在計算機環境中一個不被人們重視的外設。UPS已經完全融入計算機環境，成為系統中必不可少的一員，其間的信息交流確保了系統的正常運行。隨著信息科技和網絡系統的不斷發展，UPS技術的發展將受到越來越多的關注。今后，網絡UPS必將在保證計算機網絡系統工作的穩定、可靠及信息處理技術的安全領域發揮其舉足輕重的作用。

參考文獻：

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