自動氣象站UPS電源的選用淺析

李雪梅，卜銀軍，魏榮源，林麗華

（1.福建省三明市梅列區氣象局，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）

0 引言

自動氣象觀測系統是一種能自動地觀測和存儲氣象觀測數據的設備，又叫自動氣象站。伴隨氣象現代化建設的快速發展，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運行和穩定的重要附屬設備，UPS(Uninterruptable Power System)已經成為氣象臺站之中不可或缺的重要設備。然而大部分縣、區級臺站因為沒有相應的專業技術人員，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設備運行狀態正常與否判斷不清，UPS出現問題后不能得到及時解決，影響了臺站數據的到報率和設備穩定運行率。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，才能更好地發揮UPS對自動氣象站氣象業務的保障作用。

1 自動氣象站UPS電源的選擇

1.1 選擇信譽好、質量有保證的廠家

UPS作為電子信息系統的供電、安全保護設備，其本身的質量、安全性很重要，UPS的任何故障都可能造成用戶設備、數據的損失。在選用時，除了貨比三家外，主要注意供應商的信譽度、專業性。最好要選擇穩壓功能較好的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。

1.2 科學合理地確定UPS的容量

(1)按負載大小確定容量

在確定UPS容量時應考慮增加設備后的擴容，應以現在負載為基數增加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，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可確保系統工作時間為1 h～2 h。

(3)選擇合適的技術參數

輸入側參數:要選擇對環境適應能力較強的UPS，其輸入電壓為220 V±15% ，頻率范圍50 Hz±5% 。輸入功率因數越高，UPS對電網的干擾越小。當市電輸入經常處于過高或過低電壓時，應考慮配置穩壓器。

輸出側參數:輸出側參數有輸出電流峰值、輸出電流浪涌、輸出功率因數、過載能力、切換時間、輸出隔離變壓器的選擇、UPS蓄電池等，具體選擇輸出側參數時，要視實際需要，科學合理地選擇參數，保證整個UPS及其所在系統的安全運行。

(4)根據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，根據負載功率大小的不同，對于象自動氣象站一類專業領域的局域網絡系統，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，應該根據具體需要來進行選擇。

2 自動氣象站UPS電源的使用和維護

2.1 減少UPS開、關機次數，避免帶載啟動

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處于開機狀態且市電處于正常供電狀態(即旁路工作狀態)，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處于關閉狀態，那么在打開 UPS之前，必須確認所接負載的電源同樣處于關閉狀態。帶負載開機是 UPS的使用大忌。另外，處于使用狀態的UPS電源應盡可能減少開機和關機次數，頻繁的關閉和開啟UPS或者開關機時間間隔太短容易燒壞機內元器件。

2.2 切忌過度超載和輕載運行UPS

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務和網絡的正常運行，又避免過低輕載和超載。

2.3 UPS蓄電池應定期充放電

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。

2.4 UPS電源不應連接電感性負載

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。

2.5 不宜長期在高溫環境下運行

UPS不宜長期在30℃以上的環境中工作，高溫環境會大大縮短UPS內置電池的供電時間，而且UPS本身也會發熱，因此，UPS應該放置在通風處，還應避免陽光直射和雨淋。另外，不要把磁性介質放在UPS上，否則易導致UPS機內數據丟失而損壞機器;UPS外殼上不要壓放書報之類的雜物，便于散熱。

2.6 要重視防范雷擊

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的感應雷電和其他瞬時過電壓對設備的損害，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。

2.7 應做好平時清潔

定期清除機內的灰塵，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。

3 結束語

科學地選擇和正確地使用UPS電源是一項需要豐富專業知識的工作。業務保障人員只有不斷地鉆研技術，積累經驗，才能更好地做好這項工作。隨著UPS技術的不斷發展，必將對UPS電源的選擇和使用提出更高的要求。

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