【關(guān)鍵詞】備用電源；防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)；博物館

【摘要】備用電源是博物館防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的基本要素之一，作者根據(jù)自己在博物館技防工作中的經(jīng)驗(yàn)，談了備用電源在防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中的配置、使用以及保養(yǎng)問題。

備用電源是博物館防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的基本要素之一。缺少備用電源的系統(tǒng)，極可能在關(guān)鍵時(shí)刻使整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)癱瘓，造成無法彌補(bǔ)的損失。防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)在正常情況下使用220V市電，后備電源的作用就是在市電斷電或被人為破壞的特殊情況下，讓防盜報(bào)警系統(tǒng)再正常工作一段時(shí)間。這一段時(shí)間極其重要，可以避免突如其來的案件的發(fā)生，并有足夠的時(shí)間來實(shí)施其他的防范措施，以將危害和損失降到最低。

備用電源有雙路或多路供電、蓄電池組供電、發(fā)電機(jī)供電、UPS供電等等。但通常采用UPS作為防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的備用電源。

一、UPS（不間斷電源）的工作原理

UPS電源由蓄電池、逆變器、充電器、穩(wěn)壓穩(wěn)頻器、轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。當(dāng)市電正常輸入時(shí)，UPS就將市電穩(wěn)壓后供給負(fù)載使用，同時(shí)對(duì)內(nèi)置電池組充電，把能量?jī)?chǔ)存在電池中；當(dāng)市電中斷（事故停電）或輸入故障時(shí)，UPS立即將內(nèi)置電池的能量轉(zhuǎn)換，瞬間以220V交流電繼續(xù)供負(fù)載使用，使負(fù)載維持正常工作，并保護(hù)負(fù)載軟硬件不受損壞。目前，市場(chǎng)上供應(yīng)的UPS電源設(shè)備種類較多，輸出功率為500VA～3000KVA規(guī)格不等。UPS按工作模式可分為后備式、在線式兩大類。

1、后備式UPS電源

在市電正常供電時(shí)，市電通過交流旁路通道經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)直接向負(fù)載提供電源，UPS電源內(nèi)的逆變器處于停止工作狀態(tài)，這時(shí)的UPS電源實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)性能單一的市電穩(wěn)壓器。它除了對(duì)市電電壓的幅度波動(dòng)有所改善外，對(duì)電壓的頻率不穩(wěn)、波形畸變以及從電網(wǎng)侵入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善。只有當(dāng)市電供電中斷或低于170V時(shí)，蓄電池才立刻對(duì)逆變器供電，向負(fù)載提供穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的方波交流電源。

2、在線式UPS電源

在市電正常供電時(shí)，它首先將市電交流電源經(jīng)整流變成直流電源，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波，并將直流電源經(jīng)逆變器重新轉(zhuǎn)換成正弦波交流電源向負(fù)載供電；一旦市電中斷，立即改由蓄電池提供的直流電源經(jīng)逆變器、電脈寬調(diào)制、濾波，向負(fù)載提供正弦波交流電源。因此，對(duì)在線式UPS而言，在正常情況下，無論有無市電，它都是由UPS電源的逆變器對(duì)負(fù)載供電，這樣就避免了所有由市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)及干擾而帶來的影響。顯而易見，在線式UPS電源的供電質(zhì)量明顯優(yōu)于后備式UPS電源，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電。而且在由市電轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時(shí)，其轉(zhuǎn)換時(shí)間基本為零，真正給用戶提供高質(zhì)量穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的純凈正弦波電源，從而提供符合防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)需要的電源保護(hù)。

二、如何配置UPS備用電源

現(xiàn)在，博物館的防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中越來越多地使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)對(duì)電力供電質(zhì)量也提出了越來越高的要求。UPS不但可全面改善供電質(zhì)量，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)乃至網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面保護(hù)，還可保證監(jiān)控系統(tǒng)在市電斷電和被人為破壞的特殊情況下繼續(xù)工作。由于防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)供電要求較高，所以必須選擇在線式（正弦波，市電要求）UPS電源。系統(tǒng)配備UPS電源時(shí)，首先應(yīng)估算系統(tǒng)設(shè)備的用電功率，安全系數(shù)一般取1.2～1.5為宜，為供電系統(tǒng)留有充分的冗余量。其次，根據(jù)系統(tǒng)要求的延時(shí)供電時(shí)間計(jì)算配置電池組。最后，還應(yīng)注意使用環(huán)境，防潮通風(fēng)，注重降溫，以延長(zhǎng)平均無故障工作時(shí)間，提高系統(tǒng)的可靠性。UPS電源應(yīng)設(shè)置在監(jiān)控室，實(shí)行統(tǒng)一管理，這樣當(dāng)市電不正常時(shí)，就能及時(shí)為系統(tǒng)的全部設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)，以保證系統(tǒng)工作正常，并防止人為破壞。

三、UPS的選購(gòu)

幾乎市場(chǎng)上所有的UPS產(chǎn)品都有自己的特殊技術(shù)，在線式UPS品種較多，但品質(zhì)良莠不齊，在選購(gòu)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、確定所需UPS的容量。計(jì)算所有的負(fù)載功率總和，即所有要接入U(xiǎn)PS的電器功率相加，單位：VA ；UPS的容量≥負(fù)載總功率÷0.8，主要是考慮UPS的抗沖擊能力及擴(kuò)容需要。

2、確定所需UPS的類型。根據(jù)負(fù)載對(duì)輸出精度、切換時(shí)間、輸出波形的要求來選擇UPS。在線式UPS的輸出精度、瞬間響應(yīng)能力比另外兩種高，對(duì)非線性負(fù)載及感性負(fù)載的適應(yīng)能力也較強(qiáng)，因此一些較精密、較重要的設(shè)備要求采用在線式UPS。在一些市電波動(dòng)范圍較大的地區(qū) ，最好不要使用互動(dòng)式和后備式。 如果需要用發(fā)電機(jī)配短延時(shí)UPS，推薦使用在線式UPS。

3、確定所需電池后備時(shí)間。需要根據(jù)市電斷電后負(fù)載所需的工作時(shí)間而定。長(zhǎng)延時(shí)型的電池其成本可能超過UPS主機(jī)本身。因電池價(jià)格較高，故出現(xiàn)較多的仿冒品，要選擇信譽(yù)度高的供貨商，這對(duì)UPS系統(tǒng)的可靠性很關(guān)鍵。

4、售后服務(wù)。由于UPS較重，而且大容量機(jī)型接線較復(fù)雜，需要上門維護(hù)，所以要選擇售后服務(wù)質(zhì)量較好的供貨商。可以從信譽(yù)度、技術(shù)實(shí)力、服務(wù)機(jī)構(gòu)、維修備件等多方面進(jìn)行考察。

四、電池的使用和維護(hù)

雖然免維護(hù)電池在使用時(shí)不需要人工進(jìn)行專門的維護(hù)，但在使用時(shí)還是有一定的要求，如果使用不當(dāng)會(huì)影響電池的使用壽命。影響電池使用壽命的因素有以下幾點(diǎn)：安裝、溫度、充放電電流、充電電壓、放電深度和長(zhǎng)期充電等。

1、電池安裝

電池應(yīng)盡可能安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，并要避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池應(yīng)正立放置， 不可傾斜。每個(gè)電池間端子連接要牢固。

2、環(huán)境溫度

環(huán)境溫度對(duì)電池的影響較大。環(huán)境溫度過高，會(huì)使電池過充電產(chǎn)生氣體；環(huán)境溫度過低，則會(huì)使電池充電不足，這都會(huì)影響電池的使用壽命。因此一般要求環(huán)境溫度在25℃左右。

3、充放電電流

電池充放電電流一般以C來表示，C的實(shí)際值與電池容量有關(guān)。舉例來講，如果是100AH的電池，C＝100A。鉛酸免維護(hù)電池的最佳充電電流為0.1C左右，絕不能大于0.3C。充電電流過大或過小都會(huì)影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05～3C，UPS在正常使用中都能滿足此要求，但也要防止意外情況的發(fā)生，如電池短路。

4、充電電壓

由于UPS電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態(tài)，只有停電時(shí)才會(huì)放電。為延長(zhǎng)電池的使用壽命， UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制，電池充滿后即轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)，每節(jié)浮充電壓設(shè)置為13.7V左右。如果充電電壓過高就會(huì)使電池過充電，反之會(huì)使電池充電不足。充電電壓異常，可能是由電池配置錯(cuò)誤引起，或因充電器故障造成，因此在安裝電池時(shí)，一定要注意電池的規(guī)格和數(shù)量的正確性，不同規(guī)格、不同批號(hào)的電池不要混用。外加充電器不要使用劣質(zhì)充電器，而且安裝時(shí)要考慮散熱問題。

5、放電深度

放電深度對(duì)電池使用壽命的影響也非常大，電池放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)就越少，因此在使用時(shí)應(yīng)避免深度放電。雖然有的UPS有電池低電位保護(hù)功能，一般單節(jié)電池放電至10.5V左右時(shí)，UPS就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，但是如果UPS處于輕載放電或空載放電的情況下，也會(huì)造成電池的深度放電。

6、定期保養(yǎng)

電池在使用一定時(shí)間后應(yīng)進(jìn)行定期檢查，如觀察其外觀是否異常，測(cè)量各電池的電壓是否平均等；如果長(zhǎng)期不停電，電池會(huì)一直處于充電狀態(tài)，這樣會(huì)使電池的活性變差，因此即使不停電，UPS也需要定期進(jìn)行放電試驗(yàn)，以使電池保持活性。放電試驗(yàn)一般可三個(gè)月進(jìn)行一次，做法是UPS帶載——最好在50%以上，然后斷開市電，使UPS處于電池放電狀態(tài)。放電持續(xù)時(shí)間視電池容量而言，一般為幾分鐘至幾十分鐘，放電后恢復(fù)市電供電，繼續(xù)對(duì)電池充電。

以上是本人對(duì)博物館防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)備用電源的一些粗略認(rèn)識(shí)。為保證防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其備用電源的選用不容忽視。目前市場(chǎng)存在各種類型不同檔次的產(chǎn)品，在選擇備用電源時(shí)還要按照實(shí)際情況和產(chǎn)品的不同特點(diǎn)做出恰當(dāng)?shù)倪x擇，從而使博物館的防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)充分發(fā)揮其作用。

〔責(zé)任編輯：成彩虹〕