一種簡單而實用的UPS智能電源監控系統設計

UpS供電系統是電力、通信、銀行等行業的必備電源，從出現到今朝已有幾十年的發展歷程，在技術不斷發展和改進的過程中，其保護功能也在不斷地發生變化。UpS依據主機內逆變器的工作狀態可分為：后備式、在線式及在線互動式。他們的用途是對市電進行濾波、穩壓調整，以便向負載供應更為穩定的電壓，同時，通過充電器把電能轉變為化學能儲存在蓄電池內，一旦電力中斷、電網電壓或電網頻率超出UpS的輸入范圍，可在極短的時間內開啟自身的儲備電源，向負載供電。

本文所設計的UpS智能監控系統具備以下環節和功能：能在各種復雜的電網環境下運行;在運行中不會對市電出現附加的干擾;輸出電性能指標應當是全面的、高質量的，能滿足負載的各項要求;UpS本身應具有很高的效率，有接近實際市電的輸出能力;是一臺智能化程度很高的設備，有高度智能化的自檢功能，自動顯示、報警、狀態記憶功能以及通訊功能。

1總體設計

該設計由主監控單元、交流測試單元、電池測試與巡檢單元、饋線測試及調壓單元、絕緣監察及接地選線單元等單元模塊組成。這些模塊之間通過內部RS485進行通信，實現對電源柜的交流配電、蓄電池充放電過程、電池狀態、調壓狀態、母線對地電阻、饋出線開關狀態的實時監測、控制和報警解決。整個系統通過RS232和上位機進行通信以進行歷史數據的查詢和統計。

2各單元解析

2.1主監控單元

主監控單元調度整個系統的運行。主監控單元由主監控板、320x240點陣液晶顯示屏、鍵盤及指示燈等組成，完成蓄電池充放電管理，運行及控制參數的設定和顯示，告警記錄的存儲、查詢，通過RS232和上位機通信，通過RS485控制內部各單元。

2.2交流測試單元

該單元緊要完成三相交流電壓、電流及頻率的采集;同時具有交流失電、缺相、過壓、欠壓等告警功能;告警時繼電器告警接點閉合。通過調節板上電位器可校正三相交流電壓顯示值。

2.3電池測試與巡檢單元

該單元由電池測試板和電池巡檢板組成(可選)，緊要完成電池包電壓(合母電壓)、充/放電電流、環境溫度及單體電池電壓的采集;電池熔絲狀態測試;可通過輸出模擬電壓、電流給定來控制其他廠家的模塊或相控電源三相觸發板的電壓或電流給定(詳盡情況與廠家商量)，提高了系統的兼容性;按時計量;同時完成合母過欠壓、電池過充、電池饋電及單體電池失效告警等功能;通過調節電池測試板和電池巡檢板上的電位器可分別校正合母電壓和單體電池電壓顯示值。如圖2中所示。

2.4饋線測試及硅鏈調壓單元

由饋線測試CpU板、開關量輸入板組成，實時測試合母和控母的饋線開關狀態。通過開關量擴展口，可以測試24路饋線。當出現開關變位或控母電壓越限時告警并通過硅鏈自動調節控母電壓(最多7節硅鏈凋壓)。通過調節饋線測試板上電位器可校整控母電壓顯示值。

2.5絕緣監察及接地選線單元

由絕緣監察測試板和接地選線擴展板組成，緊要功能是實時監測母線對地電阻，自定位接地支路。當母線對地電阻低于告警設定值時，告警繼電器閉合;通過接地選線擴展口連接接地選線，最多支持24路選線。

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