3 attività per gli strumenti di misurazione della potenza in un UPS moderno

Lo scopo dei gruppi di continuità (UPS) è proteggere le apparecchiature critiche durante una grave interruzione di corrente con il backup della batteria. Allo stesso tempo, la funzione di misurazione del consumo energetico è solo una delle tante disponibili nei moderni UPS di classe enterprise.

Perché merita un articolo a parte? Diamo un'occhiata e scopriamo quante emergenze possono essere prevenute misurando costantemente il consumo energetico di ciascuna presa UPS.

Risultati della misurazione: sullo schermo, nella rete locale e nel cloud

Innanzitutto, chiariamo in che modo gli utenti (e nelle organizzazioni si tratta di un ingegnere operativo o di un amministratore di sistema) possono leggere le letture del carico sulle uscite dell'UPS.

La sorgente può visualizzare questi valori all'utente in tre modi: visualizzarli sul monitor integrato (tutti gli UPS di classe enterprise sono dotati di piccoli monitor di servizio), trasmetterli sulla rete locale o visualizzarli su uno speciale sito web del produttore dell'UPS. Quest'ultimo si chiama monitoraggio del cloud.

Il primo metodo viene utilizzato abbastanza raramente, tranne al momento della connessione iniziale del carico all'UPS: abbiamo collegato un computer, una stampante, un'apparecchiatura di rete, ecc., abbiamo guardato il monitor - se il consumo di energia è normale, siamo andati in giro i nostri affari.

Nella foto: esempio di schermate di monitoraggio remoto dell'UPS su desktop e dispositivi mobili.

Inoltre, il compito di monitorare il consumo energetico del carico passa a un apposito software (software) che segnala automaticamente gli eventi critici di potenza tramite e-mail, SMS o messaggi push. A tale scopo, l'UPS è dotato di una scheda di rete ed è collegato alla rete locale dell'azienda.

L'Intelligent Power Manager di Eaton è un esempio di tale software. A proposito, quasi tutti i produttori di UPS dispongono di strumenti software per il monitoraggio remoto del consumo energetico e tale software è disponibile sul mercato da oltre un decennio.

Tra i nuovi prodotti che la pandemia ha portato nel 2020 c'è il monitoraggio basato su cloud del consumo energetico e dello stato di tutti gli UPS nella rete aziendale.

L'idea è semplice: un amministratore di sistema remoto non può camminare per la struttura controllando i monitor UPS e spesso non può nemmeno recarsi nel suo ufficio a meno che non sia assolutamente necessario. Ma utilizzando la tecnologia Internet of Things (IoT), è possibile visualizzare le letture dell'UPS su un sito Web speciale, dove l'amministratore di sistema può guardare in qualsiasi momento da un computer o uno smartphone (o visualizzare queste informazioni tramite un'applicazione mobile).

Il software di monitoraggio cloud, oltre a visualizzare letture da UPS, sensori di temperatura e altri dispositivi "intelligenti", può inviare messaggi di emergenza su malfunzionamenti e incidenti, nonché visualizzare analisi avanzate dei dati - sullo stato della batteria di tutti gli UPS, consumo energetico totale, tensione di rete, temperatura all'interno dell'UPS e degli uffici, ecc.

Il monitoraggio del cloud è attualmente fornito solo dai principali produttori di UPS di classe enterprise, ad esempio PredictPulse di Eaton e APC SmartConnect di Schneider Electric.

Passiamo ora direttamente alle attività che vengono risolte misurando continuamente il consumo di energia dei carichi UPS.

Attività numero 1: calcolare il tempo di alimentazione di riserva

Se guidi un'auto, probabilmente conosci un parametro sul cruscotto come la distanza stimata che puoi percorrere con il carburante rimanente nel serbatoio. A volte questi numeri sono fondamentali, ad esempio se devi raggiungere una stazione di servizio in un'area con poche stazioni di servizio.

Un'attività simile viene eseguita dalla funzione di misurazione del consumo energetico dell'UPS: riassume il carico su ciascuna presa e indica all'utente per quanto tempo un computer collegato all'UPS o, ad esempio, un'apparecchiatura medica o industriale può funzionare a batteria in caso di un'interruzione dell'alimentazione esterna. Inoltre, questo calcolo verrà effettuato nel modo più accurato possibile in base all'attuale livello di carica della batteria dell'UPS.

Il tempo di funzionamento dell'UPS a batteria dipende direttamente dal consumo energetico del carico. In generale, dimezzando il carico di lavoro, il tempo di funzionamento triplica.

Molti UPS di classe aziendale consentono di collegare moduli batteria aggiuntivi al dispositivo, ma esiste una caratteristica importante: l'aggiunta di batterie all'UPS può aumentare la durata del carico della batteria, ma non aumenta la potenza nominale dell'UPS: lo è impostato in base alle caratteristiche dell'elettronica per blocchi, non per capacità della batteria.

L'immagine mostra un esempio di schermate dell'UPS (qui: Eaton 5PX) con indicazione della potenza del carico, del livello della batteria e della selezione del segmento di uscita.

Le batterie più comunemente utilizzate negli UPS sono le batterie VRLA (Valve Regulated Lead Acid), note anche come manutenzione. I produttori consigliano di selezionare la potenza dell'UPS per il carico in modo che venga caricata in termini di potenza non oltre il 75%.

Le batterie invecchiano e perdono capacità nel tempo e il monitoraggio del cloud (come il monitoraggio su una rete locale) consente di notare in tempo che la capacità della batteria è scesa a un livello inaccettabilmente basso. Il software di monitoraggio tiene traccia automaticamente di tali incidenti e avvisa in anticipo quando si avvicina il momento della sostituzione della batteria.

Questo è importante per l'alimentazione dei server, in cui un normale arresto di tutti i programmi richiede almeno alcuni minuti. Se la batteria è vecchia, l'UPS si spegnerà prima che i programmi siano completati e dati importanti potrebbero andare perduti.

I moderni modelli UPS di classe enterprise, ad esempio Eaton 5P / 5PX, consentono all'amministratore non solo di monitorare il livello di consumo energetico nell'UPS, ma anche di gestire il carico nell'alimentazione a batteria dalla rete, spenta principalmente per non -attrezzature essenziali.

Attività 2: identificare l'UPS sovraccarico e sottocarico

Il secondo compito di misurare il consumo di energia è prevenire una situazione in cui alcuni UPS sono sovraccarichi mentre altri rimangono sottocarico. Il sovraccarico dell'UPS è generalmente causato da due motivi:

1) per proteggere l'alimentazione del carico, viene selezionato un UPS con potenza nominale insufficiente (ad esempio, un carico nell'intervallo 700-1100 V·A viene collegato a un UPS·A da 1000 V in modo che la potenza nominale sia periodicamente superato);

2) personale non qualificato ha collegato più apparecchiature all'UPS di quanto originariamente calcolato (caso possibile: l'aspirapolvere ha collegato un potente aspirapolvere professionale alla presa più vicina che ha visto accanto a sé e questa presa proveniva dall'UPS).

In caso di sovraccarico, l'UPS di classe enterprise cerca di massimizzare le prestazioni dell'apparecchiatura protetta e invia un segnale di allarme attraverso la rete al dispositivo mobile dell'amministratore di sistema.

Inoltre, poiché l'apparecchiatura protetta assorbe più energia di quella per cui l'UPS è progettato, l'UPS trasferisce il carico direttamente alla rete tramite un adattatore chiamato «bypass».

Quindi, a seconda della logica dell'UPS, il bypass può rimanere attivo per un po', in attesa che il carico si normalizzi. Se ciò non accade e il sovraccarico continua, l'UPS si spegnerà completamente e spegnerà il carico.

L'immagine mostra l'installazione della modalità operativa dell'UPS manualmente, tramite il monitor di servizio della sorgente

Il compito dell'amministratore è monitorare costantemente la situazione nell'azienda in merito al possibile sovraccarico di alcuni UPS attraverso il monitoraggio remoto.Se il carico su qualsiasi UPS è vicino al massimo consigliato, l'amministratore scrive una domanda per l'acquisto e l'installazione di un UPS di potenza superiore o ridistribuisce il carico su un altro UPS meno carico, mentre svolge un lavoro esplicativo tra i lavoratori.

Compito numero 3: Osservazione di un cortocircuito o di un circuito aperto nel carico

Di norma, un UPS viene utilizzato per proteggere l'alimentazione di dispositivi elettronici dotati di alimentazione propria. A volte negli alimentatori di tali dispositivi (server, router, stampanti, ecc.) C'è un malfunzionamento e un cortocircuito.

In questo caso, l'UPS spegne immediatamente tale carico ed emette un allarme, sia localmente con un segnale acustico, sia come messaggio sulla rete locale o ad un sito di monitoraggio nel cloud. Quando viene ricevuto un allarme, vengono intraprese azioni per eliminare l'allarme.

Un altro caso è la comparsa di un circuito aperto nell'alimentazione del carico. In questo caso, l'UPS non emetterà alcun allarme, ma l'amministratore può vedere questa situazione sui grafici di carico dell'UPS nel cloud (o tramite il software di monitoraggio sulla rete locale) e anche adottare misure per sostituire l'alimentatore del carico danneggiato.

Considerando che oltre alle apparecchiature IT, i dispositivi UPS vengono utilizzati per il backup dell'alimentazione di apparecchiature mediche e industriali, il monitoraggio dei cortocircuiti e dei circuiti aperti nel carico è importante non solo per mantenere il funzionamento del software e la sicurezza dei dati del computer, ma anche per la salute delle persone o per il regolare svolgimento dei processi produttivi. …

Conclusione

Grazie al monitoraggio remoto (cloud o rete locale), la misurazione del consumo energetico nei gruppi di uscita UPS è di grande importanza pratica, che consente di rispondere in tempo alle situazioni di emergenza, nonché ridistribuire uniformemente il carico tra UPS per ottenere il possibile durata della batteria più lunga e maggiore affidabilità dell'alimentazione dei dispositivi critici...

L'utilizzo di un UPS di classe enterprise ad alta efficienza (ad esempio -99% di efficienza, come nel già citato Eaton 5PX) e funzioni di servizio avanzate: software per il monitoraggio remoto/su cloud, possibilità di collegare batterie aggiuntive, calcolo automatico dell'autonomia residua tempo di ricarica dalle batterie , la disponibilità di batterie di ricarica software a tre livelli, che prolunga la durata della batteria fino al 50% e informando il personale sul momento della sostituzione della batteria - consente di proteggere in modo più efficace il computer, medico e attrezzature industriali in aziende di qualsiasi dimensione e settore.