《黃帝內經》是在中國影響最大的一部醫學著作,為傳統醫學四大經典著作之一,被稱為醫之始祖。《黃帝內經》理論體系的主要內容為四大學說:臟象(包括經絡)、病機、診法和治則,治則學說涵蓋防微杜漸、辨證施治等12種治法。防微杜漸包括未病先防和已病防變,如“春夏養陽、秋冬養陰”等皆言預防疾病,有病早治防其傳變。華為UPS采用高效防雷技術、全面冗余設計、重要元件余量設計、三防漆浸涂防護技術、風扇容錯設計等實現UPS的未病先防。同時,華為UPS具備關鍵器件預警、電池節數可調、分級下電功能,在UPS、蓄電池和市電出現小的故障時,及時提醒客戶處理,防止重大故障發生,與《黃帝內經》中的已病防變不謀而合。最后,華為UPS模塊出現故障時,監控系統可準確報告故障模塊地址,五分鐘內即可完成故障模塊的更換,對UPS故障實現辯證施治。

　　1 華為UPS的未病先防

華為UPS輸入端配置6kV防雷、5kA防浪涌,與業界同類型UPS相比,可有效降低90%的雷擊失效率。

全面的冗余設計:功率模塊、控制單元、輔助電源、通信總線均采用冗余設計,其中功率模塊可實現N+X冗余,控制模塊、輔助電源、通信總線采用1+1冗余設計,任何一個部件出現故障,均可無縫切換到冗余部件運行，大幅提高UPS的可靠性，以單個控制模塊可靠性R=0.999為例，華為UPS的控制模塊的可靠性為1-(1-R)2=1-(1-0.999)2=0.999999。

華為UPS可適用極端電網環境,允許輸入電壓在-60%至+25%范圍內變化,重要功率元件負載能力裕量高于業界標準的30%。

華為UPS的PCB板噴涂時采用三防漆浸涂專利技術,在PCB板的任何部位涂有一層均勻、連續的涂層,使用溫度范圍廣(-45℃～+130℃),附著力強，可有效解決高溫、高濕、高鹽分、高粉塵環境對UPS部件腐蝕而宕機的困擾，保障設備穩定運行。

華為UPS風扇采用容錯設計,一路風扇損壞可帶50%負載,兩路風扇損壞可帶30%負載。

　　2 華為UPS的已病防變

華為UPS具有電容、風扇、電池失效預警功能,在上述設備出現故障時及時提醒用戶進行處理,同時具備電池節數可調、分級下電功能,確保部分電池損壞、市電故障時,不會影響整個系統的正常運行。

(1) 電容失效預警

母線電容位于整流器和逆變器之間的直流母線上,母線電容的正極與正母線相連,負極與負母線相連,主要作用是維持直流母線電壓穩定和濾波,一旦母線電容出現故障,UPS系統輸出的電能質量將會變得很糟,而電容在使用數年后,逐步老化,最終導致電容失效,華為UPS實時檢測母線電容的內阻,從而可提前感知電容漏電、容量減少等狀況,及時上報電容失效預警。圖1為UPS母線電容模塊原理示意圖。

(2) 風扇失效預警

風扇作為UPS中主要的散熱部件,一旦風扇轉速過慢或停止運轉,整流器、逆變器等關鍵部件溫度將急劇上升,UPS由于溫度過高而停機,風扇的重要性不言而喻,而風扇在經過長期運轉后會造成風扇部分零件疲勞、轉子局部損壞、零部件受撞擊力的影響產生表面點蝕和局部磨損等現象,最終導致風扇運轉出現故障。華為UPS實時檢測風扇運轉速度、電機內阻變化,當檢測到風扇速度明顯下降或電機內阻明顯變大時,發出風扇故障預警信號。

(3) 電池故障預警

據統計,機房60%的故障由蓄電池引起,2005年5月,某省網通分公司一接入網機房因蓄電池故障發生火災事故,其機房蓄電池火災情況見圖2。

2007年9月26日,山西呂梁煤管局機房蓄電池故障起火,其機房蓄電池火災情況見圖3。

某商業銀行總行由于蓄電池故障造成火災,經濟損失上億元,圖4為其機房蓄電池火災圖。

機房中的蓄電池引起的火災,其主要原因是正常維護和巡檢不到位,未能嚴格按規程要求落實檢查、檢測,致使不能及時發現并排除蓄電池的故障和安全隱患,由電池故障引起高溫,長時間的持續高溫引燃蓄電池ABS塑料外殼,導致火災發生。

華為UPS具備*電池巡檢功能,可實時檢測每一節蓄電池的內阻、溫度、電壓,及時檢測出蓄電池備電時間不足、充電不滿、電池鼓脹、電池漏液、極柱溫度異常、電池殼體溫度異常等情況,從而提前預警電池故障,避免因電池的故障造成重大火災事故的發生。

3 華為UPS的辯證施治

華為UPS模塊損壞時,監控系統可正確上報故障的模塊地址,提示用戶及時維護。同時,華為UPS的功率模塊、旁路模塊、控制模塊均支持在線熱插拔,故障時可在線更換故障模塊,將MTTR控制在5min內,將UPS的可用性推向極致。

　　4 結束語

據《史記·鹖冠子》記載,魏文王問扁鵲:“子昆弟三人其孰最善為醫?”

扁鵲曰:“長兄最善,中兄次之,扁鵲最為下。”

魏文王曰:“可得聞邪?”

扁鵲曰:“長兄于病視神,未有形而除之,故名不出于家。中兄治病,其在毫毛,故名不出于閭。若扁鵲者,血脈,投毒藥,副肌膚,閑而名出聞于諸侯。”

華為UPS具有業界最優防雷技術、全面冗余設計、重要元件裕量設計、三防漆浸涂防護技術、風扇容錯設計實現UPS的病未有形而除之;華為UPS具備電容、風扇、電池失效預警、電池節數可調、分級下電等功能,治UPS病于病情初起之時;華為UPS的故障定位、模塊更換,及時解決UPS重大故障;華為UPS的設計理念來源于《黃帝內經》,可比肩扁鵲三兄弟,乃機房必備之選。

作者簡介

厲群,長沙泰和英杰系統集成工程有限責任公司董事長,具有近三十年機房產品的從業經驗,對華為、APC、艾默生、伊頓、臺達等廠商的UPS均進行過深入研究。

編輯：Harris

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