、概况
在管网的全国油气干线管道、部分储气调峰设施的投资建设项目以及干线管道互联互通及与社会管道联通、原油、成品油、天然气的管道输送、国油气干线管网运行调度等项目中UPS得到广泛的运用。通过UPS的运用进行深刻总结和深入分析，现场对UPS主要需求是：可靠、高效、安全、简化运维。
二、建议方案
2.1 现状与需求
随着国家对能源需求不断的增加,对管道网络需求也不断增长。由于管道建设周期相对较长,过程复杂,所需要的人力、物力投入量大,因此尽可能延长管道的生命周期。
一体机柜融合模块化、集成化、产品化三大设计理念,符合目前管道建设和发展的潮流,适合建设阀室UPS使用。整体来说,它是集机柜、配电、制冷、监控、消防、布线等为一体的智慧模块化产品,通过工厂预制,实现现场快速组装,以满足业务快速上线的需求。
2.2 设计依据
一体柜的设计满足当前各项需求应用,是高质量、高安全可靠灵活、开放的。因此,在设计与建设时,我司遵循技术先进、整体规划、布局合理、经济适用、安全可靠、质量优良、降低能耗等原则:
1）实用性和先进性:我司采用先进的技术、设备和材料,以适应高速的数据传输需要,使整个系统在一段时期内保持技术的先进性,并具有良好的发展潜力,以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。
2）可靠性:为保证各项业务应用,在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上,采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高电脑机房的安全可靠性。
3）经济性:使资金的产出投入比达到最大值。能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转,提供高效能与高效益。尽可能保留并延长已有系统的投资,充分利用以往在资金与技术方面的投入。
4）灵活性性:具备支持多种网络传输、多种物理接口的能力,提供技术升级、设备更新的灵活性。
5）整体性:工程是一个整体，考虑各系统的色调、布局、格调及效果的一致性和整体性。
6）安全性:从防火、防水、防盗、防雷、防静电、防磁、防干扰、降噪等方面采取有效措施。
2.3 产品结构图
2.4 方案特点
1.一体化
将管道基础设施产品进行深度整合,包含了UPS、配电、制冷、机柜、监控、消防等多个子系统,通过监控系统对全部子系统实现统筹管理,打造成为数据舱,简化设计。
2.高可用性
1)可靠的UPS供配电系统,满足国标A、B类标准的高可靠系统架构,满足不同用户的可用性需求;
2)配置变频精密制冷系统,保障设备运行在稳定合理的温湿度环境当中;
3)采用全密封设计,对环境依赖程度低,能应用在多种恶劣的室内环境中,不再需要单独设置机房;
4)配备应急通风装置,在空调故障停机的情况下,能够保持自然通风散热,为用户备份提供时间;动环监控系统实时监控设备工作状态,不遗漏任何异常状况,排除隐患,更能协助定位故障点,缩短事件处理时间。
3.简化运维
1)动环监控系统监控全面的产品运行数据,提供报警和各种报表,实现无人值守,远程运维;更可纳入上层管理系统集中管理;
2)机柜式结构带运输脚轮,让管道可移动搬迁,极其便捷;
三、产品介绍
3.1 机柜
机柜采用全封闭设计,与列间空调并排摆放;后回风前出风,内循环设计;可选配应急风扇设计;停电或者空调故障时,前后门可自动弹开;可根据客户的需求,进行定制化设计;拼装结构设计。
机柜满足如下特性:
1）机柜接口满足IEC60297-1标准,采用前后风道设计;
2）机柜前门单开玻璃门,后门双开钣金门,前后门均可锁定;
3）前后门开启角度不小于135°;
4）材质采用高强度A级优质碳素冷轧钢板和镀锌板;
5）支持上走线和下走线
6）支持应急通风装置;
7）集成配电、监控、散热和布线,可用于安装服务器、路由器、交换机、防火墙等
3.2 不间断电源
1）超宽的输入电压范围
超宽的输入电压范围，即使在电力环境非常恶劣的偏远地区也能正常供电，减少了电池放电次数，提高了电池的使用寿命。
2）友好的人机界面
操作简单，LCD显示面板将UPS的各项运行状况清晰的显示在面板上，让用户随时掌握UPS供电质量及应用环境的变化。
3）标准19英寸、后备电池可兼容铁锂电池
采用标准19英寸标准机架式结构,可安装于标准机柜中,节省占地面积、空间;便于安装、使用及维护;兼容铁锂电池后备使用。
4）采用最新的DSP控制技术
采用先进的DSP数字控制技术,有效提升了产品性能和系统可靠性,并实现更高功率密度的集成和小型化。
5）输入功率因数自动校正功能
采用数字化控制的有源功率因数校正技术,使输入功率因数高达0.99以上,以避免对电网环境的污染。
6）50/60Hz频率自适应功能
自动识别,适应50Hz/60Hz电源系统,满足全球电源系统要求。
7）兼容发电机输入
输入电压与频率范围广,能有效隔离发电机产生的不良电力,为负载提供洁净、安全、稳定的电源。
8）冷启动和市电启动功能
市电异常状况可以直接用电池启动UPS,满足应急需求。无电池状态可直接采用市电启动UPS,可作高精度稳压电源使用。
3.3 配电系统
1)配电模块采用机架式设计,包含市电配电、UPS、空调及负载配电,手动维修旁路,方便现场维护,包含C级防雷模块;
2)模块内主路输入电能检测,包括电压、电流、有功等重要参数,并提供Modbus通信协议接入上层监控系统,实现能耗统计;
3)可选配ATS双电源输入模块和N+1,2N等高可靠供配电块;
3.4 空调
机架式空调产品,在单柜系统中形成冷热通道,实现冷热空气隔离,机架式空调采用前送风、后回风的方式,冷空气直接靠近热源,送风距离大大缩短,减少了气流沿程压力损失和冷空气的泄漏量,冷空气利用率提高15-20%。
3.5 监控系统
监控主机集显示单元及采集单元于一体,具备良好的人机界面及触控性能;标配多种功能接口,满足不同监测对象,能够快速实现监控对象的数据采集,图形化展示及集中联网监控管理,广泛应用于单体柜及多联柜监控单元,模块化机房监控单元等;监控系统通过对机柜内的各设备、部件、环境运行参数及相关信息的实时采集分析、运算与处理,充分实现微模块的可用性、开放性与可扩展性,并确保管道的安全性。微模块监控系统架构如下所示:
监控系统主要有采集层、处理层和管理层组成,可以独立完成该系统的基础设施监控,通过显示层的各种展示终端和报警发送设备,实现多联柜监控与用户的人机交互。
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随着在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术的不断发展,也带动UPS系统智能化集成化的方向的发展。UPS系统中监控系统、控制系统、配电系统、后备电池系统,每个功能模块独立设计,这些设计也将设计成正面且在线式热插拔方式,方便用户安装、维护以及升级扩容。实现在线更换、在线维护,降低了维护难度、减少了维护世界,且每个功能模块均为自主控制,自主运行避免了单点故障风险。单个功能模块在出现故障的情况下将会在总监控中提示告警,大大方便的维护人员判断速度,也能简单方便给技术人员提供告警信息支持。告警功能模块不影响其他功能模块的工作以及系统的正常供电,大大提高系统运行的可靠性和可用性。该系统采用独立封闭风道设计,高效防尘能力,提高粉尘环境的可靠性,独特风道设计及智能应急调速风扇,当空调系统异常时候保证有效散热能力,更好提高系统的可靠性。
