山东省高青县气象局           张静          刘爱荣
　　
　　摘要文中介绍了UPS的工作原理及在自动气象观测站日常业务工作中的应用与维护,对于正确使用UPS,延长UPS寿命,并在市电中断的情况下,保证自动气象观测终端连续运行及其它设备的正常使用有着重要的作用。
　　
　　随着社会的发展,天气因素对经济发展的影响越来越明显,天气预报的精确度因此备受关注。原先靠一天几次的人工观测已不能满足预报对数据广泛度和精确度的要求。计算机在预报的应用使自动气象观测站应运而生,它在数据采集方面具有持续性和准确性等优点。
　　
　　目前大部分气象观测台站都建立了自动观测站,实现了气象观测数据自动采集。为了体现其优越性,必须确保自动气象观测站的连续正常运行,因此使用UPS作为自动观测终端的电源保护,解决市电中断时自动观测数据采集及传输问题,也可作为断电时其它设备(比如人工观测输入终端)的临时电源。因此,UPS的正确安装、使用及维护显得尤为重要。
　　
　　1 UPS工作原理及应用
　　
　　UPS即不间断电源，主要由整流器、逆变器、静态开关和蓄电池组成。当市电正常输入时，UPS将市电稳压后供给负载使用，同时将市电整流，对蓄电池进行充电，把能量转换到蓄电池中;而当市电中断(特别是短暂的事故停电)或输入故障时，UPS作为后备电源，将机内蓄电池的直流电能逆变为220V交流电供负载使用，同时预防诸如电源浪涌、线间噪声、谐波失真、频率漂移、瞬态尖峰、波形断续等电源故障，以保障负载正常工作且保护负载硬件不因突然断电而受到损坏。
　　
　　自动气象站采集器每分钟都要采集、存储和传输数据,必须要保持稳定、连续、无干扰的供电。UPS在气象观测站的日常业务工作中,就要为自动气象观测终端及其它设备提供不间断的电力供应。一般自动站都配置UPS,平时要定期检查UPS工作是否正常,经常停电的气象台站还要配备应急发电机。
　　
　　2 UPS的安装及工作环境
　　
　　2.1UPS的安装
　　
　　UPS安放于市电与气象站设备之间。供电流程如图1所示。

　　
　　由于自动观测站用电量小,一般选择小容量UPS,且通常放置于室内。安置时应远离热源,勿安装在暖气、火炉及空调旁边,同时也要避免阳光直射。安装后,为防止雷击引起UPS短路,应确保UPS有效接地,接地电阻不超过4Ω。
　　
　　2.2工作环境
　　
　　UPS内部主要由精密的集成电路等组成,对环境要求较高。UPS工作环境应保持清洁,在保证正常通风散热的前提下,尽力避免灰尘进入UPS内部,否则会对其内部器件造成腐蚀或短路,影响UPS的正常工作。
　　
　　UPS另一个非常重要的组成部分就是蓄电池,影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度,蓄电池一般在20℃～25℃环境温度下工作为宜,避免温度过高或过低,当环境温度升高,电池使用寿命会逐渐缩短;温度过低,电池释放的电量会大幅度减少,这均对蓄电池不利。
　　
　　3 UPS日常使用及维护
　　
　　UPS蓄电池一般为阀控密闭式铅酸电池。据统计,一半以上的UPS故障与蓄电池有关。正确地使用、维护蓄电池对延长UPS的使用寿命具有重要意义。
　　
　　(1)UPS在初次使用或久放一段时间再用时,应先接入市电,利用UPS自身的充电电路对UPS蓄电池进行补充充电,称初充电。初充电一般要求充电电流小，充电时间长，待电化学反应充分，蓄电池容量达到饱和后，方可投入正常使用。初充电可促进电极活性，有利于消除极板硫化，增强使用寿命。
　　
　　(2)UPS不能长期满载或轻载运行。满载运行会加重UPS的负担,造成UPS的逆变器、整流滤波器等器件过热,缩短UPS的使用寿命。负载过轻可造成停电时电池的深度放电,也会明显降低电池的使用寿命。通常运行中选取UPS额定功率的60%～85%的负载量。
　　
　　(3)正确对UPS进行操作，UPS开机时应先开启UPS市电开关，再逐一打开负载开关。开启负载时要从冲击电流大的负载向冲击电流小的负载逐一开启。不能将所有负载同时开启，也不能带载开机。关机时，先逐个关闭负载，再关闭UPS开关，最后关闭市电开关。同样，也不能带载关机。
　　
　　(4)不要频繁开关UPS。由于频繁开关会产生尖峰电流,尖峰电流容易引起UPS瞬时超载,从而损坏UPS。
　　
　　(5)定期保养。通常每半年对UPS进行一次检查,质量良好的UPS电池的端电压约为12V,内阻在20～30mΩ左右,如果单个电池的端电压低于最低临界电压(10.5V)或电池内阻大于80mΩ时,应进行均衡充电或更换电池。
　　
　　(6)如果在市电长期不停的情况下,需要定期(一般每月一次)对UPS进行人为断电,让UPS蓄电池放电,这样使UPS在逆变状态下工作一段时间,激活蓄电池的充放电能力,使其寿命延长。
　　
　　(7)UPS在重新组装蓄电池时,不能将安装容量不同或者是出厂品牌不同的电池混合使用。
　　
　　4 结束语
　　
　　在自动气象观测站日常工作业务工作中,UPS在保证数据及时采集、发送方面发挥了重要作用。因此,保障UPS正常工作至关重要。只要对UPS进行正确地使用和维护,才能延长UPS的使用寿命,正常发挥自动地面气象观测站及其它设备的作用

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