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**度因此备受关注。原先靠**几次的人工观测已不能满足预报对数据广泛度和**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*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,*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*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