空管 UPS供电集中监控系统的应用

陈倩

民航福建空管分局，福建 福州 350000

摘要：空管局为机场二期改造做准备，完善气象工作环境，需要更改其原有的供电模式，除开市电作为电力供应，原有的供电方式因地处于主供电大楼已无法适应当前的工作使用情况，所以还需要设立独立的UPS供电系统保证空管气象事务工作的正常运行。需要独立供电的楼宇有三栋，且每栋楼距离相对较远，一旦其中一栋楼供电出现问题，发现不及时容易造成生产安全问题。必须采用集中监控的方式对UPS供电进行整合监控，确保能够同时对气象整体工作环境严密监控，有备无患。

关键词：供电；UPS;直流电源系统；UPS电力集中监控

福州长乐国际机场为了完善区域综合交通运输体系，适应航空运输快速增长需求，全面机场保障能力及综合服务水平，促进地方经济建设发展，实施机场二期扩建工程。其中空管工程的建设将改造航管楼及航管中心，同时配套优化管制、通信、导航、监视、气象等设施。为配合空管工程改造，提升空管服务质量，现气象台需要将原气象台所在的物理位置拆分。分别为更适合气象观测岗位、靠近跑道便于查看实时天气的观测楼；配合气象雷达有效探测范围所建设的雷达楼；以及总体气象办公区域的气象楼和气象生产设备服务器所在机房的航管楼。重新布局的气象部门除开设备生产所需要的通信线路需要重新改造，相配套的供电方式以及管理方式也需要较大的改变才能满足现阶段的生产工作，满足相关使用单位的工作需求。

一 引发的问题

根据气象台改造计划，气象工作的展开需要在四个地方进行，分别为：气象楼、航管楼、雷达楼和观测楼。分布散，距离远是用电改造计划中的难点。依据《中华人民共和国电力法》和《电力供应与使用条例》，民航华东空管局《上海地区空管生产设备供用电管理规定》规定：空管生产设备使用且必须由UPS系统（直流电源系统）提供的用电，以及独立外台台站的用电。空管生产设备指直接为空管安全运行提供通信导航监视、情报、气象等服务的生产设备。对分散开的气象生产供电是极大的挑战。为符合标准规范，现将新建的气象雷达楼、观测楼、气象楼生产用电，分别建立单栋楼的UPS系统，各楼宇的UPS电源独立运行。但与此同时负责管理生产用电的技保部动力设备室值班地点为航管楼，无法实时监控以上三座楼宇的UPS电源系统运行情况。为此三座楼宇的用电安全和生产安全留下隐患。

二 解决方案

（1）设计规划

根据每栋楼所需要完成的工作内容，不同的工作需求，按照相应的标准，采用各自的方案。

雷达楼因所需要的电压要求高，功耗大，使用2台UPS型号为雷乐士40KVA（MPT 40 6P HC），它的输入和输出滤波显著增加了负载对市电干扰和雷击的抗扰性，为关键性负载提供了更高的可靠性。电池组为德国阳光蓄电池60*2；观测楼则使用2台UPS型号雷乐士15KVA（MST 15 A0），电池组为汤浅40*2；气象楼使用2台UPS型号伊顿6KVA（DX 6000CNXL），霍克蓄电池组16*2。

依据管理规定：技术保障部动力设备室负责维护管理空管分局航管中心变电站及外接高低压电缆、航管楼变电站及外接高低压电缆、各楼宇总配电柜（箱）的输入总断路器，以及用于空管保障的40KVA及以上UPS系统。而气象部门则负责维护管理其他非生产设备用电、连接本部门所属设备的PDU电源插座，以及40KVA以下的（不含40KVA）UPS设备。因地形分散，为节省生产成本，现动力设备室委托气象部门在日常巡视各栋楼时对UPS系统进行巡检，再由动力设备室进行维护维修。异地多点运行模式造成气象设备维护运行压力倍增。

为加强对UPS电源系统的实时监控，消除风险隐患，气象设备室需要配备一套电源监控系统。此系统除了需要对UPS监控，同时也需包含蓄电池在线监控。建设要求为如下4大主要内容：1、为气象雷达楼、观测楼、气象楼各ups供电系统配备通讯线路和通讯模块，并利用现有通讯网络建立起UPS电源监控网络。2、为气象雷达楼、观测楼、气象楼各ups供电系统的后备电池组加装在线监测系统，实时监控电池的温度、电压、电流、内阻等运行信息。保证蓄电池信息及时了解，做好应对措施。3、将UPS供电系统的运行状态及后备电池组运行状态通过通讯网络传输至气象楼气象设备监控室,利用新增的监控主机进行实时监控，控制风险发生概率。4、将UPS供电系统运行状态及后备电池组运行状态通过网络传输至航管楼动力室接入施耐德PSO系统，并进行融合。

（2）实施方案

将UPS配套的每块蓄电池上加装温度传感器，蓄电池组上集成配置有:温度传感模块DAM-3601,触摸屏GT02,监控单元CM-EG,蓄电池在线检测系统BM7500-R。通过Modbus网关即级光电隔离通讯设备，型号为ZLAN5443D，有效隔离串口设备和串口服务器之间的地电路，保证信号的稳定性。再经由485通讯卡串口服务器：配合用户实现远程一对一及一对多电源管理，它可输出标准的RS485，其RS485信号最远的传输距离可达1200米。来保证气象楼能够监控到雷达楼与观测楼的距离能够传输信号。转入的信号被集中到办公网内网，由监控工作站进行收集和处理，一旦出现电力问题，能够及时反馈给值班人员，保证设备的用电安全。同时配合技术保障部动力设备室，将各栋楼的UPS电源信号接入至动力设备室原有的施耐德PSO系统。方便他们统计用电情况，提前做好保障，分析故障原因，解决用电风险隐患。

1.如果要查看UPS的详细数据，点击要查看的UPS的任一数据，即可弹出相应的窗口。

2.设有报警历史以及查询功能。可根据页面名称、设备名称、标签名称、报警日期、报警状态查询报警记录。分析故障原因和故障时间段，总结故障规律，做好相应措施。

3.设有屏蔽功能：屏蔽某个设备的某个标签，不产生报警，如果某个设备的某个标签出现异常不需要产生报警，选中该标签的报警记录，点击屏蔽，然后点击确定，即可屏蔽该设备。同时，异常报警不可屏蔽。

4.设有确认功能：当出现新的报警时，报警状态为：待确认，并有报警声音，选中待确认的报警记录，点击确认按钮，在点击确定，即可把该报警记录的状态改为已确认。还拥有一键确认功能，将当前所有待确认的报警记录改为已确认，并移除报警声音。

5.关闭报警声音功能：因为出现新的报警记录时，伴随着报警声音，点击关闭报警声音，可临时移除报警声音。

6.取消屏蔽：取消对设0备标签的屏蔽，选中要取消屏蔽的标签，点击取消屏蔽按钮，再点击确定，即可移除屏蔽。

7.为配合故障分析，此系统设计了趋势图以及报表。方便日常统计和整理分析。对固定时间段产生的异常情况具有积极处理的意义，同时大大缩减了人工统计所需要的时间和精力。界面清晰易懂，方便根据不同的数值和项目进行数据修整。

8.趋势曲线:先选择要设备，然后选择该设备的标签，选中的标签将出现在已选标签列表，可选择不同设备的不同标签。然后点击生成报表按钮。即可查看趋势曲线。

9.报表中心：先选择要设备，然后选择该设备的标签，选中的标签将出现在已选标签列表，可选择不同设备的不同标签，还可以选择查询的时间范围。然后点击生成报表按钮。即可查看监控数据报表。直观统计设备使用情况和故障项目，方便经验总结。

三 结论

UPS电源集中监控系统对气象设备正常率有着显著效果，避免了因供电问题导致的设备无法使用。提早预防蓄电池故障，也为日常巡检提供了便利。针对分布散、距离远的特殊供电环境起到积极正面的作用。节省了人力资源的投入，提高了设备生产工作效率。经过长期工作的情况来看，已经取得明显效果，能够有效得到供电故障的规律性，发现供电问题的源头，能够及时开展工作解决问题。

作者简介：陈倩（1991年04月-）女，汉族，本科，工程师，从事民航空管机务工作。