UPS（不間斷電源）是所有 DOT 和 ITS 操作的重要解決方案，可提供可靠穩(wěn)定的電源，因此永遠(yuǎn)不會有失去通信的風(fēng)險(xiǎn)。本UPS電源指南將探討什么是UPS以及它可以持續(xù)多長時間。此外，我們將探討不同類型的UPS及其工作原理，并提供有關(guān)如何為您的操作選擇合適的UPS的提示。

一、什么是不間斷電源 （UPS電源）：

在電信、運(yùn)輸和交通控制領(lǐng)域，每天 24 小時監(jiān)控活動和收集實(shí)時數(shù)據(jù)是成功的關(guān)鍵。任何電力中斷都會影響通信并導(dǎo)致社區(qū)的安全風(fēng)險(xiǎn)。管理人員需要找到高質(zhì)量和可靠的解決方案，通過解決斷電問題來降低風(fēng)險(xiǎn)。解決方案是不間斷電源。

無論是需要備用電源解決方案還是能夠克服電能質(zhì)量問題的高效電源，UPS電源 都是 DOT 和 ITS 運(yùn)營的重要解決方案。具體來說，工業(yè)UPS不間斷電源系統(tǒng)是在停電或電源質(zhì)量降低或損失的情況下提供幾乎瞬時電力的電源設(shè)備。當(dāng)電源中斷或抑制時，UPS不間斷電源主機(jī)設(shè)備通過從電池中存儲的能量供電來激活。 

工業(yè)UPS不間斷電源設(shè)計(jì)用于處理主要操作的電源容量，包括交通和運(yùn)輸控制以及通信。使用商用UPS電源電池系統(tǒng)可以防止運(yùn)營中斷以及與潛在的重大電源中斷相關(guān)的財(cái)務(wù)、安全和數(shù)據(jù)丟失。UPS不間斷電源系統(tǒng)的容量范圍很廣，可以根據(jù)任何操作的需求進(jìn)行定制，以最佳形式提供正確的功率。

二、不間斷電源 （UPS電源） 是如何工作的：

從最基本的意義上講，UPS系統(tǒng)的工作方式與備用電池完全相同。當(dāng)主電網(wǎng)發(fā)生故障或以任何方式中斷時，例如當(dāng)電壓低于某個閾值時，連接到電網(wǎng)的設(shè)備就會斷電。這種功率損耗會啟動連接的備用電池，為連接的設(shè)備供電。這樣，系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會停止運(yùn)行。UPS電源系統(tǒng)還可以通過防止電涌來工作，從而安全有序地關(guān)閉和重新激活連接的網(wǎng)絡(luò)。

UPS不間斷電源系統(tǒng)的不同尺寸、形狀和配置決定了向連接系統(tǒng)提供多少電力以及提供多長時間。當(dāng)?shù)亟煌ú块T、市政當(dāng)局、數(shù)據(jù)中心、運(yùn)輸運(yùn)營、交通控制網(wǎng)絡(luò)等都需要工業(yè)UPS不間斷電源。這些工業(yè)UPS不間斷電源系統(tǒng)為它們提供電力，即使在初始電源丟失的情況下也能繼續(xù)其重要操作。

三、不間斷電源系統(tǒng)（UPS電源）的優(yōu)勢：

無論在何種情況下，擁有可靠且可訪問的 UPS不間斷電源備份系統(tǒng)對于保持運(yùn)營控制至關(guān)重要。在容易發(fā)生停電、限電和電壓波動的環(huán)境中運(yùn)營的 DOT 和 ITS 組織都需要工業(yè) UPS不間斷電源系統(tǒng)的保證。

不幸的是，電力干擾會中斷交通信號并導(dǎo)致不可預(yù)測的結(jié)果。ITS網(wǎng)絡(luò)的中斷會給通勤者帶來危險(xiǎn)，并引發(fā)一連串的次級風(fēng)險(xiǎn)，包括擁堵、空氣質(zhì)量問題、噪音污染增加以及由于運(yùn)輸時間增加而導(dǎo)致的生產(chǎn)力和福祉的整體損失。

為電力干擾做好準(zhǔn)備有助于防止健康和安全風(fēng)險(xiǎn)、事故、傷害和其他不良情況。UPS不間斷供電系統(tǒng)形式的備用交通電源是一種潛在的救生解決方案。它還可以降低運(yùn)營費(fèi)用，保護(hù)運(yùn)營免受財(cái)務(wù)損失，并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)硬件和數(shù)據(jù)。使用可靠的備用電源可以最大限度地減少或消除各種風(fēng)險(xiǎn)。

四、不間斷電源系統(tǒng)（UPS電源）的分類：

當(dāng)我們在選擇合適的UPS不間斷電源時，了解不同類型的不間斷電源系統(tǒng)以及它們的比較非常重要。UPS不間斷電源系統(tǒng)由特定的UPS電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)制造，一是電源網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備和連接是如何相對于彼此進(jìn)行物理配置或排列的。這些不同的UPS電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了它們能夠提供的特定電源保護(hù)級別。

通常，DOT 或 ITS 可以使用三種 UPS電源 拓?fù)洌?/p>

a．備用或離線UPS電源

b．在線互動式UPS電源

c．雙轉(zhuǎn)換或在線UPS電源

不同類型的UPS不間斷電源系統(tǒng)根據(jù)電源在設(shè)備中的移動方式進(jìn)行分類。每種拓?fù)漕愋投甲兊迷絹碓綇?fù)雜和強(qiáng)大，從最基本的 UPS 備用開始，到作為最高級 UPS 的雙轉(zhuǎn)換。以下是每種類型的UPS及其工作原理的概述，并描述了每種系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及它們最適合的場景，幫助您確定哪種選項(xiàng)適合您的操作。

1．離線或備用不間斷電源：

備用不間斷電源系統(tǒng)也稱為離線式UPS電源。它是最基本的UPS拓?fù)漕愋?，是一個簡單的備用電池系統(tǒng)。這些裝置通過電池電源提供輕型浪涌保護(hù)備用電源。在常規(guī)供電期間，備用UPS不間斷電源設(shè)備從交流電源獲取電源。當(dāng)電源中斷、上升或下降到可接受的限值以下時，待機(jī)模式就會激活，從而進(jìn)入 DC/AC 逆變器。

A．離線或備用UPS電池背電池系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：

成本效益： 這些UPS不間斷系統(tǒng)更實(shí)惠，因?yàn)樗鼈兘?jīng)過簡化，容量和功能較低。

基本保護(hù)： 離線式UPS不間斷系統(tǒng)可防止大多數(shù)電源尖峰和驟降以及其他異常情況。

用途廣泛：備用UPS不間斷電源是商業(yè)銷售點(diǎn)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和其他商業(yè)級信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的合適且多功能的選擇。

B．與更先進(jìn)的UPS不間斷電源系統(tǒng)相比，備用或離線UPS電源具有以下缺點(diǎn)：

有限的工業(yè)產(chǎn)能：這些UPS系統(tǒng)不適用于大型基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)或重工業(yè)用途。

可靠性有限：雖然備用或離線 UPS 備用電池可以防止短期電源變化，但在持續(xù)的電壓中斷期間，它們無法保持完美可靠的電源。

不完美的傳輸時間：由于離線UPS必須首先感應(yīng)到主電源已下降或超出可接受的水平，因此它需要將自身切換到離線模式，從而在主電源和備用電源之間產(chǎn)生較小的延遲時間。

備用UPS系統(tǒng)的要點(diǎn)在于它們接受一定范圍功率的能力存在差異——范圍越寬，消耗電池電量就越少，當(dāng)電源斷電或波動時，可用的備用能量就越多。隨著持續(xù)或長期的電壓浪涌或驟降，電池壽命會更短。

2．在線互動不間斷電源：

在線互動式UPS不間斷電源設(shè)備提供備用備用電池和電源調(diào)節(jié)。對于在線互動式UPS電源，逆變器是輸出的一部分，因此，它始終處于開啟狀態(tài)。由于逆變器反向運(yùn)行，因此能夠在交流輸入穩(wěn)定的情況下為電池充電。當(dāng)輸入發(fā)生故障時，它會切換到電池電源并調(diào)節(jié)電壓。

與備用系統(tǒng)相比，這些UPS不間斷電源設(shè)備具有以下優(yōu)勢：

可接受電壓范圍更廣：備用UPS不間斷電源系統(tǒng)由于延長電池壽命而能夠接受的功率范圍受到限制，而在線互動式UPS電源可以接受更寬范圍的輸入電壓，而無需擔(dān)心電池壽命。這提供了更全面的保護(hù)。

功率調(diào)節(jié)：在線互動式UPS電源提供電源調(diào)節(jié)功能，以防止網(wǎng)絡(luò)遇到的最常見的電源中斷問題。它能夠監(jiān)控電壓電平并平衡浪涌和驟降。

適用于商業(yè)用途： 這些UPS電源型號與備用型號一樣，適用于商業(yè)用途，包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

在線交互式UPS不間斷電源選項(xiàng)的一些缺點(diǎn)包括：

不適用于大型工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施：盡管在線互動式UPS電源能夠在不需要訴諸備用電池的情況下糾正功率波動，但它仍然不適合需要持續(xù)可靠保護(hù)的重要工業(yè)用途。

比備用UPS電源貴：這些UPS電源是其提供的電源保護(hù)量的經(jīng)濟(jì)高效的選擇。然而，它們的價(jià)格不如備用系統(tǒng)，如果操作不需要線路互動式UPS更好的功率校正功能，這是一個缺點(diǎn)。

電池耗盡風(fēng)險(xiǎn)：在電源故障期間，在線互動式UPS不間斷電源系統(tǒng)依靠備用電池進(jìn)行電源調(diào)節(jié)。因此，與使用雙轉(zhuǎn)換的在線系統(tǒng)相比，在線交互式UPS電源設(shè)備往往會更快地耗盡電池壽命。

這些UPS電源型號可自動調(diào)節(jié)電壓。雖然在線互動系統(tǒng)在不耗盡電池的情況下對高電壓和低電壓條件做出良好響應(yīng)，但它們可能無法提供 DOT 和 ITS 操作所需的連續(xù)且完全不間斷的電源。

3．在線或雙轉(zhuǎn)換不間斷電源：

對于不間斷電源系統(tǒng)，只有在線或雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源才能完全保護(hù)IT基礎(chǔ)設(shè)施免受電壓驟降、尖峰或完全停電等電源問題的影響。術(shù)語“雙轉(zhuǎn)換”是指輸入功率轉(zhuǎn)換為直流電 （DC），然后轉(zhuǎn)換回交流電的過程。通過 AC-DC/DC-AC 設(shè)計(jì)的雙重轉(zhuǎn)換可確保電源不一致和主電源之間的隔離度更高。

在線式UPS電源使用輸入的交流電源。利用整流器，將其轉(zhuǎn)換為直流電，通過逆變器為電池和連接的負(fù)載供電。這省去了電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)主交流電源發(fā)生故障時，整流器離開主電路，電池保持功率流向連接到UPS不間斷電源的所有設(shè)備。當(dāng)電源恢復(fù)時，整流器恢復(fù)通過電路承載負(fù)載，同時恢復(fù)為電池充電。

在線式或雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：

提供最高級別的保護(hù)：由于其能夠全面防止所有電源問題，雙轉(zhuǎn)換UPS電源為IT網(wǎng)絡(luò)提供了最高級別的安全性。這有助于防止數(shù)據(jù)丟失和設(shè)備損壞。

再生電力： 在線雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源系統(tǒng)可再生自己的電源，而不是調(diào)節(jié)來自公用事業(yè)的原始電源。與離線或在線互動的UPS不間斷電源系統(tǒng)相比，這大大提高了電源的質(zhì)量。

零轉(zhuǎn)移時間：使用在線UPS不間斷電源系統(tǒng)，可以為您的基礎(chǔ)設(shè)施提供持續(xù)的交流電源。這意味著在電源中斷和轉(zhuǎn)移到備用電池之間沒有中斷。

對于數(shù)據(jù)中心、ITS網(wǎng)絡(luò)和DOT運(yùn)營，在線雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源是最常見和最依賴的UPS電源選項(xiàng)。它為設(shè)備負(fù)載提供最高水平的電能質(zhì)量和持續(xù)供電。因此，在線系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)頻率，減少電壓驟降、尖峰或停電的影響。

五、不間斷電源 （UPS電源） 輸出波的形式：

除了了解UPS不間斷電源系統(tǒng)的不同配置外，了解UPS不間斷電源系統(tǒng)不同形式的輸出波也很重要。根據(jù)型號的不同，UPS不間斷電源系統(tǒng)要么具有純正弦波輸出，要么具有模擬正弦波輸出。波浪輸出的類型之所以重要，是因?yàn)楫?dāng)網(wǎng)絡(luò)切換到電池供電時，它決定了電源的質(zhì)量。

正弦波是一種數(shù)學(xué)計(jì)算，描述了任何給定圖形的平滑、振蕩和周期性曲線。在電源中，正弦波是一種圖形描述，表示交流電信號如何以 60 赫茲的速率從 +120 伏交替到 -120 伏。通過優(yōu)化正弦波的分布和速率，操作可以提高其電源效率，這是處理電源中斷時必不可少的能力。

以下是UPS型號的兩個正弦波輸出選項(xiàng)的概述。

1．純正弦波：

這是最高質(zhì)量的波形。這是交流電源的平滑和重復(fù)振蕩。工業(yè)UPS不間斷電源系統(tǒng)使用正弦波輸出來操作集成信息技術(shù)設(shè)備。它可以防止電源從主電源切換到備用電池電源時斷電。

歸根結(jié)底，純正弦波是最干凈的波輸出形式，保證為連接到UPS備用電池的任何信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生更好的輸出 - 設(shè)備越敏感，純正弦波輸出對于更清潔，更平穩(wěn)的電源就越重要。這是因?yàn)榧冋也ㄓ兄诒３趾吞岣咴O(shè)備的效率和性能，盡管市電供應(yīng)中斷。

純正弦波輸出的缺點(diǎn)是，具有純正弦波的UPS型號的成本明顯高于具有模擬正弦波的型號。然而，成本差異可以從純正弦波系統(tǒng)獲得的價(jià)值中賺回來，因?yàn)樗哂斜Ｗo(hù)關(guān)鍵電信和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的卓越能力，包括智能交通系統(tǒng)和交通部門運(yùn)營。如果沒有它，當(dāng)發(fā)生電力信號中斷時，重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能會損壞并無法運(yùn)行。

2．模擬正弦波：

與純正弦波相比，模擬正弦波是近似的正弦波輸出。模擬的正弦波產(chǎn)生的脈沖看起來像正方形，而不是平滑的曲線。因此，模擬正弦波輸出也稱為脈寬調(diào)制 （PWM） 正弦波。因?yàn)樗皇羌冋也ǖ慕浦?，所以它的輸出被認(rèn)為是質(zhì)量較低的，因此適用于不需要純正弦波的平滑度和清潔度的操作類型。

模擬正弦波為連接的設(shè)備提供更具成本效益的電池備用電源版本。它的制造成本較低，使其成為備用和線路互動式UPS系統(tǒng)中常見的正弦波輸出波形，這些系統(tǒng)作為更實(shí)惠或入門級的解決方案進(jìn)行銷售。這些正弦波UPS系統(tǒng)可能更適合不操作敏感設(shè)備的小型商業(yè)運(yùn)營。

由于模擬的正弦波輸出不能提供純正弦波產(chǎn)生的平滑曲線，因此它更不穩(wěn)定，穩(wěn)定性和可靠性較低。如果由模擬正弦波UPS供電，某些設(shè)備類型將意外關(guān)閉。因此，使用提供純正弦波的UPS可以防止意外停機(jī)和設(shè)備損壞。

六、不間斷電源 （UPS電源） 能用多久：

1．UPS不間斷電源的容量大?。?/strong>

現(xiàn)在已經(jīng)了解了UPS電源的類型和輸出波形之間的差異，下一步是確定UPS電源的功率和所需的運(yùn)行時間。為了使 UPS不間斷電源能夠?yàn)樨?fù)載提供足夠的電力，它需要足夠大的功率用來帶動我們的設(shè)備工作運(yùn)作。

UPS電源的大小被稱為其容量，即UPS電源可以提供多少功率（以瓦特為單位）。要確定UPS電源的容量，必須確定負(fù)載，即整個網(wǎng)絡(luò)使用的總功率。將每臺設(shè)備的總瓦數(shù)相加，即可獲得網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。如果不確定任何一個設(shè)備的瓦數(shù)，請查閱用戶手冊或聯(lián)系制造商。

2．UPS不間斷電源的續(xù)航時長：

計(jì)算完容量后，接下來需要確定運(yùn)行時間，或者需要UPS不間斷電源持續(xù)多長時間。運(yùn)行時間是UPS不間斷電源在電源故障期間可以為所有連接的設(shè)備供電的分鐘數(shù)，因此最短運(yùn)行時間是操作完成正確設(shè)備關(guān)閉所需的時間。該時間段取決于UPS不間斷電源中的電池在市電供應(yīng)中斷時在停電期間為設(shè)備供電的時間長度。

總結(jié)：了解負(fù)載非常重要 — 負(fù)載越高，運(yùn)行時間越短，運(yùn)行時間范圍越寬，可以使用的 UPS 選項(xiàng)就越多。根據(jù)型號的不同，雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源可以提供8小時或更長時間的運(yùn)行時間?？傮w而言：UPS不間斷電源系統(tǒng)的總壽命為 5 到 15 年或更長時間，具體取決于制造商和型號。