UPS電源的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)析

　　衡量UPS系統(tǒng)安全性能的指標(biāo)中，有兩個(gè)指標(biāo)尤其重要：一個(gè)是系統(tǒng)的可靠性，另一個(gè)則是可用性。作為提高電源系統(tǒng)質(zhì)量的主要設(shè)備，UPS系統(tǒng)本身的可靠性、可用性，是衡量UPS系統(tǒng)性能最重要、最根本的指標(biāo)。這里對(duì)影響UPS可用性的因素進(jìn)行詳盡的剖析，從而得出通過(guò)采用先迸UPS智能管理技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)可用性的有效方法。新的UPS管理技術(shù)及產(chǎn)品，對(duì)提高UPS系統(tǒng)的可用性具有重要的意義。

　　從系統(tǒng)可用性的定義可以看出，提高UPS系統(tǒng)可用性有兩個(gè)途徑：一是提高系統(tǒng)可靠性，即延長(zhǎng)平均無(wú)故障時(shí)間MTBF，另一途徑則是降低平均故障修復(fù)時(shí)間 MTTR。從UPS系統(tǒng)平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR與UPS系統(tǒng)可用性的關(guān)系可以看出，縮短平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR對(duì)提高系統(tǒng)可用性具有更明顯的作用。

　　這里通過(guò)一個(gè)具體的案例詳細(xì)分析平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR的構(gòu)成。所分析的案例是一臺(tái)80kVA的UPS系統(tǒng)。如果這樣的UPS系統(tǒng)發(fā)生故障，通常是需要廠商專業(yè)技術(shù)人員才能進(jìn)行維修的。對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng)，眾多廠商紛紛提出了“4小時(shí)響應(yīng)”、“24小時(shí)修復(fù)”等服務(wù)承諾。但值得注意的是，這些時(shí)間并非真正的故障恢復(fù)時(shí)間。首先，所謂的“4小時(shí)響應(yīng)”，通常僅僅是指廠商方面的工程師在得到用戶的通知到做出上門(mén)維修計(jì)劃的時(shí)間，離真正故障修復(fù)還有相當(dāng)?shù)木嚯x，而“24小時(shí)修復(fù)”則會(huì)有很多的附加條件，如發(fā)生故障的設(shè)備所在地有無(wú)工程師、備件等條件。其實(shí)，真正的故障修復(fù)時(shí)間與整個(gè)故障修復(fù)過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)都有緊密的聯(lián)系。

　　下面就上述UPS系統(tǒng)故障案例的修復(fù)時(shí)間進(jìn)一步地按實(shí)際分段加以詳細(xì)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，一次故障修復(fù)時(shí)間由以下時(shí)間段構(gòu)成：

　　故障報(bào)警通知時(shí)間。從故障發(fā)生到用戶發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)間，用T1表示。

　　廠商反應(yīng)時(shí)間。用戶將故障信息反饋給廠商的售后服務(wù)部門(mén)，到廠商售后服務(wù)工程師與用戶溝通，做出上門(mén)維修計(jì)劃的時(shí)間，用T2表示。

　　故障初步判斷時(shí)間。廠商售后服務(wù)工程師通過(guò)電話等方式與用戶溝通，了解故障現(xiàn)象和故障過(guò)程，對(duì)故障做出基本判斷的時(shí)間，用T3表示。

　　上門(mén)服務(wù)時(shí)間。從廠商售后服務(wù)工程師通過(guò)電話等方式與用戶溝通對(duì)故障做出基本判斷后到上門(mén)服務(wù)的時(shí)間，用T4表示。

　　故障排除時(shí)間。從廠商售后服務(wù)工程師上門(mén)服務(wù)，到故障排除的時(shí)間，用T5表示。

　　1.首先來(lái)分析第一段時(shí)間——故障報(bào)警通知時(shí)間T1

　　看起來(lái)這段時(shí)間應(yīng)該是很短，但是實(shí)際上它存在極大的不確定性。首先，由于中、大容量的UPS一般安裝放置在專用的電源機(jī)房，由于噪音、安全等原因，電源機(jī)房平時(shí)一般無(wú)人值守。因此，如果UPS發(fā)生故障往往要等到故障產(chǎn)生嚴(yán)重后果后才會(huì)被用戶發(fā)現(xiàn)，同時(shí)，由于UPS系統(tǒng)作為強(qiáng)電設(shè)備，需要具有專業(yè)知識(shí)、經(jīng)過(guò)專門(mén)培訓(xùn)的人員才能進(jìn)行日常的維護(hù)操作，所以在出現(xiàn)故障后也需要專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估、判斷，然后才能進(jìn)行相應(yīng)的操作，這一因素也制約了故障通知的速度。正是由于上述原因，加上空間距離及專業(yè)知識(shí)方面的不確定因素，UPS的故障通知時(shí)間T1也就變得具有很大的不確定性，使它可能成為降低系統(tǒng)可用性的一個(gè)重要因素?！　∮羞@樣一個(gè)具體的實(shí)際案例。天津某銀行數(shù)據(jù)中心，使用了1臺(tái)125kVA的UPS為數(shù)據(jù)中心供電，UPS系統(tǒng)安裝在數(shù)據(jù)中心地下2層，平時(shí)無(wú)人值守。一天上午10點(diǎn)，UPS系統(tǒng)突然出現(xiàn)10s的短暫停電，導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)中心癱瘓。經(jīng)工程師現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，UPS其實(shí)并無(wú)任何硬件故障，只是在故障發(fā)生時(shí)運(yùn)行在旁路狀態(tài)，經(jīng)查閱UPS運(yùn)行歷史記錄發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)市電正好發(fā)生10s的短暫故障停電，由于UPS運(yùn)行在旁路狀態(tài)，相當(dāng)于市電向負(fù)載直接供電，所以市電停電直接影響到負(fù)載。但進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，UPS實(shí)際上在兩天以前就已經(jīng)處于旁路狀態(tài)，其原因是大容量負(fù)載啟動(dòng)導(dǎo)致的過(guò)載并鎖定在旁路狀態(tài)（UPS設(shè)置運(yùn)行模式），盡管當(dāng)時(shí)UPS已經(jīng)發(fā)出了聲音報(bào)警信號(hào)，由于空間距離的原因，工作人員并末聽(tīng)到報(bào)警聲訊，所以直到發(fā)生嚴(yán)重的后果以后才發(fā)覺(jué)。從這個(gè)案例可以看到，通常認(rèn)為并不重要的故障通知時(shí)間T1竟然長(zhǎng)達(dá)兩天。由于乃存在較大的不確定性，實(shí)際上對(duì)MTTR具有很大的影響，它可能是導(dǎo)致UPS系統(tǒng)可用性降低的重要原因。

　　2、再來(lái)看看第二段時(shí)間——廠商的反應(yīng)時(shí)間T2

　　由于中、大容量UPS的維修需要專業(yè)的知識(shí)及技能，通常需要由廠商技術(shù)人員完成，這段時(shí)間的長(zhǎng)短反映了廠商對(duì)售后服務(wù)的重視程度及能力。不同的廠商分別為不同的產(chǎn)品提供5×8（每周5天，每天8h的法定工作時(shí)間內(nèi)）、7×24（每周7天，每天24h全天候）的售后服務(wù)響應(yīng)。

　　3、再看看第三段時(shí)間——故障初步判斷時(shí)間T3

　　為了加快故障修復(fù)速度，廠商售后服務(wù)工程師在提供上門(mén)維修服務(wù)之前，通常需要通過(guò)電話等通信手段與用戶進(jìn)行溝通，了解故障現(xiàn)象，通過(guò)用戶得到UPS系統(tǒng)的故障狀態(tài)和相關(guān)信息。這一工作非常重要，故障初步判斷對(duì)準(zhǔn)備接下來(lái)的故障現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)起著指導(dǎo)作用。這段時(shí)間的長(zhǎng)短與很多因素有關(guān)，這些因素包括：用戶維護(hù)水平和故障前系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、售后服務(wù)工程師的技術(shù)能力和溝通能力、產(chǎn)品智能管理和使用的方便程度、是否人性化等。譬如，用戶對(duì)UPS系統(tǒng)越了解，用戶運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)水平越高，故障初步判斷時(shí)間就越短。除了用戶、售后服務(wù)工程師的技術(shù)能力對(duì)T3具有很大的影響外，溝通能力等非技術(shù)因素往往成為決定T3長(zhǎng)短的重要因素，用戶與售后服務(wù)工程師的方言、語(yǔ)言表達(dá)習(xí)慣甚至性格等非客觀因素的差異和售后服務(wù)工程師的溝通技巧等，都會(huì)對(duì)溝通的有效性產(chǎn)生直接的影響，從而影響T3的長(zhǎng)短。

　　4、再看看第四段時(shí)間——上門(mén)服務(wù)時(shí)間T4

　　廠商工程師上門(mén)服務(wù)時(shí)間受到空間距離、天氣情況、交通狀況等條件的影響，但是相對(duì)容易控制，在進(jìn)行MTTR分析時(shí)，可以作為相對(duì)穩(wěn)定的參數(shù)處理。

　　5、最后，再看看第五段時(shí)間——故障排除時(shí)間T5

　　這段時(shí)間除了與售后服務(wù)工程師的技術(shù)水平有關(guān)外，還直接受到第三步故障初步判斷結(jié)果的影響。由于故障初步判斷的失誤，可能導(dǎo)致帶到現(xiàn)場(chǎng)的備件不能滿足維修的需要，從而使故障不能很快得到修復(fù)。另外，UPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)故障排除時(shí)間幾有很大程度的影響。例如，有些廠商的UPS采用模塊化設(shè)計(jì)，其故障部件的更換時(shí)間大為縮短，也有些廠商是采用所謂“N+1”的模塊化加冗余配置技術(shù)，這就更加大大縮短故障的修復(fù)時(shí)間T5。

　　綜上所述，在影響故障修復(fù)時(shí)間的各個(gè)階段中，除了廠商的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和工程師的技術(shù)水平對(duì)故障修復(fù)時(shí)間具有重要的影響外，故障報(bào)警通知、故障初步判斷等環(huán)節(jié)，由于其容易受到眾多非確定因素的影響，具有很大的不確定性，同時(shí)又不為大家所重視，所以往往成為延長(zhǎng)故障修復(fù)時(shí)間MTTR的主要原因?！　榱擞行Эs短T1（故障報(bào)警通知時(shí)間）、T3，（故障初步判斷時(shí)間）和T5（故障排除時(shí)間），首先，UPS系統(tǒng)必須有故障遠(yuǎn)程報(bào)警的功能，UPS系統(tǒng)能在故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)各種有效的遠(yuǎn)程報(bào)警手段，向不在現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)報(bào)告故障信息，其次，售后服務(wù)工程師能通過(guò)直接、客觀的手段了解故障情況，從而得到有關(guān)故障的正確、完整的信息，避免由于人為因素造成的信息失真、缺漏。

　　要想使UPS系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程報(bào)警、遠(yuǎn)程測(cè)試、故障遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程修復(fù)等新的功能，這就要借助電源管理的新技術(shù)（包括一系列的附件、軟件產(chǎn)品）才能實(shí)現(xiàn)。以下進(jìn)一步介紹采用這些電源管理技術(shù)后的故障修復(fù)過(guò)程，從中不難看出，電源管理技術(shù)對(duì)UPS系統(tǒng)的可用性正在產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

給UPS系統(tǒng)裝備上新的遠(yuǎn)程報(bào)警管理卡，系統(tǒng)管理員可以對(duì)這種遠(yuǎn)程報(bào)警卡進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)管理員設(shè)置好了以后，遠(yuǎn)程報(bào)警管理卡便能夠根據(jù)系統(tǒng)管理員的設(shè)置定期對(duì)UPS自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)遠(yuǎn)程報(bào)警管理卡檢測(cè)到系統(tǒng)的潛在問(wèn)題或者故障發(fā)生時(shí)，會(huì)立即自動(dòng)通過(guò)電話、尋呼、網(wǎng)絡(luò)郵件、手機(jī)短信等方式向運(yùn)行維護(hù)人員發(fā)出報(bào)警通知，避免故障的發(fā)生或者及時(shí)將故障警報(bào)通知廠商售后服務(wù)部門(mén)，從而將報(bào)警時(shí)間T1縮短到“分鐘級(jí)”。UPS系統(tǒng)維護(hù)人員在得到報(bào)警通知后，立即通知廠商售后服務(wù)人員，廠商售后服務(wù)工程師能通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)、Internet，直接對(duì)故障UPS進(jìn)行訪問(wèn)、遠(yuǎn)程檢測(cè)和遠(yuǎn)程故障診斷，以及下載UPS運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行歷史記錄等，這一切都由售后服務(wù)工程師直接進(jìn)行，無(wú)需用戶的參與，避免了人為因素的干擾，使得對(duì)故障的初步判斷更為準(zhǔn)確，這可大大縮短故障初步判斷時(shí)間T3，也為縮短故障排除時(shí)間T5奠定基礎(chǔ)。在判斷清楚故障情況后，售后服務(wù)工程師就可以根據(jù)情況進(jìn)行處理，如果故障僅僅是由于系統(tǒng)的某些參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，則只需要對(duì)UPS系統(tǒng)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整就可以完成故障排除，如果需要上門(mén)排除故障時(shí)，工程師就可以直接攜帶備件進(jìn)行上門(mén)維修。由于故障初步判斷相對(duì)準(zhǔn)確，故障排除時(shí)間T5也相應(yīng)縮短。整個(gè)平均故障恢復(fù)時(shí)間MT