3 tareas para las herramientas de medición de energía en un UPS moderno

El propósito de las fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS) es proteger los equipos críticos durante un corte de energía importante con respaldo de batería. Al mismo tiempo, la función de medir el consumo de energía es solo una de las muchas disponibles en los UPS modernos de clase empresarial.

¿Por qué merece un artículo aparte? Echemos un vistazo y descubramos cuántas emergencias se pueden prevenir midiendo constantemente el consumo de energía de cada salida de UPS.

Resultados de la medición: en la pantalla, en la red local y en la nube

Primero, aclaremos cómo los usuarios (y en las organizaciones, este es un ingeniero de operaciones o un administrador de sistemas) pueden leer las lecturas de carga en las salidas del UPS.

La fuente puede mostrar estos valores al usuario de tres maneras: mostrarlos en el monitor incorporado (todos los UPS de clase empresarial están equipados con pequeños monitores de servicio), transmitirlos a través de la red local o mostrarlos en un especial sitio web del fabricante del SAI. Este último se llama monitoreo en la nube.

El primer método se usa con bastante poca frecuencia, excepto en el momento de la conexión inicial de la carga al UPS: conectamos una computadora, una impresora, un equipo de red, etc., miramos el monitor, si el consumo de energía es normal, continuamos Nuestro negocio.

En la imagen: ejemplo de pantallas de monitoreo remoto de UPS en dispositivos móviles y de escritorio.

Además, la tarea de monitorear el consumo de energía de la carga pasa a un software especial (software) que informa automáticamente los eventos críticos de energía a través de correo electrónico, SMS o mensajes push. Para ello, el SAI está equipado con una tarjeta de red y está conectado a la red local de la empresa.

Intelligent Power Manager de Eaton es un ejemplo de dicho software. Por cierto, casi todos los fabricantes de SAI cuentan con herramientas de software para el control remoto del consumo de energía, y dicho software está disponible en el mercado desde hace más de una década.

Entre los nuevos productos que trajo la pandemia en 2020 está el monitoreo basado en la nube del consumo de energía y el estado de todos los UPS en la red corporativa.

La idea es simple: un administrador de sistema remoto no puede caminar por las instalaciones revisando los monitores de UPS y, a menudo, ni siquiera puede ir a su oficina a menos que sea absolutamente necesario. Pero usando la tecnología de Internet de las Cosas (IoT), es posible mostrar las lecturas de UPS en un sitio web especial, donde el administrador del sistema puede ver en cualquier momento desde una computadora o teléfono inteligente (o ver esta información a través de una aplicación móvil).

El software de monitoreo en la nube, además de mostrar lecturas de UPS, sensores de temperatura y otros dispositivos "inteligentes", puede enviar mensajes de emergencia sobre fallas y accidentes, así como mostrar análisis de datos avanzados, sobre el estado de la batería de todos los UPS, consumo total de energía, tensión de red, temperatura en el interior del SAI y zonas de oficinas, etc.

Actualmente, el monitoreo en la nube solo lo brindan los principales fabricantes de UPS de clase empresarial, por ejemplo, PredictPulse de Eaton y APC SmartConnect de Schneider Electric.

Ahora vayamos directamente a las tareas que se resuelven midiendo continuamente el consumo de energía de las cargas del UPS.

Tarea número 1: calcular el tiempo de energía de respaldo

Si conduce un automóvil, probablemente esté familiarizado con un parámetro en el tablero como la distancia estimada que se puede recorrer con el combustible restante en el tanque. A veces, estos números son críticos, por ejemplo, si necesita llegar a una estación de servicio en un área con pocas estaciones de servicio.

La función de medición del consumo de energía del UPS realiza una tarea similar: resume la carga en cada salida y le dice al usuario cuánto tiempo una computadora conectada al UPS o, por ejemplo, un equipo médico o industrial puede funcionar con energía de la batería en caso de falla. una interrupción de la fuente de alimentación externa. Además, este cálculo se realizará con la mayor precisión posible en función del nivel actual de carga de la batería del SAI.

El tiempo de funcionamiento del UPS de la batería depende directamente del consumo de energía de la carga. En general, cuando la carga de trabajo se reduce a la mitad, el tiempo de operación se triplica.

Muchos UPS de clase empresarial le permiten conectar módulos de batería adicionales al dispositivo, pero hay una característica importante: agregar baterías al UPS puede aumentar la duración de la carga de la batería, pero no aumenta la potencia nominal del UPS; configurada según las características de la electrónica por bloques, no por capacidad de la batería.

La imagen muestra un ejemplo de pantallas de UPS (aquí: Eaton 5PX) con indicación de potencia de carga, nivel de batería y selección de segmento de salida.

Las baterías más utilizadas en los SAI son las baterías VRLA (plomo-ácido reguladas por válvulas), también conocidas como de mantenimiento. Los fabricantes recomiendan seleccionar la potencia del SAI para la carga de forma que no se cargue en términos de potencia en más del 75 %.

Las baterías envejecen y pierden capacidad con el tiempo, y el monitoreo en la nube (como el monitoreo a través de una red local) le permite notar a tiempo que la capacidad de la batería ha caído a un nivel inaceptablemente bajo. El software de monitoreo rastrea automáticamente tales incidentes y avisa con anticipación cuando se acerca el momento de reemplazar la batería.

Esto es importante para alimentar los servidores, donde un apagado correcto de todos los programas requiere al menos unos minutos. Si la batería es vieja, el UPS se apagará antes de que se completen los programas y se pueden perder datos valiosos.

Los modelos modernos de UPS de clase empresarial, por ejemplo, Eaton 5P / 5PX, le permiten al administrador no solo monitorear el nivel de consumo de energía en el UPS, sino también administrar la carga en el suministro de energía de la batería desde la red eléctrica, apagada principalmente por no -equipo esencial.

Tarea 2: identificar UPS sobrecargados y subcargados

La segunda tarea de medir el consumo de energía es evitar una situación en la que algunos UPS se sobrecarguen mientras que otros permanecen con poca carga. La sobrecarga del UPS generalmente se debe a dos razones:

1) para proteger la alimentación de la carga, se selecciona un SAI con potencia nominal insuficiente (por ejemplo, se conecta una carga en el rango de 700-1100 V·A a un SAI de 1000 V·A para que la potencia nominal sea excedido periódicamente);

2) personal no calificado conectó más equipos al UPS de los calculados originalmente (caso posible: el limpiador enchufó una poderosa aspiradora profesional en el enchufe más cercano que vio a su lado, y este enchufe era del UPS).

En caso de sobrecarga, el UPS de clase empresarial busca maximizar el rendimiento del equipo protegido y envía una señal de alarma a través de la red al dispositivo móvil del administrador del sistema.

Además, dado que el equipo protegido consume más energía de la que está diseñado el SAI, el SAI transfiere la carga directamente a la red eléctrica a través de un adaptador denominado «bypass».

Luego, dependiendo de la lógica del UPS, el bypass puede permanecer encendido por un tiempo, esperando que la carga se normalice. Si esto no sucede y la sobrecarga continúa, el UPS se apagará por completo y apagará la carga.

La imagen muestra la instalación del modo de operación del UPS de forma manual, a través del monitor de servicio de la fuente

La tarea del administrador es monitorear constantemente la situación en la empresa con respecto a la posible sobrecarga de ciertos UPS a través del monitoreo remoto.Si la carga en cualquier UPS está cerca del máximo recomendado, entonces el administrador escribe una solicitud para la compra e instalación de un UPS de mayor potencia o redistribuye la carga a otro UPS menos cargado, mientras realiza un trabajo explicativo entre los trabajadores.

Tarea número 3: Observación de un cortocircuito o un circuito abierto en la carga

Como regla general, un UPS se usa para proteger la fuente de alimentación de los dispositivos electrónicos que tienen su propia fuente de alimentación. A veces, en las fuentes de alimentación de dichos dispositivos (servidores, enrutadores, impresoras, etc.) hay un mal funcionamiento y un cortocircuito.

En este caso, el UPS apaga inmediatamente dicha carga y emite una alarma, tanto localmente con una señal audible como un mensaje a través de la red local o a un sitio de monitoreo en la nube. Cuando se recibe una alarma, se toman medidas para eliminar la alarma.

Otro caso es la aparición de un circuito abierto en el suministro de carga. En este caso, el UPS no emitirá una alarma, pero el administrador puede ver esta situación en los gráficos de carga del UPS en la nube (o a través del software de monitoreo en la red local) y también tomar medidas para reemplazar la fuente de alimentación de carga dañada.

Teniendo en cuenta que, además de los equipos de TI, los dispositivos UPS se utilizan para respaldar la energía de los equipos médicos e industriales, el monitoreo de cortocircuitos y circuitos abiertos en la carga es importante no solo para mantener el funcionamiento del software y la seguridad de los datos informáticos, sino también para la salud de las personas o la ejecución sin problemas de los procesos productivos. …

Conclusión

Gracias al monitoreo remoto (nube o red local), la medición del consumo de energía en los grupos de salida de UPS es de gran importancia práctica, lo que le permite responder a tiempo a situaciones de emergencia, así como redistribuir la carga de manera uniforme entre UPS para lograr la posible mayor duración de la batería y aumento de la confiabilidad energética de los dispositivos críticos...

El uso de un UPS de clase empresarial con alta eficiencia (por ejemplo, -99% de eficiencia, como en el Eaton 5PX mencionado anteriormente) y funciones de servicio avanzadas: software para monitoreo remoto / en la nube, la capacidad de conectar baterías adicionales, cálculo automático del restante tiempo de carga de las baterías, la disponibilidad de software de carga de baterías de tres niveles, que extiende la vida útil de la batería hasta en un 50%, e informar al personal sobre el momento del reemplazo de la batería, le permite proteger de manera más efectiva la computadora, médicos y equipos industriales en empresas de cualquier tamaño e industria.