地铁弱电综合ups系统的制作方法

xiaoxiao2020-9-11  8

专利名称:地铁弱电综合ups系统的制作方法
地铁弱电综合UPS系统技术领域
本发明属于供电设备技术领域,具体是涉及一种地铁弱电综合UPS系统。
技术背景
随着经济的发展,信息化建设也不断加速,尤其是城市轨道交通的建设,已逐步覆 盖城市主要区域。针对地铁车站弱电系统UPS供电,容量越来越大,系统越来越智能。地 铁弱电系统应用在地铁的车站、车辆段、停车场、控制中心等场所,包括通信、信号、综合监 控(电力监控PSCADA、环境与设备监控BAS、火灾自动报警FAS、门禁ACS)、自动售检票系统 AFC、乘客信息系统PIS、屏蔽门、变电所直流操作、应急照明等部分。目前,由于地铁弱电系 统为中小功率UPS分散供电,适用于设备比较分散、比较独立的场合,且因其占地面积大, 管理维护困难,可靠性低,蓄电池分散裕量,造成浪费。总之,传统的分散供电模式已不适用 现场供电情况。发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一集中供电模式,可为大功率UPS集 中供电,适用于设备比较集中的场合,占地面积小,管理维护集中,便于专人负责和维修,可 以多种冗余设计,可靠性较高,蓄电池共用,集中裕量,节约成本的地铁弱电综合UPS系统。
为了实现以上目的,本发明的技术方案如下由双电源切换箱、UPS主机、智能配 电屏和电池模块组成;
其中,双电源切换箱,引接变电所的电源给UPS主机;UPS主机,给电池模块充电; 智能配电屏,启动UPS主机工作,监控整个系统;电池模块,给系统负载供电。
进一步地,所述智能配电屏设置有旁路开关,当PLC程序控制器或负荷接触器跳 闸时,手动实现供电。
所述电池模块由电池开关箱和蓄电池组成。
所述电池模块还包括电池切换箱。
所述电池模块包括由两组电池模块并联而成,当一组电池模块开路时,另一组电 池模块仍能正常工作。
UPS系统还包括用于监控和诊断系统工作状态的电源集中监控模块,所述电源集 中监控系统包括通信网络、监控主机、监控主机和监控单元。
所述电源集中监控模块由通讯网络,监控主机、监控软件和监控单元组成;
监控主机,监控的主控制中心;
监控软件,监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状态;
监控单元,通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输 出,并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通信网
所述监控单元主要包括UPS单元、蓄电池单元、智能配电屏。
所述双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机,两台UPS主机统一由智能配电 屏监控工作。
本发明技术方案实现对多路负载进行集中供电控制,达到最优利用电能、合理分 配电能、灵活调整供电控制的目的,从而大大提高UPS的使用效率和使用安全性。同时也节 约了大笔的电池初次和后续的投资,具有相当高的投资性价比。由于采用集中供电模式,可 为大功率UPS集中供电,适用于设备比较集中的场合,占地面积小,管理维护集中,便于专 人负责和维修,可以多种冗余设计,可靠性较高,蓄电池共用,集中裕量,节约成本。


图1为本发明UPS系统的电路原理方框图。
下面结合附图,对本发明进一步详细描述。
具体实施方式
为了实现以上目的,本发明的技术方案如下由双电源切换箱、UPS主机、智能配 电屏和电池模块;双电源切换箱,引接变电所的电源给UPS主机;UPS主机,给电池模块充 电;智能配电屏,启动UPS主机工作,监控整个系统;电池模块,给系统负载供电。智能配电 屏设置有旁路开关,当PLC程序控制器或负荷接触器跳闸时,手动实现供电。池模块由电池 开关箱和蓄电池组成。电池模块还包括电池切换箱。电池模块包括由两组电池模块并联而 成,当一组电池模块开路时,另一组电池模块仍能正常工作。UPS系统还包括用于监控和诊 断系统工作状态的电源集中监控模块,所述电源集中监控系统包括通信网络、监控主机、监 控主机和监控单元。电源集中监控模块由通讯网络,监控主机、监控软件和监控单元组成; 监控主机,监控的主控制中心;监控软件,监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状 态;监控单元,通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输出, 并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通信网络。 双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机,两台UPS主机统一由智能配电屏监控工作。
弱电各系统设备采用一级负荷供电,由变电所引接的两路独立交流电源接至控制 中心、车辆段、车站弱电综合电源室的双电源切换箱,内置的PC级双电源自动转换开关的 两路电源互为备用可自动和手动切换。控制器为外置式安装,在电源切换过程中先断后合, 可自投自复。
UPS主机(不间断电源设备)在正常工作模式下,供电电源须通过UPS给负载供 电(也就是一个在线系统)。整流器/充电器须把供电电源的电流转换成直流电,此直流电 同时给电池系统浮充,以及给逆变器提供直流电源,逆变器须把直流电再转换成规定参数 的交流电。在供电电源暂时或长期中断的情况下,UPS电池系统须提供足够的电能以保持 UPS的特定输出,且供电时间不少于各系统规定要求。当供电电源从故障恢复后,整流器/ 充电器须对逆变器和电池重新开始提供直流电。在此期间,不会对逆变器的输出造成中断 或干扰。当电池系统被完全充电后,整流器/充电器须自动调整输出电压对电池系统浮充。 当过载超过系统的容量(短路、大冲击电流、或当整流器/充电器供电关机,电池容量耗尽 时)或检测到内部故障时,静态旁路开关须瞬时与逆变器输出同步并且把重要负载转换到 旁路,使负载供电不中断。当输出功率稳定地恢复到规范指定允许范围内,系统把负载再转回到UPS上,而不影响负载正常工作。
通过操作显示面板,可对UPS进行操作控制和查询UPS的所有参数、事件和告警信 息,同时可与电源集中监控系统进行通讯。
智能配电屏,在正常工作模式下,供电电源给所有负载供电。当供电电源出现故障 时,由电池通过UPS为负载连续供电,同时PLC根据各路负载的供电时间要求,分时切断各 回路的输出。当供电电源恢复后,所有负载自动恢复供电。
面板上设有手动旁路开关,当PLC程序控制器故障或负荷接触器误跳闸时,可通 过手动开关实现供电。
内置液晶屏可实时显示每路负载的电压、电流和工作模式等。通过PLC的RS485 接口可将设备的状态上传给电源集中监控系统。
电池系统包括电池切换箱、电池开关箱和蓄电池组,其至少由最少两组相同容量 的电池组并联组成,以防止因单一电池组开路故障而导致整个电池单元故障。电池组给UPS 提供足够的安培小时(AH)容量,维持UPS输出在额定容量时,持续时间不低于系统规定的 要求。电池组通过电池开关箱防止内部故障,每一电池组由40只12V蓄电池串联构成,并 串入一台电池开关箱。
在双机并联系统运行时,如一台UPS故障,则故障UPS所带的电池组通过电池切换 箱能为另一台正常使用的UPS电源供电。
电源集中监控系统由通信网络、监控主机、监控软件和各监控单元等组成,可以全 面监控和诊断弱电综合UPS系统。监控单元采用分布式控制,主要包括UPS单元、蓄电池单 元、智能配电屏单元等几部分。
本发明UPS系统专为通信、信号、自动化集成(包括火灾自动报警FAS、机电设备监 控系统BAS、门禁系统)、自动售检票等弱电系统在车站、车辆段及控制中心提供后备电源。
本发明以较佳实施例揭露如上,但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域 的普通技术人员,在不脱离本发明的发明范围内,当可作些许的改进,即凡是依照本发明所 做的同等改进,应为本发明的发明范围所涵盖。
权利要求
1.一种地铁弱电综合UPS系统,其特征在于由双电源切换箱、UPS主机、智能配电屏和 电池模块组成;其中,双电源切换箱,引接变电所的电源给UPS主机;UPS主机,给电池模块充电;智能配电屏,启动UPS主机工作,监控整个系统;电池模块,给系统负载供电。
2.根据权利要求1所述的UPS系统,其特征在于,所述智能配电屏设置有旁路开关,当 PLC程序控制器或负荷接触器跳闸时,手动实现供电。
3.根据权利要求1所述的UPS系统,其特征在于,所述电池模块由电池开关箱和蓄电池 组成。
4.根据权利要求3所述的UPS系统,其特征在于,所述电池模块还包括电池切换箱。
5.根据权利要求4所述的UPS系统,其特征在于,所述电池模块包括由两组电池模块并 联而成,当一组电池模块开路时,另一组电池模块仍能正常工作。
6.根据权利要求1所述的UPS系统,其特征在于,UPS系统还包括用于监控和诊断系统 工作状态的电源集中监控模块,所述电源集中监控系统包括通信网络、监控主机、监控主机 和监控单元。
7.根据权利要求1所述的UPS系统,其特征在于,所述电源集中监控模块由通讯网络, 监控主机、监控软件和监控单元组成;监控主机,监控的主控制中心;监控软件,监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状态;监控单元,通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输出, 并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通信网络。
8.根据权利要求7所述的UPS系统,其特征在于,所述监控单元主要包括UPS单元、蓄 电池单元、智能配电屏。
9.根据权利要求1所述的UPS系统,其特征在于,所述双电源切换箱的输出端电连接两 台UPS主机,两台UPS主机统一由智能配电屏监控工作。
全文摘要
本发明是一种地铁弱电综合UPS系统,由双电源切换箱、UPS主机、智能配电屏和电池模块组成;双电源切换箱,引接变电所的电源给UPS主机;UPS主机,给电池模块充电;智能配电屏,启动UPS主机工作,监控整个系统;电池模块,给系统负载供电。本发明技术方案实现对多路负载进行集中供电控制,达到最优分配电能、灵活调整供电控制的目的,从而大大提高UPS的使用效率和使用安全性。同时也节约了大笔的电池初次和后续的投资。由于采用集中供电模式,可为大功率UPS集中供电,适用于设备比较集中的场合,占地面积小,管理维护集中,便于专人负责和维修,可以多种冗余设计,蓄电池共用,集中裕量,被广泛应用于地铁用电系统。
文档编号H02J9/04GK102035251SQ201010604450
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者吴国钦, 张胜华, 强泰山 申请人:深圳市华通电气设备有限公司

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