UPS（不間斷電源）是所有 DOT 和 ITS 操作的重要解決方案，可提供可靠穩定的電源，因此永遠不會有失去通信的風險。本UPS電源指南將探討什么是UPS以及它可以持續多長時間。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、運輸和交通控制領域，每天 24 小時監控活動和收集實時數據是成功的關鍵。任何電力中斷都會影響通信并導致社區的安全風險。管理人員需要找到高質量和可靠的解決方案，通過解決斷電問題來降低風險。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量問題的高效電源，UPS電源 都是 DOT 和 ITS 運營的重要解決方案。具體來說，工業UPS不間斷電源系統是在停電或電源質量降低或損失的情況下提供幾乎瞬時電力的電源設備。當電源中斷或抑制時，UPS不間斷電源主機設備通過從電池中存儲的能量供電來激活。 

工業UPS不間斷電源設計用于處理主要操作的電源容量，包括交通和運輸控制以及通信。使用商用UPS電源電池系統可以防止運營中斷以及與潛在的重大電源中斷相關的財務、安全和數據丟失。UPS不間斷電源系統的容量范圍很廣，可以根據任何操作的需求進行定制，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系統的工作方式與備用電池完全相同。當主電網發生故障或以任何方式中斷時，例如當電壓低于某個閾值時，連接到電網的設備就會斷電。這種功率損耗會啟動連接的備用電池，為連接的設備供電。這樣，系統永遠不會停止運行。UPS電源系統還可以通過防止電涌來工作，從而安全有序地關閉和重新激活連接的網絡。

UPS不間斷電源系統的不同尺寸、形狀和配置決定了向連接系統提供多少電力以及提供多長時間。當地交通部門、市政當局、數據中心、運輸運營、交通控制網絡等都需要工業UPS不間斷電源。這些工業UPS不間斷電源系統為它們提供電力，即使在初始電源丟失的情況下也能繼續其重要操作。

三、不間斷電源系統（UPS電源）的優勢：

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對于保持運營控制至關重要。在容易發生停電、限電和電壓波動的環境中運營的 DOT 和 ITS 組織都需要工業 UPS不間斷電源系統的保證。

不幸的是，電力干擾會中斷交通信號并導致不可預測的結果。ITS網絡的中斷會給通勤者帶來危險，并引發一連串的次級風險，包括擁堵、空氣質量問題、噪音污染增加以及由于運輸時間增加而導致的生產力和福祉的整體損失。

為電力干擾做好準備有助于防止健康和安全風險、事故、傷害和其他不良情況。UPS不間斷供電系統形式的備用交通電源是一種潛在的救生解決方案。它還可以降低運營費用，保護運營免受財務損失，并保護網絡硬件和數據。使用可靠的備用電源可以最大限度地減少或消除各種風險。

四、不間斷電源系統（UPS電源）的分類：

當我們在選擇合適的UPS不間斷電源時，了解不同類型的不間斷電源系統以及它們的比較非常重要。UPS不間斷電源系統由特定的UPS電源拓撲結構制造，一是電源網絡中的各種設備和連接是如何相對于彼此進行物理配置或排列的。這些不同的UPS電源拓撲結構決定了它們能夠提供的特定電源保護級別。

通常，DOT 或 ITS 可以使用三種 UPS電源 拓撲：

a．備用或離線UPS電源

b．在線互動式UPS電源

c．雙轉換或在線UPS電源

不同類型的UPS不間斷電源系統根據電源在設備中的移動方式進行分類。每種拓撲類型都變得越來越復雜和強大，從最基本的 UPS 備用開始，到作為最高級 UPS 的雙轉換。以下是每種類型的UPS及其工作原理的概述，并描述了每種系統的獨特優點和缺點以及它們最適合的場景，幫助您確定哪種選項適合您的操作。

1．離線或備用不間斷電源：

備用不間斷電源系統也稱為離線式UPS電源。它是最基本的UPS拓撲類型，是一個簡單的備用電池系統。這些裝置通過電池電源提供輕型浪涌保護備用電源。在常規供電期間，備用UPS不間斷電源設備從交流電源獲取電源。當電源中斷、上升或下降到可接受的限值以下時，待機模式就會激活，從而進入 DC/AC 逆變器。

A．離線或備用UPS電池背電池系統的優點包括：

成本效益： 這些UPS不間斷系統更實惠，因為它們經過簡化，容量和功能較低。

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

用途廣泛：備用UPS不間斷電源是商業銷售點系統、安全系統和其他商業級信息技術網絡的合適且多功能的選擇。

B．與更先進的UPS不間斷電源系統相比，備用或離線UPS電源具有以下缺點：

有限的工業產能：這些UPS系統不適用于大型基礎設施網絡或重工業用途。

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生較小的延遲時間。

備用UPS系統的要點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，當電源斷電或波動時，可用的備用能量就越多。隨著持續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不間斷電源設備提供備用備用電池和電源調節。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。由于逆變器反向運行，因此能夠在交流輸入穩定的情況下為電池充電。當輸入發生故障時，它會切換到電池電源并調節電壓。

與備用系統相比，這些UPS不間斷電源設備具有以下優勢：

可接受電壓范圍更廣：備用UPS不間斷電源系統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，而無需擔心電池壽命。這提供了更全面的保護。

功率調節：在線互動式UPS電源提供電源調節功能，以防止網絡遇到的最常見的電源中斷問題。它能夠監控電壓電平并平衡浪涌和驟降。

適用于商業用途： 這些UPS電源型號與備用型號一樣，適用于商業用途，包括服務器和網絡設備。

在線交互式UPS不間斷電源選項的一些缺點包括：

不適用于大型工業基礎設施：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可靠保護的重要工業用途。

比備用UPS電源貴：這些UPS電源是其提供的電源保護量的經濟高效的選擇。然而，它們的價格不如備用系統，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。

電池耗盡風險：在電源故障期間，在線互動式UPS不間斷電源系統依靠備用電池進行電源調節。因此，與使用雙轉換的在線系統相比，在線交互式UPS電源設備往往會更快地耗盡電池壽命。

這些UPS電源型號可自動調節電壓。雖然在線互動系統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，但它們可能無法提供 DOT 和 ITS 操作所需的連續且完全不間斷的電源。

3．在線或雙轉換不間斷電源：

對于不間斷電源系統，只有在線或雙轉換UPS不間斷電源才能完全保護IT基礎設施免受電壓驟降、尖峰或完全停電等電源問題的影響。術語“雙轉換”是指輸入功率轉換為直流電 （DC），然后轉換回交流電的過程。通過 AC-DC/DC-AC 設計的雙重轉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，將其轉換為直流電，通過逆變器為電池和連接的負載供電。這省去了電源轉換開關。當主交流電源發生故障時，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備。當電源恢復時，整流器恢復通過電路承載負載，同時恢復為電池充電。

在線式或雙轉換UPS不間斷電源系統的優點包括：

提供最高級別的保護：由于其能夠全面防止所有電源問題，雙轉換UPS電源為IT網絡提供了最高級別的安全性。這有助于防止數據丟失和設備損壞。

再生電力： 在線雙轉換UPS不間斷電源系統可再生自己的電源，而不是調節來自公用事業的原始電源。與離線或在線互動的UPS不間斷電源系統相比，這大大提高了電源的質量。

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

對于數據中心、ITS網絡和DOT運營，在線雙轉換UPS不間斷電源是最常見和最依賴的UPS電源選項。它為設備負載提供最高水平的電能質量和持續供電。因此，在線系統能夠調節頻率，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不間斷電源系統的不同配置外，了解UPS不間斷電源系統不同形式的輸出波也很重要。根據型號的不同，UPS不間斷電源系統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，是因為當網絡切換到電池供電時，它決定了電源的質量。

正弦波是一種數學計算，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的概述。

1．純正弦波：

這是最高質量的波形。這是交流電源的平滑和重復振蕩。工業UPS不間斷電源系統使用正弦波輸出來操作集成信息技術設備。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絡產生更好的輸出 - 設備越敏感，純正弦波輸出對于更清潔，更平穩的電源就越重要。這是因為純正弦波有助于保持和提高設備的效率和性能，盡管市電供應中斷。

純正弦波輸出的缺點是，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獲得的價值中賺回來，因為它具有保護關鍵電信和技術基礎設施的卓越能力，包括智能交通系統和交通部門運營。如果沒有它，當發生電力信號中斷時，重要的網絡設備可能會損壞并無法運行。

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制 （PWM） 正弦波。因為它只是純正弦波的近似值，所以它的輸出被認為是質量較低的，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系統中常見的正弦波輸出波形，這些系統作為更實惠或入門級的解決方案進行銷售。這些正弦波UPS系統可能更適合不操作敏感設備的小型商業運營。

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

六、不間斷電源 （UPS電源） 能用多久：

1．UPS不間斷電源的容量大小：

現在已經了解了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行時間。為了使 UPS不間斷電源能夠為負載提供足夠的電力，它需要足夠大的功率用來帶動我們的設備工作運作。

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，必須確定負載，即整個網絡使用的總功率。將每臺設備的總瓦數相加，即可獲得網絡負載。如果不確定任何一個設備的瓦數，請查閱用戶手冊或聯系制造商。

2．UPS不間斷電源的續航時長：

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

總結：了解負載非常重要 — 負載越高，運行時間越短，運行時間范圍越寬，可以使用的 UPS 選項就越多。根據型號的不同，雙轉換UPS不間斷電源可以提供8小時或更長時間的運行時間。總體而言：UPS不間斷電源系統的總壽命為 5 到 15 年或更長時間，具體取決于制造商和型號。