机房供电设计方案模板
机房供电设计方案
一、设计综述
综合楼机房工程的建设包括多项系统工程，如装修工程、电脑网络系统、电话语音系统、供电及不间断电源系统、闭路电视监控及防盗报警系统、门禁系统、机房精密空调系统、机房防雷及接地系统、消防报警系统等。各系统的正常运行及协调配合有赖于在方案设计时进行综合考虑。
我公司集以往多个机房工程的建设经验，深知机房工程的重要性及复杂性，在设计中系统全面地考虑机房工程的各个子系统，力争将一个功能齐全、设施完善的现代化中心机房奉献给区检综合楼智能化系统建设，以保证系统的正常运行。
二、总体布局设计
1、大厦智能管理中心机房
大厦智能管理中心机房位于大厦一楼，面积约60平方米，集中了大厦的B A、保安监控、一卡通及消防报警各系统的中央设备，各系统的共同特点均为对大厦进行全方位的监控，因此机房布局应以监控类型的功能为设计基调。设计电视墙一面，安装保安监控用的监视器、BA系统的动态仿真显示屏、一卡通系统的管理状态显示屏，同时，消防报警模拟显示器也可安装其上，使各种信息能直观清晰地显现在操作者眼前，一目了然便于监控操纵。机房须考虑精密空调、发配电控制、UPS电源及各系统设备放置场所。平面布置示意图如下图所示。
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2、计算机中心机房
计算机中心机房位于大厦十楼，面积约100平方米，为大厦网络系统设备的集中放置场所，集中了小型机、服务器、交换机等网络核心设备，该机房布局设计特点应偏重于机房环境的高质量要求、屏蔽干扰措施的采用以及做为网络中心的网络配电系统的全面考虑。因此，机房设计应按（国家电子计算机房设计规范）所规定的标准，全面考虑机房装修、防屏蔽措施、精密空调、机房配电、防火消防等工程实施措施，为网络系统的安全稳定运行提供一个良好的运行环境。
设计计算机机房为三个组成部分，即：主机房、空调配电室及网管监控室。各房间采用12mm玻璃隔断，全部铺设静电地板，采用轻钢龙骨铝塑板做墙面、全封闭结构形成良好的屏蔽效果，将整个机房做为一个完整的防火区体系进行消防设计，采用气体灭火系统保证机房设备不受影响。机房平面布置图如下图所示。
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3、通信中心机房
通信中心机房位于大厦十楼，面积约50平方米。主要考虑对程控交换机主机及会议电视控制主机的放置要求。布局设计根据使用功能划分为：机房设备间、空调配电室及话务员值班室。采用与计算机中心机房相同的系统设计。
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三、机房装修及照明工程
区检综合楼机房为位于一楼的大厦BA、监控、一卡通及消防报警中心机房，位于十楼的计算机中心机房及通信中心机房。考察大厦周围的建筑环境认为机房位置选择基本符合机房建设设计规范的要求。各中心机房的装修按A级机房标准进行设计，即考虑全方位的防火材料选用，禁止使用可燃性装修材料。
1、机房装修
机房墙面——为保证机房设备有一个良好的防电磁干扰的运行环境，机房装修考虑采用铝塑板做墙面材料，此外，为考虑消防要求采用轻钢龙骨衬石棉板的墙面装饰形式。
天花——采用轻钢龙骨多孔铝合金扣板吊顶，规格为600×600mm，厚度为0.8mm，品牌为龙牌，机房部吊顶上空密封并刷防尘漆处理，为机房空调提供回风通道。
防静电地板——选用上海生产的优质汇丽牌全钢防静电地板，架空30cm高度，为电缆走线及空调送风提供通道，并适当配置多孔空调送风地板。
隔断——采用12mm白玻璃隔断，墙基内用角钢支架包九厘夹板，面扣3 mm铝塑板，大幅白玻璃设加强筋，以满足气体消防的承压要求。
机房门——机房内玻璃墙隔断门采用12mm钢化玻璃门，配建工牌高级地弹簧。
铝合金窗——机房内有窗的选材采用90系列铝合金推拉窗。
机房可采用原木门结构，也可改为采用榉木作面的立体工艺门。
2、机房照明
1）工作照明
根据计算机机房照明设计规范及应用特点，我们设计采用600×600无眩光格栅灯具均匀布置，保证照度均匀、足够。
灯具——选用NOA300无眩光格栅灯具
采用抛物状铝隔板雾面导光灯罩，不会产生眩光
截光角60°，精确控制光线，特别适合机房或有电脑的办公室使用
舒适感特别好
镇流器——选用无启辉式高频电子镇流器，消除了启辉光闪对计算
机设备的电磁干扰
预热式起动，延长灯管寿命
不闪烁，保护视力
散热好，安全可靠
2)应急照明
直接采用最新科技产品——应急光源电器（带蓄电池）安装在格栅灯具上，
当停电或火灾时给日光灯供电照明
应急照明持续90分钟，恢复供电时，电池自动再充电
产品保证使用3年
紧急疏散指示灯安装在机房各通道显眼位置，发生火灾或紧急情况时指示疏
散通道方向。
四、防雷及接地系统工程
1、概述
在建筑物内，用电设备多，特别是以计算机为核心的自动化设备的绝缘水平
较低，建筑物一旦被雷击中，来自雷电的电压瞬时值可达到几万伏或几十万伏，
甚至更高。即使来自雷电的反击或感应电压，也会给电子设备造成严重的干扰，
甚至损害设备，严重危害到人身安全。区检综合楼三个机房为计算机、BA控制
设备、程控交换机设备的安装场所，对系统安全、稳定的运行有极高的要求，防
雷及接地保护系统是保证各系统安全运行的重要环节。
而机房供电系统和通信系统的雷电过压防护，是保护通信线路、设备及人身
安全的重要技术手段，是确保通信线路，设备正常运行不可缺少的重要手段。
2、机房防雷系统
机房防雷系统主要考虑配电系统防雷、电话系统（DDN专线、电信局电话线等）的防雷系统，采用二级防雷与三级防雷混合使用的方式。即在机房总进线柜开关前加装德国OBO V25-B电源防雷器作为二级防雷保护设施，可有效地防止雷电流的入侵，保护用电设备。OBO V25-B所采用的NPE模块在电网故障时，即使遇到地阻值高或地线不良的情况，流经防雷器的电流可使前级保险跳脱，
使防雷器与电网隔离。
电话系统防雷采用德国西门子公司的专用电话防雷排及数据防雷器，在机房
供电室内设专用防雷箱；数据专线和电话线接入该防雷箱，对电话系统进行全方
位的保护。
对于计算机插座选用OBO CNS系列插座防雷器做三级防雷保护，以确保工作站等负载的防雷击保护效果。
3、接地系统方案
1）机房内设备接地
机房内接地包括机房内所有设备壳体的保护接地，静电地板、铝塑板墙面、铝扣板天花及龙骨、日光灯盘等接地，采用紫铜板沿机房静电地板之下环绕安装构成均压带系统，使各种设备的接地能够就近连接。机房各种设备接地原理示意图如下图所示。
2）共用接地网接地
接地系统在防雷和网络安全中至关重要，施工要求相当严格，防雷地必须小于10欧姆，配电系统接地必须小于4欧姆，计算机地必须小于1欧姆。电话线、电力线、数据专线等采用架空方式接入的应加装相应的防雷器。
通过对现场的考察，并结合工程实践，我公司对区检综合楼机房防雷及接地保护系统的设计建议采用“共地不共线”的解决方案，即如果分别做400V地网和计算机专用地网的话，这两个地网之间的距离一般要求在30米以上，加上每个地网本身的占地面积及考虑与建筑物防雷地网的间距，需很大的接地网安装面积。但从现场的考察得知，贵院综合楼所在地周边环境多为道路用地，而且三个机房均集中在大楼的后半边楼，接地要求比较集中。而随着时代的发展，共用地网安装敷设方式的应用已经越来越普及。
所谓共地不共线，是指如配电系统、信息系统、屏蔽系统、语音接入系统、金属门窗，防静电地板等各类需要接地的系统或器件，经过不同的线缆直接与同一地网相连接，使之与大地均属于同一等势体，这样，只要任何一个需要接地的系统或器件的电位提高，其它的也同时跟着提高而不存在电势差，从而产生不了电流，进而达到防雷保护的目的。
但共用地网必须与建筑物的建筑钢筋体采用等电位连接器相连，遇雷电侵扰时等电位连接器将保证共用地网与建筑物雷击时等电位，从而全方位地保证了建筑物内安装的设备运行安全。
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3）地网施工安装
接地极的敷设施工严格按国家有关接地系统标准进行，单根垂直接地体为5 0×50×5镀锌角铁，长度为2.5米，埋深0.6米以下。垂直地极之间的间距一般为5米，采用40×4镀锌扁铁连接组成复合接地网，接地引下线与接地极应焊接连接，焊接处应刷沥青油防腐，地网接线应采用足够截面积的铜芯线，与地网的连接应使用铜铁过渡板。接地线应设测量断点，必要时需施放降阻剂改善地网土
壤质量，降低土壤电阻率。
“共地不共线”方式要求接地电阻小于1欧姆，计算机地线和400V配电地线与地网的接入点应间隔足够的距离。
五、网络供电系统
1、概述
机房供电系统设计应包括普通市电供电系统、UPS不间断电源供电系统、发电机供电系统，此外，大厦专用供电系统的电源由几个机房内分别提供及接线，因此亦归纳至机房供电系统中统一介绍。供电系统主要供电范围应包括：计算机主机及网络设备供电；
程控电话交换机设备供电；
BA中央控制系统供电；
保安监控、一卡通管理、防盗报警各系统设备；
机房精密空调机供电；
机房照明、电源插座供电；
大厦智能弱电系统专用供电。
供电采用独立配电柜进行供电管理，发电机供电可接入大厦的发电机供电线路，采用自投自复控制柜对发电机和市电进行自动切换，可保证中心机房供电的连续性，以确保所接设备的正常稳定运行。
2、设计方案
1）供电方式分析
机房供电系统分市电供电、发电机供电及UPS不间断电源供电，各种供电系统的供电方式如下所述：
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市电供电系统
市电供电是指由供电局接入的外电供电系统，做为普通供电为大厦提供了一种供电来源。大厦三个机房同样须接入普通市电系统，为机房的普通用电设备及UPS电源提供供电支持。采用专用的配电柜对市电进行管理，采用单刀双掷开关为发电机接线做预留。但发电及市电的切换只能手动而且不带负载进行，宜作为单独的配电进线控制柜使用。
发电机供电自投自复控制系统
发电机供电回路与市电必须进行互锁联动，采用单刀双掷开关是一种方式，但须手动进行而且不能带负载操作。通过采用发配电自投自复柜通过继电器的切
换，配合独立配电柜可完成发配电系统的快速切换操作及分路控制，则可保证供电系统的不间断运行。
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发配电自投自复控制柜安装有市电、发电自动切换继电器，市电停电时自动切换至发电机供电系统，以保证供电系统的连续性。同时，安装控制机房精密空调机、UPS不间断电源等设备的开关，并配有电压表、电流表以及报警指示灯，能及时了解机房空调、UPS电源系统及相应市电供电回路的总用电情况。
独立配电柜安装有各用电回路的分控开关，用于控制各系统的供电情况，同时为监控UPS电源回路的供电情况，安装有电压表和电流表，可随时了解USP 电源系统的负载情况。此外，总进线开关接有电源防雷器，可有效地防止雷电流通过供电线路侵入的危险。总之，机房发配电控制柜做为整个网络配电系统的控制中心，能够集中有效地管理整个供电系统的正常运行。
UPS不间断电源供电系统
UPS不间断电源供电系统是采用蓄电池通过逆变的方式供电给后端负载。平时处于在线式滤波稳压工作方式，停电后起动电池组逆变供电给负载。
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而在目前，为提高供电系统的可靠性，通常采用多台冗余并机方式，采用两台并机是最基本的形式。在区检综合楼机房工程设计的UPS电源系统选用两台美国APC公司的Silcon DP系列主机，采用各用一组电池组控制方式，将提高了系统的稳定性。不间断供电时间要求达到4小时以上，并设并机旁路开关，在主机出现故障时能够将电路不间断地转为市电供电。系统构架示意如上所示：2）各机房供电系统设计
大厦智能管理中心机房供电系统
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大厦智能管理中心机房安装有智能楼宇中央控制系统设备；保安监控系统控制主机、电视墙等设备；一卡通管理系统控制主机设备；消防报警控制主机设备。各系统的良好运行有赖于其核心设备供电质量的保证。因此，该机房供电系统建议采用市电、发电双路接线引入，自投自复，并辅以在线式UPS不间断电源的供电方式。核心设备全部采用UPS不间断电源供电，附属设备（如电视墙、照明用电、维护插座等）采用普通市电供电。
UPS不间断电源系统的后备电池容量选择确定，应以保证停电到发电时间及异常情况下设备运行的要求。此外须提供一路供电回路接入大厦专用供电系统，为BA、监控及一卡通系统的现场控制单元提供电源供电保障。
通信中心机房供电系统
程控电话交换机房供电系统相对简单。程控电话交换机设备随机配有专用的UPS不间断电源及稳压系统，为交换机设备、话务台、维护终端等提供供电支持。其它用电设备采用普通市电供电，但考虑可能发生的长时间停电的情况，必须有发电机供电线路的接入。考虑程控交换机房与计算机中心机房在同一个楼层，距离近的因素。设计从计算机中心机房敷设一条专用供电线路到程控交换机房，为程控交换机等重要设备提供具有市电停电自动切换发电机功能的供电回路，避免了在程控交换机房重复设置切换系统的麻烦，同时减少了投资。
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计算机中心机房供电系统
计算机中心机房供电系统是三个机房中的重点，因其不仅肩负着计算机网络
系统中心设备的供电工作，同时还须为程控电话交换机房提供具有发配电能力的
供电回路，此外大厦智能弱电系统、计算机网络的配电、重要办公室等场所的U
PS不间断电源供电均须由计算机中心机房供电系统提供。因此，计算机中心机
房供电系统的设计须全面考虑各供电回路及负载的情况，以确保所供电系统的安
全稳定的运行。
计算机中心机房供电系统方式与大厦一楼的管理中心机房供电基本相同，但
须考虑程控交换机房的分支供电回路，同时对大厦计算机网络系统设备的配电须
考虑三级电源防雷保护装置，大厦特殊办公室的场所的设备供电亦须在供电回路
中予以考虑设计。供电系统示意如下：
机房供电系统设备选用优质产品。UPS电源选用美国APC品牌主机设备及
合资生产的沈阳松下电池，配电柜由专业生产厂家定做，选用德国施耐得空开做
主回路断路开关，以此措施来保证供电系统安全可靠地供电质量，保证系统的正
常运行。
3、机房配电工程施工要求
1）计算机类供电线路选择
中心机房安装有许多数字电路类型的设备，对于计算机类型的负载而言，其电源多为开关电源型负载，如程控用户交换机、计算
机及其网络互连设备、UPS电源逆变系统等，其功率因数为0.6左右，电
流呈脉冲型。而普通市电电源带这类负载时，其中电流的三次谐波（150Hz）分
量为基波（50Hz）分量的60%。
一般情况下，对电阻性负载来说，在三相负载平衡时，三相四线回路中中性
线电流为零。这是因为三相相位差1200 ，三相基波（50Hz）和偶次谐波电流
在中性线上叠加并抵消为零，因而中性线电流为零。但150Hz的三相电流正好
同相位并相互叠加，因而流过中性线的电流不为零，特别是3n（n=1，3，5，……）
次谐波电流，即使三相负载完全平衡，中性线电流相互叠加后幅值增大，可达相
电流的1.8倍。而负载功率越小、倍数越大。中性线电流大，就要求中性线截面
积不得小于相线截面积。
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因此，在设计时必须针对计算机等数字开关电路的特点，重点考虑中性线电流异常增大的问题。因中性线电流增大将导致零地电压偏高，直接影响设备的运行安全，设计供电线路时则应加大供电线路的中性线截面积，以降低中性线的线路损耗电压（即零地电压），以保证设备的正常运行。
2）配电系统布线施工
中心机房配电系统的布线施工范围包括机房配电系统、大厦智能弱电系统独立供电回路的工程施工。其中机房配电系统包括机房中央空调配电、UPS不间断电源配电、机房市电插座供电。机房网络设备如：小型机、磁盘阵列柜、网络设备、电信局节点机、程控交换机设备、大厦一楼控制中心各系统设备的配电，以及大厦专用供电系统布线工程施工。机房供电线路以墙装供电插座为主提供U PS不间断电源接线，同时机房应辅助安装市电电源插座开关，解决机房重要设备安装房间必须有两套电源到位的情况。
小型机、程控交换机等重要设备供电采用专用线缆直接与独立配电柜内的U PS电源供电开关连接，而不经过电源插座。网络设备等用电量小且摆放位置灵活的设备就近插座连接，以避免远距离接线、插座接头多等原因引起供电故障的发生。
供电线路的敷设安装要与网络线缆的走线相隔一定的距离，以免产生干扰。本设计内已经充分考虑了这种情况，线缆布线方式：机房内采用静电地板下敷设铁皮线槽或穿镀锌管方式布线。
4、机房供电系统主要设备选型
1)UPS不间断电源系统
机房供电系统选型的主要设备为UPS不间断电源系统，选用美国APC品牌的产品具有许多优良的特性。
运行方式
系统采用并联运行方式，两台机互为热备份，平时正常运行时两台机各分担50%的负载容量，遇单台机故障时自动将负载切换到另一台工作。并具有冗余及高级电源管理双重功能。
冗余运行
在对不间断运行有更严格要求时，可选择冗余运行方式。电源系统中可包含几个单元，其容量选择应按照以下原则：一旦一台UPS出现故障，其它USP
应有足够的容量维持对负载的供电。实际上，这意味着任一单独的系统从不在满负荷状态下运行。
高级电源管理
并联安装的DP300E智能控制也能全面提高效率。因为只有需要提供给负载功率的系统才是：“活跃的”，其余系统可放在“待机”方式，需要时可立即启动。另外，为减轻系统的压力，提高可靠性，负载可以按照预先编程的顺序使用并联系统供电。
APC Silcon DP300E系列UPS电源系统可以扩展。
无论何时，如需要更大容量的电源保护，可以将多达9台机器并联使用。同时并联冗余系统自动轮流运转，以达到最大的性能，并保证系统寿命的均匀损耗。
产品特点
可提供95%的满载运行效率，极大地提高运行成本；
输入功率因数自动校正到1，无须外加相位补偿器，降低安装成本，减少对电网的干扰；
最多可达九台并机，方便用户随时扩容，保护用户投资；
先进的电池管理特性，可延电池的使用寿命；
无须超容量发电机即可带动；
支持各种软件及附件构筑网络电源管理方案。
同时，作为一个完整的电源保护方案，仅有UPS是远远不够的。与之相辅
的应包括软件与附件备。MCCB/保险丝盒（选件）：Silcon DP300E外接电池
组保护箱
为使带外接电池组的UPS安全安装，Silcon DP300E可包含一个MCCB
（带自动脱扣大电池开关）或保险丝盒以防止电击。MCCB能安装在Silcon D
P300E家族任一型号的产品中。
MCCB带有线圈及跳闸设备，增强了安全性。在遇紧急情况必须断电时，
允许进行手动更灵活的操作。
2)主回路空开
选择法国施耐得优质断路开关。
3)分支开关选型
机房供电回路中分支回路选择梅兰日兰品牌的断路器，其高分断能力是供电系统负载开关的首选。GG45系列具有过载与短路双重保护的限流型小型断路器，其分辨能力特高、脱扣迅速、壳体和部件采用高阻燃及耐冲击塑料，具有使用寿命长等特点。使用于交流50Hz/60Hz额定工作电压220V/380V、额定电流63A以下及以下的线路中，做为照明配电系统和电动机的过载及短路保护，在正常情况下也可做为线路不频繁通断操作与转换之用。产品符合GB10963和IEC898标准。
六、机房专用空调系统工程
根据机房对温湿度及含尘量的特殊要求，应采用机房专用精密空调进行空气
调节，原设计的中央空调系统作为备用，以确保机房设备24小时不间断运行。
区检综合楼机房工程设计采用意大利海洛斯机房精密空调机。根据机房制冷
面积计算冷负荷如下：
1、冷负荷计算
1）室外设计参数
夏季：空调计算干球温度——34.5℃，空调计算湿球温度——27.1℃；
冬季：空调计算干球温度——2℃；相对湿度——78%。
2）室内设计参数
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3）冷负荷计算表
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2、主机采用意大利进口“海洛斯”精密空调机
1）主机选型
从保障度高及机房室内温、湿度场均匀以及保持机房一定的洁净度等角度考虑，选择意大利进口“海洛斯”机房专用空调，可选择型号为20UA机型，单台制冷量为18000Kcal/h，能更好地满足各机房冷气需求。
2）系统特点
选择超大容量冷凝器（室外机），可满足夏季炎热季节室外温度达到40℃
时机组的正常运行。
机组采用微电脑控制，停电后再恢复供电时，可自动启动运行，不需人工操作，通过网络集成器与BA系统集成，对机房内的温度与湿度进行自动检测与控制。机组运行部件均按24小时不间断运行设计。
七、大厦专用电源供电系统
1、概述
区检综合楼智能弱电系统的正常运行应有一个良好的供电系统做保障。其中，楼宇监控系统监控着空调、照明、给排水及配电的运行状态，保安监控及防盗报警系统监控、保护着整栋大厦的安全运行，一卡通管理系统管理着重要部门
的门禁、停车场、消费等智能软环境工程，而计算机网络系统对供电质量有着较高的要求，必须保证电压稳定并进行防雷处理。
由此可见，区检智能弱电系统必须采用专用的电源供电系统，以确保系统安全可靠地运行，充分发挥整体集成的作用。
2、设计范围
区检综合楼智能弱电系统专用电源供电回路供电范围包括：
大厦BA楼宇监控系统
大厦保安监控及防盗报警系统
大厦一卡通管理系统
大厦电脑网络系统
大厦重要办公室场所设备用电
3、供电模式分析
采用集中供电、分层控制、多种电源同时到位的模式。
集中供电方式：是指供电电源由专用的供电设备采用专用的线缆供电到每个楼层，其中BA楼宇监控系统、保安监控系统、一卡通管理系统等采用一组UP S电源设备专线供电；电脑网络系统供电由10层计算机中心机房内计算机专用配电柜供电，采用进口空开控制，并加装三级防雷保护器，必要时加装专用稳压电源对进线回路进行滤波稳压处理；特殊房间的电脑等重要设备（如检察长办公室等）采用UPS不间断电源系统由10层计算机中心机房供电到每个楼层。
分层控制方式：是指各楼层智能弱电系统设备采用专用的供电开关箱供电，并考虑一卡通与消防联动的措施。
多种电源同时到位方式：是指针对各楼层智能弱电设备的多种类型特点，供电电源的种类必须多样性，设计采用三种供电回路，即UPS两路，计算机专用供电电源一路，三种电源分别接入楼层专用配电开关箱，并通过各自的空开进行控制。这样一来，各层的设备均可找到专用接线回路，为供电提供了极大的方便。
4、供电系统结构图
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5、供电方案设计
1）BA系统配电
我公司在大楼BA系统设计方案中对其配电方案提出专用供电回路的要求。主要依据为BA系统所监控的对象是大楼的重要环节，其监控信号的采集由前端感应单元通过设置在现场的BA现场分站控制器进行控制处理，再由现场分站控制器将信息传送至控制中心的BA系统控制主机。由此看来，BA系统现场分站控制器的配电至关重要。
一般来说，各楼层配置的供电插座均为普通动力电源插座，其电源质量不高，对BA系统设备运行不利。因此，为保证我公司设计的BA系统运行在一个稳定可靠的供电环境下，我们设计采用UPS专用电源供电系统，可保证系统的安全稳定的运行。
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