UPS系统原理

UPS系统原理、性能介绍、选配及操作维护指南

刘霓

摘要：本文通过对UPS工作原理及其性能参数的介绍，并针对计算机系统的UPS应用，系统而实用地讲解了UPS电源系统的选配、安装及日常维护重点，具有实用性强、语言简明易懂、易操作等特点。

关键词：UPS系统原理、性能介绍、UPS系统选配、操作维护指南

目录

一、UPS工作原理 ...................................................................................................................... - 2 -

1.1 UPS的两大组成 .......................................................................................................... - 2 -

1.2 UPS的运行方式 .......................................................................................................... - 3 -

二、UPS电气性能参数介绍 ...................................................................................................... - 4 -

三、UPS选配要点 ...................................................................................................................... - 5 -

3.1确定UPS的容量 .......................................................................................................... - 5 -

3.2 “离线型（Off-line）”与“在线型（On-line）”............................................ - 6 -

3.3 UPS供电时间 .............................................................................................................. - 8 -

3.4 远程提示与监控 ......................................................................................................... - 8 -

3.5 电源管理及检测软件.................................................................................................. - 9 -

四、UPS系统安装要点 ............................................................................................................ - 10 -

4.1 安装地点的选择 ....................................................................................................... - 10 -

4.2 电线的连接要求 ....................................................................................................... - 10 -

4.3 UPS电池的安装 ........................................................................................................ - 11 -

五、UPS电源系统的使用 ........................................................................................................ - 12 -

5.1 UPS电源系统开、关机............................................................................................. - 12 -

5.2 UPS电源系统使用注意事项..................................................................................... - 12 -

六、UPS维护指南 .................................................................................................................... - 14 -

6.1 UPS 日常维护重点.................................................................................................... - 15 -

6.2 UPS主机维护重点..................................................................................................... - 15 -

6.3 UPS储能电池维护重点............................................................................................. - 15 -

6.4 UPS故障排查 ............................................................................................................ - 16 - 结束语 ....................................................................................................................................... - 16 -

不间断电源（ Uninterruptible Power System），简称UPS，是指在主电源（通常是市电）出现供应故障情况下临时向需要不间断工作的系统连续供电的电源系统。UPS在主电源输入正常时，也可对品质不良的电源进行稳压、稳频、抑制浪涌、滤除噪声、防雷击、净化电源、避免高频干扰等，从而提供给使用者一个稳定纯净的电源，因此在工业中得以广泛应用。不仅如此，UPS提供的电源还具有较高的电压、频率稳定性好、波形失真小、噪声和干扰更优于外电网等几大优点，是计算机系统最理想的供电方式。

一、UPS工作原理

1.1 UPS的两大组成

UPS电源系统主要分两大部分，UPS主机和储能电池（又称备用发电机）。额定输出功率的大小取决于主机部分，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。储能电池的容量当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，通常在几分钟或几个小时不等。再长时间可以考虑用备用发电机。

1.2 UPS的运行方式

UPS正常运行时一般有二路输入电源，其一为主市电、其二为蓄电池。正常情况上由主市电经由UPS主机整流稳压再经逆变后向负载供电，当主市电中断时，由电池经逆变后向负载供电；当市电恢复时，再转换为市电供应。另外，当UPS故障或检修需要时，UPS还可采用旁路供电模式。

下面介绍一下UPS系统的三种运行方式：

1.2.1正常运行方式

UPS正常运行时，由市电向UPS系统供电，以380V或220V交流电为电源，经自藕变压器后输入整流器将交流电压转换为直流电压，再经滤波电抗器滤除直流电压的谐波，输入脉宽调制逆变器转换为交流电压，由滤波电抗器滤除来自逆变器输出中的谐波电压，以使逆变变压器输出端电压获得低非线性失真的正弦波，将220V、50Hz交流电送到UPS负载。

1.2.2蓄电池供电运行方式

当系统停电或整流器输入电压超出允许范围时，UPS由蓄电池供电，直流电经直流隔离二极管和电池扼流圈（以减少单相逆变器在电池中产生的脉动），输入脉宽调制逆变器完成向负载供电。

1.2.3 UPS系统旁路运行方式

当UPS故障或整机需要脱离电网运行时，经旁路系统向负载供电，如下图：

二、UPS电气性能参数介绍

市场上所售的UPS电源，以W或VA来标识容量。通常容量较小的以“W”为单位来标识；超过1千瓦时，用“VA”标识。“W”与“VA”值是有区别的。用“VA”能更准确的表示出UPS的负载容量的匹配程度，因为决定UPS输出能力的是电流值（A）。它们之间的换算关系可用如下公式计算出来：W = VA×功率因数

其中，功率因数在0～1之间，它表示了负载电流做的有用功（W）的百分比。只有电热器或电灯泡等的功率因数为1。对于其他设备来说，有一部分负载没有做功。这部分电流是谐波或电抗电流，它是负载特性引起的。由于有这部分电流，所以“VA”值比“W”值大，“W”可以看作是“VA”值当功率因数为1时的特例。

目前，大多数计算机设备容量用“VA”表示，有些计算机也用“W”表示容量（如IBM），但总体而言还是用“VA”的多，所以UPS 用“VA”表示容量更能反映出和负载的匹配程度。美国APC公司生产的所有UPS都同时提供了“W”和“VA”两种值。

一般，计算机的瓦特（W）值是它的“VA”值的60％～70％。事

实上如今所有的计算机电源的功率因数值都在60％～70％左右，微型机趋向于60％，大型机趋向于70％。最新研制出的UPS具有功率因数自动校正（PFC）功能，它的功率因数号称为1。有些UPS厂商用“W”表示容量，而实际上他们指的是“VA”值。计算机负载“W”值应为该标出值的600％～70％，所以标出值是100W的UPS电源，能够驱动一个100瓦灯泡，但只能驱动65W的计算机。

三、UPS选配要点

UPS作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽表明对市电的利用能力强（减少电池放电），输出电压频率范围小则表明对市电调整能力强，输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性，而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时，输出电压的稳定性。

在选购UPS之前，请根据以下选配要点为参考依据，以便选择到最合适的品牌型号：

3.1确定UPS的容量

选择UPS最关键的一步是根据所连接设备的耗电量确定UPS的容量（功率）。如何计算UPS的容量呢？在这里推荐三种简单易操作的方法：

3.1.1 检查设备背后的铭牌

铭牌标识在不同的国家有不同的规定，但多数要求在主电源接口旁边附有一个铭牌标明设备的瓦特（W）或安培（A）数。如果是安培

形式，就将其乘以线上的电压算出VA（伏安）值，而UPS正是以VA 标称的。举例来说，110V下5A表示550VA，230V下2A表示460VA。如果铭牌上标的是瓦特形式，将这个数值除以0.7以便应付大多数电器设备的开关模式特征。

这种方法的唯一缺点在于，铭牌是为安全安装保险丝的要求而设，所以有些厂家会将实际的数值翻倍以确保万无一失。在这种情况下，就会造成对功率需求的高估。

3.1.2 使用UPS厂商提供的表格

UPS厂商提供的表格上面直接列有各种设备所需VA的标称，而无需再进行手工转换。这种方法的问题是表上的数据可能是过时了的，或者只是标准设备的数值，而没有将增强型设备或兼容机的数据列在表上。

3.1.3 用安培表进行测量

这种方法最为准确。值得注意的是，设备在启动时一般需要平时正常工作所需的几倍的电流，尤其是那些采用了电动马达的设备或大型CRT显示器（21英寸以上）。克服这种问题的办法是用一块有敏感的反应速度的安培表在启动时反复地仔细测量几次。

3.2 “离线型（Off-line）”与“在线型（On-line）”

目前使用的UPS可以分为两大类型：“离线型（Off-line）”与“在线型（On-line）”，两种类型中的高级型号都有减弱高输入电流及加强低输入电流的调整能力，而无需电池的帮助。一个规律是5kVA以

上功率的UPS几乎全部是在线型的。由于成本的原因，600VA以下的UPS大多是离线型的。其区别具体如下：

3.2.1 离线型UPS

离线型UPS即在电源正常时将输入电流直接传递到输出接口的UPS系统。它可以持续地监测着线路状况，当出现严重的电压下降情况时，就将开启直流/交流逆变器，由内部的电池向外部设备供电，直到外部电压恢复正常并稳定地持续一段时间。

离线型UPS的设计原理决定了在UPS的转换期间会有一个暂时性的无电状态，但由于这种状态一般只持续5毫秒左右，对一般的设备来说并没有什么影响。较昂贵的型号还会带有对主电源整流的功能，它能够输出纯净的正弦波交流电，而不像廉价型号那样输出方波或梯形波。

3.2.2 在线型UPS

在线型UPS即逆变器始终工作，输入电流首先被转换为直流电，在为电池充电的同时向逆变器供电的UPS系统。当主电源断电时，连接在逆变器上的电池继续为其供电，所以不会产生离线型UPS的暂时电流中断的情况。

在线型UPS的设计原理是先将交流电转换为直流电，再将其转换为纯净的交流电，所以具有很好的电流输出品质。因其需要配备能够持续工作的逆变器，所以成本也高一些，许多名牌在线UPS产品还提供一种称为“静态传递（ Static Bypass）”的附加保护措施，在逆

变器出故障的时候将主输入电源跳过逆变器直接输出，避免因此造成的断电。

3.3 UPS供电时间

几乎所有的标准UPS都能在满负荷状态下提供5到10分钟之间的电源供应。您可以非常粗略地估计它在半负荷下能支持10到20分钟。有些UPS（主要是在线型UPS）带有扩充电池的设备，从而增加UPS的供电时间。如果需要增加电池，请尽量选择集成充电器的电池盒。否则很难用一个小充电器为一个大型的电池组充电。

在某些情况下，根据UPS品牌和型号的不同，有时购买一个配有发电机的10分钟UPS要比扩充大量的电池更为经济。在主电源出现故障时发电机将自动启动，能够有效地维持几乎无限的不间断电源供应。

3.4 远程提示与监控

监控软件则是一种不是必需但很有用的工具。它一般通过图形方式显示出电池电量、主输入电压、剩余供电时间以及 UPS状态及其他信息。监控信息一般通过SNMP协议在网络上传输，而不像关机软件使用当地的串口连接以防在断电情况下集线器或路由器失效。当UPS出现异常情况时，它就会在SNMP监测工作站上显示出来。

因为计算机有时要在无人的条件下工作，如果用户无法察觉断电进而采取应急措施的话，那么UPS延长的使用时间也就意义不大了。现在的关机软件大多能在电源发生故障时通过传呼机发出警告，可以

使网络管理员在局域网、广域网、因特网（intemet）及内部网（intranet）等层次对UPS电源进行远程控制。这是一项极为有用的功能，它能够及时通知网络管理员赶回来解决电源的故障。

3.5 电源管理及检测软件

如果服务器需要在无人控制的条件下连续运行的话，那么电源管理软件就显得非常重要了。电源管理软件能够对UPS发送的信息进行反应，向用户播放警告信息，然后等待一定的时间，再进行一个有次序的关机过程。有的电源管理软件还能在关闭整个系统前先关闭正在运行的程序。

尽管有些网络设备需全天24小时的连续工作，其他设备却可在非高峰时关闭以减少能源消耗并延长设备的使用寿命。电源管理软件能帮助网络管理员在其座位上就将某些设备关闭，而无需亲自走到每台设备前。但因为UPS只有有限的电池支持时间，所以它的电能应该用于网络上最关键设备的供电（如打印机和显示器之类的设备），同时应当注意不要无谓地浪费UPS宝贵的电源。在与UPS搭配时，电源管理软件能将非关键部分的负载关闭以尽可能长地维持系统运行时间。如果许多设备同时启动的话，大负荷产生的突发电流常常导致电源故障。电源管理软件能够依照用户规定的时间间隔依次启动不同的设备，从而克服了这个问题，节省了不必要的配线和大功率UPS系统。

综上所述：最客观的选配原则是在确定UPS容量、机型后，主要应从性能特点的实用性、质量保证的可靠性、服务承诺的真实性以及合理可接受的产品价格（性价比、可靠性和服务保证）等方面评估后

来购买。

四、UPS系统安装要点

4.1 安装地点的选择

由于UPS通常采用大量电池组作为备用电源，因此，在安装时必须要考虑到UPS系统安装地板的承重。因此，UPS电池柜最好安装在地面楼层或载重梁位置。

4.2 电线的连接要求

电线的选用标准为：每平方毫米800-1000W,4-5A，输入插座要求16a以上的容量。电线连接要注意以下细节：

4.2.1 UPS输入、输出需接保护地线；

4.2.2 UPS输出插座直接连接负载；

4.2.3 UPS输入电源线接入有过流保护器装置的合适插座或端子台上；

4.2.4 电源线应安装避雷设备，最好能从总配电处、分开关处、UPS输入端分别做避雷防护；

4.2.5 要将计算机系统接到专用的电源线路上；

4.2.6 计算机系统供电一定要有保护措施，最常用的是采用UPS；

4.2.7 所有计算机外设使用专用电源时，应降低组件间潜在的干扰；

4.2.8 计算机系统接地。使用粗电缆，各个设备都要接地，合理的接地可以减少由电源本身和计算机外设所产生的噪声，抵消闪电噪

声或电涌干扰，减少电击的危险，保证人身安全；

4.2.9 计算机应远离有噪声的电气设备，如空调、工业机床、复印机等，主机房与空调机房应分区域设置；

4.2.10 在有“噪声”的环境里，要屏蔽计算机电线和电缆；

4.2.11 执行程序时不要关闭计算机电源，否则会毁掉数据，甚至烧掉电子电路；

4.2.12 对重要的计算机系统要保证电源的冗余备份，如双回路、双UPS、发电机组等。

4.3 UPS电池的安装

电池安装环境要求保持适宜的环境温度，最佳环境温度是在20－25℃之间。远离热源和放射源，避免阳光直照。

首先将电池串联接好，测量电池组二端电压基本满足要求。将电池线之红线接电池“+”端，黑线接电池“-”端，黄／绿线接电池箱保护地。让外接电池箱靠近UPS。确认正、负极连接正确后，将电池线插头端插入UPS。

安装后如果没有接市电，应断开电池和UPS的连接。若由于某种原因不能断开设备和电池的连接(原则上是不允许的，尤其是长时间连接更不允许)，应同时将两组电池都连接上，不允许只接其中一组电池，同时记录连接的起始时间和设备的耗电电流。

五、UPS电源系统的使用

5.1 UPS电源系统开、关机

5.1.1 第一次开机

（1）按以下顺序合闸：储能电池开关→自动旁路开关→输出开关依次置于“ON”。

（2）按UPS启动面板“开”键，UPS电源系统将徐徐启动，“逆变”指示灯亮，延时1分钟后，“旁路”灯熄灭，UPS转为逆变供电，完成开机。

（3）经空载运行约10分钟后，按照负载功率由小到大的开机顺序启动负载。

5.1.2 日常开机

只需按UPS面板“开”键，约20分钟后，即可开启电脑或其它仪器使用。通常等UPS启动进入稳定工作后，方可打开负载设备电源开关（注：手动维护开关在UPS正常运行时，呈“OFF”状态）。

5.1.3 关机

先将电脑或其它仪器关闭，让UPS空载运行10分钟，待机内热量排出后，再按面板“关”键。

5.2 UPS电源系统使用注意事项

UPS电源系统因其智能化程度高，储能电池采用了免维护蓄电池，这虽给使用带来了许多便利，但在使用过程中还应在多方面引起注意，才能保证使用安全。

5.2.1 UPS电源主机对环境温度的要求

通常应保持在+5℃～40℃的幅度，要求室内清洁，少尘，因为灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱。储能蓄电池则对温度要求较高，标准使用温度为25℃，平时不能超过+15℃～+30℃。温度太低，会使储电池容量下降，温度每下降1℃，其容量下降1％。其放电容量会随温度升高而增加，但寿命降低。如果在高温下长期使用，温度每高10℃，电池寿命约降低一半。

5.2.2 主机中设置的参数不要随意改变

对电池组的参数会直接影响其使用寿命，但随着环境温度的改变，对浮充电压要做相应调整。通常以25℃为标准，环境温度每升高或降低1℃时，浮充电压应增加18mV（相对于12V蓄电池）。

5.2.3 避免带负载启动UPS电源

在无外电靠UPS电源系统自行供电时，应避免带负载启动UPS电源，应先关断各负载，等UPS电源系统起动后再开启负载。因负载瞬间供电时会有冲击电流，多负载的冲击电流和加上所需的供电电流会造成UPS电源瞬间过载，严重时将损坏变换器。

5.2.4 避免随意增加大功率的额外设备

UPS电源系统按使用要求功率余量不大，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。

5.2.5 做好安全保障措施

由于组合电池组电压很高，存在电击危险，因此装卸导电联接条、

输出线时应用安全保障，工具应采用绝缘措施，特别是输出接点应有防触摸措施。

5.2.6 保证电压、电流符合规定要求

不论是在浮充工作状态还是在充电、放电检修测试状态，都要保证电压、电流符合规定要求。过高的电压或电流可能会造成电池的热失控或失水、电压、电流过小会造成电池亏电，这都会影响电池的使用寿命，前者的影响更大。

5.2.7 防止电池短路或深度放电

在任何情况下，都应防止电池短路或深度放电，因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深、循环寿命越短。在容量试验中或是放电检修中，通常放电达到容量的30％～50％就可以了。

5.2.8对电池应避免大电流充放电

虽说在充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大，温升越高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。

六、UPS维护指南

保证任何情况下的正常供电，是计算机系统正常运行的重要前提。但是,UPS电源作为保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，下面根据我实际工作中遇到的具体情况和维护经验

介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。

6.1 UPS 日常维护重点

UPS系统的日常维护中需经常检查的重点有：清洁并检测电池两端电压、温度；连接处有无松动，腐蚀现象；检测连接条压降；电池外观是否完好，有无壳变形和渗漏；极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；主机设备是否正常。

6.2 UPS主机维护重点

UPS电源在正常使用情况下，主机的维护工作主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，机内的风机会将灰尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警，大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时，检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

6.3 UPS储能电池维护重点

目前储能电池组普遍都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。外因工作状态对电池的影响没有改变，不正常工作状态对电池造成的影响没有变，这部分的维护检修工作仍是非常重要的，UPS电源系统的大量维修检修工作主要在电池部分。

若储能电池的工作全部是在浮充状态，至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。要清

楚放电前电池组已存在的落后电池。放电过程中如有一只达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电先消除落后电池后再放。

6.4 UPS故障排查

当UPS电池系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是UPS电源系统；是主机还是电池组。虽说UPS主机有故障自检功能，但它对面而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。

当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的电池时，应及时采用相应的方法恢复和修复，对不能恢复和修复的要更换，但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。

对主机出现击穿，断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障。对寿命已过期的电池组要及时更换，以免影响到主机。

结束语

再好的UPS系统设备也有寿命，也会出现各类故障，但维护工作做的好可以延长寿命，减少故障的发生，这和人的寿命长短、生老病死是一样的道理。不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的UPS 系统维护工作，预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

多联机系统介绍及工作原理

多联机系统介绍及工作原理 标签: 中央空凋系统多联机数码涡旋蒸发式换热器 多联机俗称"一拖多"，指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机，室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式，多联机是一种一次制冷剂空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求，多联机系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。但该系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高。目前多联机系统在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。 1多联机系统的特点 多联机与传统的中央空凋系统相比，具有以下特点： 优点： ①节约能源、运行费用低、噪音低；②建筑空间小、使用方便、可靠性高、不需机房、无水系统等；③控制先进，运行可靠，维修方便；④机组适应性好，制冷制热温度范围宽；⑤具有设计安装方便、布置灵活多变，不受开关机时段限制，每个房间使用时间灵活；⑥免费维护，使用寿命长，机组故障率极低，基本上是自我调节和诊断，不需专门的维护，而且室外机的使用寿命长达30年，从而大大的节省了维护费。 缺点： ①新风问题需特殊处理； ②室内机匹配有要求限制； ③制冷剂接头多，易渗漏； 2多联机技术 多联机为了达到节能的目的，通过对制冷工质流量的有效控制实现压缩机和系统的变容量运行。目前，比较成熟的技术有三种：一类是变频多联机技术；第二类则是数码涡旋多联机技术；还有一种是智能多联机技术。 (1)变频多联机技术 变频多联机技术概况 变频多联机技术是指单管路一拖多空间热泵系统的室外主机调节输出能力方式：①室外主机

射频系统组成和工作原理

系统组成和工作原理 最基本的RFID系统由三部分组成： 1. 标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。 2. 阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。 3. 天线：在标签和读取器间传递射频信号。 有些系统还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。 系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。 在耦合方式(电感-电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异，电感耦合系统的高频接口原理图如图1所示。

阅读器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与射频卡的通信过程(主-从原则)；信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法，对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和解密，以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。 射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。目前，长距离射频识别系统的价格还很贵，因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、天线方向、阅读器和射频卡的耦合度，以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。大多数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的40%～80%。

气压传动系统的工作原理及组成

气压传动系统的工作原理及组成 一、气压传动系统的工作原理 气压系统的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其它原动 机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。 二、气压传动系统的组成 典型的气压传动系统，如图10.1.1所示。一般由以下四部分组成： 1．发生装置它将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。 其主要设备是空气压缩机。

2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动发向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作。如压力阀、流量阀、方向阀和逻辑阀等。 3．控制元件是将空气的压力能转变成为机械能的能量转换装置。如气缸和气马达。 4．辅助元件是用于辅助保证空气系统正常工作的一些装置。如过滤器、干燥器、空气过滤器、消声器和油雾器等。 10.2 气压传动的特点 一、气压传动的优点 1. 以空气为工作介质，来源方便，用后排气处理简单，不污染环境。 2. 由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气，远距离输送。 3. 与液压传动相比，启动动作迅速、反应快、维修简单、管路不易堵塞，且不存在介质变质、补充和更换等问题。 4. 工作环境适应性好，可安全可靠地应用于易燃易爆场所。 5. 气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低，固使用安全。 6. 空气具有可压缩性，气动系统能够实现过载自动保护。

二、气压传动的特点 1. 由于空气有可压缩性，所以气缸的动作速度易受负载影响。 2. 工作压力较低（一般为0.4Mpa-0.8Mpa），因而气动系统 输出力较小。 3. 气动系统有较大的排气噪声。 4. 工作介质空气本身没有润滑性，需另加装置进行给油润滑。

消防系统工作原理及组成

消防系统工作原理及组成

消防系统工作原理 一、火灾自动报警系统 1、系统组成 （1）探测器：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器 （2）手动报警装置：手动报警按钮 （3）报警控制器：区域报警、集中报警、控制中心报警 2、系统完成的主要功能 火灾发生时，探测器将火灾信号传输到报警控制器，通过声光信号表现出来，并在控制面板上显示火灾发生部位，从而达到预报火警的目的。同时，也可以通过手动报警按钮来完成手动报警的功能。 3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法 （1）探测器误报警，探测器故障报警 原因：探测器灵敏度选择不合理，环境湿度过大，风速过大，粉尘过大，机械震动，探测器使用时间过长，器件参数下降等。 处理方法：根据安装环境选择适当灵敏度的探测器，安装时应避开风口及风速较大的通道，定期检查，根据情况清洗和更换探测器。 （2）手动报警按钮报警，手动报警按钮故障报警 原因：按钮使用时间过长，参数下降或按钮人为损坏。 处理方法：定期检查，损坏的及时更换，以免影响系统运行。 （3）报警控制器故障 原因：机械本身器件本身损坏报故障或外接探测器、手动按按钮问题引起报警控制器报故障、报火警。

处理方法：用表或自身诊断程序检查机器本身，排除故障，或按（1）（2）处理方法，检查故障是否由外界引起。 （4）线路故障： 原因：绝缘层损坏，接头松动，环境湿度过大，造成绝缘下降。 处理方法：用表检查绝缘程度，检查接头情况，接线时采用焊接、塑封等工艺。 二、消火栓系统 1、系统组成 消防泵、稳压泵（稳压罐）、消火栓箱、消火栓阀门、接口水枪、水带、消火栓报警按钮、消火栓系统控制柜。 2、系统完成的主要功能 消火栓系统管道中充满有压力的水，如系统有微量泄露，可以靠稳压泵或稳压罐来保持系统的水和压力。当火灾时，首先打开消火栓箱，按要求接好接口、水带，将水枪对准火源，打开消火栓阀门，水枪立即有水喷出，按下消火栓按钮时，通过消火栓启动消防泵向管道中供水。 3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法 （1）打开消火栓阀门无水 原因：可能管道中有泄露点，使管道无水，且压力表损坏，稳压系统不起作用。 处理方法：检查泄露点，压力表，修复或安上稳压装置，使管道有水。（2）按下手动按钮，不能联动启动消防泵

系统组成和工作原理

系统组成和工作原理 本文简单介绍了RFID系统的组成和工作原理。 最基本的RFID系统由三部分组成： 1. 标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。 2. 阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。 3. 天线：在标签和读取器间传递射频信号。 有些系统还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。 系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。 在耦合方式(电感-电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异，电感耦合系统的高频接口原理图如图1所示。 阅读器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来

计算机系统及其工作原理(教案)

四川省义务教育课程改革实验教科书 《信息技术》七年级上 第四课计算机系统及其工作原理 教案 一、教学目标： １、知识目标：要求学生基本掌握计算机系统的基本组成，对计算机的工作原理和分类要有一个简单的认识 ２、能力目标：能正确辨认常见硬件与常见软件，能给自己配置计算机，能理解计算机的工作原理，理解计算机的基本容量单位及换算关系。初步培养学生使用信息技术对其它课程进行学习和探讨的能力，培养学生的自学能力。 ３、情感目标：体会通过自己的学习，列出计算机配置清单所带来的愉悦，从而达到培养学生对信息技术的兴趣意识和爱国主义精神。 二、教学重、难点： １、重点：计算机系统的基本组成，各硬件的重要作用 ２、难点：计算机的工作原理 三、教学方法：讲授法、观察法、讨论法、赏识教育法、实习实作 四、教学媒体：多媒体网络教室、相关教学课件、硬件系统的实物（ＣＰＵ、内存条、硬盘及其他硬件实物） 五、教学课时２课时（１+１） （１节理论课+１节实习实作课） 六、教学过程（第一课时） 课题：第４课计算机系统及其工作原理 （一）组织教学 （二）新课导入：问题导入“对于大家经常使用的计算机，从外观上看，它是由哪些部分组成的呢？”学生回答（略）师（看得见、摸得着的设备在计算机中都称硬件）（有了硬件计算机就能工作了吗？）为了回答这个问题，今天我们就来学习第四课－计算机系统及工作原理 （三）知识讲解（系统讲解）： 第一部分：计算机系统 Ａ：硬件部分知识简介： １、中央处理器（芯片）－ＣＰＵ计算机的大脑（核心部件）组成、功能，观察实物，分类，生产发展及国内外的差异，激发学生的爱国热情和学习动力的目的。 ２、存储器（存储大量的数据和信息）：内存和外存实物展示、作用地位、容量单位及换算。概括：内存容量较小，运行速度快，价格高，外存容量更大，存取速度比内存较慢，价格较便宜。 ３、其他硬件简介：主板、输入设备、输出设备等等

一、系统工作原理

一、系统工作原理 本系统集先进成熟的计算机技术、通信技术、数据采集技术及传感技术于一体，通过安装在各采油井上的高精度数据采集器获取采油井的电机电流、电压、载荷、冲程、压力、温度等参数，经无线传输信道上传至相关采油站或采油队的计算机工作站，计算机综合处理传来的信息，自动生成日报表和示功图。系统基本结构：油井远程自动化监控系统由分布在现场的数据采集遥传装置和监控中心计算机系统组成，数据采集遥传装置示意图如图1，监控中心操作界面为图2。 图1 数据采集遥传装置示意图 二、系统的技术指标 1、数据采用实时采集方式，采集数据有载荷功图、电流功图、载荷、三相 图2 监控中心操作界面 天 线 温度油压变送器 载 荷变送器 位移传感器 电源配电柜 采控制箱

电流、电压、温度、压力九个参数； 2、载荷测量范围：0~120KN，测量误差小于5%； 3、冲程测量范围：1.5~6.5m； 4、电流测量范围：0~100A，测量误差小于5%； 5、压力测量范围：0~2MPa，测量误差小于1%； 6、温度测量范围：0~100℃，测量误差小于2%； 7、报警功能：具有载荷、电流、电压超上下界报警，电流断相报警，位移故障报警； 8、仪器工作电压：380±76V，电压测量误差小于1%。 三、系统功能 1、该系统具有数据实时采集与异常情况实时报警功能； 2、该系统具有数据网上传输、查询功能； 3、该系统具有实时三相电流、电压记录采集及显示功能； 4、该系统具有抽油机过载、欠压及超上下界、缺相报警功能； 5、该系统具有各井历史数据及曲线显示功能； 6、该系统具有各井当前示功图曲线显示输出功能； 7、该系统具有实时油压、井口温度采集及显示功能； 8、该系统具有监测水井流量显示功能； 9、该系统具有200口抽油机井的监测管理功能； 10、该系统无线发射功率低于无线管委会规定的最低控制功率； 11、该系统具有日报表打印输出汇总功能。 系统功能展示界面 通信参数设置

大型中央空调工作原理及系统结构图(1)

大型中央空调工作原理及系统结构图 中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。各部分的作用及工作原理如下： 制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。 中央空调系统部分组成： 冷冻水循环系统 该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。

冷却水循环部分 该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。 主机 主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成，其工作循环过程如下： 首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复

自动喷淋系统工作原理及原理图

自动喷淋灭火联动系统（整理资料）自动喷水灭火属于固定式灭火系统，是目前世界上较为广泛采用的一种固定式消防设施，它具有价格低廉、灭火效率高等特点。能在火灾发生后，自动地进行喷水灭火，并能在喷水灭火的同时发出警报。在一些发达国家的消防规范中，几乎所有的建筑都要求使用自动喷水灭火系统。在我国，随着建筑业的快速发展及消防法规的逐步完善，自动喷水灭火系统也得到了广泛的应用。 1．自动喷水灭火系统的分类 (1) 湿式喷水灭火系统。 (2) 室内消防栓灭火系统。 (3) 干式喷水灭火系统。 (4) 干湿两用灭火系统。 (5) 预作用喷水灭火系统。 (6) 雨淋灭火系统。 (7) 水幕系统。 (8) 水喷雾灭火系统。 (9) 轻装简易系统。 (10) 泡沫雨淋系统。 (11) 大水滴(附加化学品)系统。 (12) 自动启动系统。

(下面以湿式喷水灭火系统为例，介绍其结构组成及工作原理。) 2．湿式自动喷水灭火系统的主要部件 (1) 水箱：在正常状态下维持管网的压力，当火灾发生的初期给管网提供灭火用水。 (2) 水力警铃：用于湿式、干式、干湿两用式、雨淋和预作用自动喷水灭火系统中，是自动喷水灭火系统中的重要部件。当火灾发生时，由报警阀流出带有一定压力的水驱动水力警铃报警。警铃流量等于或大于一个喷头的流量时立即动作。 (3) 湿式报警阀：安装在总供水干管上，连接供水设备和配水管网，一般采用止面阀的形式。当管网中有喷头喷水时，就破坏了阀门上下的平衡压力，使阀板开启接通水源和管网。同时部分水流通过阀座上的环形槽，经信号管道送至水力警铃，发出音响报警信号。 (4) 消防水泵结合器：用于给消防车提供供水口。 (5) 火灾收信机（消防控制中心）：在控制室内安装，用于接收系统传来的电信号及发出控制指令。 (6) 压力罐（未设置）：用于自动启动消防水泵。当管网中的水压过低时，与压力罐连接的压力开关发出信号给控制箱，控制箱接到信号后发出指令启动消防泵给管网增压。当管网水压达到设定值后消防水泵停止供水。 (7) 消防水泵：给消防管网中补水用。 (8) 闭式喷头：可分为易溶金属式、双金属片式和玻璃球式三种，其中

射频识别系统组成与工作原理

射频识别系统组成与工作原理 1射频识别技术的简介 1.1射频识别系统的分类 2射频识别系统组成 2.1标签的组成 2.2阅读器的组成 3射频识别系统工作原理 3.1耦合方式 3.2通信流程 3.3标签到阅读器的数据传输方法 1射频识别技术的简介 射频识别技术(Radio Frequency Identification ， RFID)，射频识别技术 是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过 所传递的信息达到识别目的的技术。基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。RFID标签由芯片与天线组成，每个标签具有唯一的 电子编码。标签附着在物体上以标识目标对象。RFID阅读器的主要任务是 控制射频模块向标签发射读取信号，并接受标签的应答，对标签的识别信息进行处理。 由于RFID技术巨大的应用前景，许多企业争先研发。目前，RFID己成为 IT业界的热点。各大软硬件厂商，包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣，相继投入大量的研发经费，推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。在应用领域，以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID 技术对实际系统进行改造，以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。 1.1射频识别系统的分类 RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类；根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；从标签内保存的信息注入的方 式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类；根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。另外还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等方面对RFID系统进行分类。以下是各主要分类方法的简单描述：

工作原理及系统原理图

1 水泵变频调速给水系统 1.1 水泵变频调速的基本原理 水泵变频调速是靠其动力设备三相交流异步电动机的调速性能来实现的。 交流异步电动机的转速表达式为： n=60f(1-S)/p (1) 式中，n为异步电动机转速，f为电源频率，S为电动机转差率，P为电动机定子绕组极对数。 从式(1)中可以看出，因电机生产时，P、S已确定，异步电动机的转速随电源频率的增大而增加，随电源频率的减少而降低。交流变频器正是通过均匀地改变输入异步电动机定子的供电频率，来调节电动机转速的。 又根据水泵的比例定律，改变转速n，可使水泵的流量Q、扬程H、和功率P 都随之相应地改变，其关系式： Q/Q 1=n/n 1 ，H/H 1 =(n/n 1 )2，P/P 1 =(n/n 1 )3…(2)， 式中，n 1、Q 1 、H 1 、P 1 分别为改变后的水泵转速、流量、扬程和功率。 由(2)式可以看出，改变水泵的转速，可以改变扬程和流量等，可以满足供水要求，随着转速的降低，水泵消耗的功率与转速相比，是以立方根的方式下降的，节能效果显著。 1.2 变频调速恒压供水原理 全自动恒压供水系统，首先根据供水范围内最大用水量时，系统所需的供水 压力Ha进行管网压力设定，如图1所示，当流量由Q a 减少到Q b 时，恒速水泵的 扬程升至b处，超出了设定的管网压力Ha，管网压力传感器检测出压力的上升且输出信号发生变化，控制器(PLC)经过PID计算，控制变频器降低输出频率， 使水泵的运行转速由n 1减少到n 2 ，保持管网恒压在Ha处，这样比恒速泵减少了 bb段扬程，避免了由于超压供水造成的电能浪费。反之，流量由Q c 增加到Q b 时， 用水量大，管网压力下降，经压力信号的反馈，控制器进行PID调节，控制变频 器输出频率增加，水泵转速由n 3升至n 2 ，保持管网压力恒定在Ha处，既保证了 末端用水的需求，保证供水，又避免了水泵转速过高，增加不必要的电能消耗。