Układy redundancyjne

Układy redundancyjne polegają na zwielokrotnieniu krytycznych elementów lub całych systemów tak, by otrzymana struktura zasilania zapewniała wymagany poziom niezawodności.

Klasyczne zasilacze UPS pracujące w konfiguracji nadmiarowej N+1 składają się z co najmniej trzech jednostek klasycznych pracujących równolegle (z połączonymi galwanicznie wyjściami). Jest to więc rozwiązanie dość skomplikowane technicznie (praca równoległa wielu zasilaczy UPS wymaga przestrzegania dosyć kłopotliwych do spełnienia warunków ich instalacji) i co za tym idzie drogie. Ponadto wszystkie zasilacze pracujące równolegle zwykle muszą być wyposażone w dodatkowe układy. Ze względu na złożoność układ ten jest kłopotliwy w eksploatacji dla niedoświadczonej obsługi, co może być powodem jego większej zawodności.

Stosowanie redundancji N+1 jest wyjątkowo korzystne przy wykorzystaniu UPS-ów o budowie modułowej, gdyż nie występują problemy związane z koniecznością spełnienia kłopotliwych warunków dotyczących wykonania elektrycznej instalacji zasilającej jak dla klasycznych UPS-ów działających równolegle. Zaletą stosowania UPS modułowych są ich zdolności adaptacyjne do zmieniającego się obciążenia, co pozwala zoptymalizować nakłady inwestycyjne.

Wariant zasilania w konfiguracji redundancyjnej 2N polega na połączeniu równoległym dwóch UPS-ów - każdy o takiej samej mocy, przy czym moc pojedynczego zasilacza musi być większa niż całkowita moc odbiorcza. Ten wariant zasilania cechuje się wysoką niezawodnością w przypadku UPS-ów mogących pracować równolegle, gdyż urządzenia działają synchronicznie, dzieląc się proporcjonalnie mocą, i w razie awarii jednego drugi może przejąć całe obciążenie bez jakiegokolwiek zaniku napięcia na wyjściu systemu. Jeśli uszkodzeniu ulegnie jeden z zasilaczy, drugi przejmuje całe obciążenie i podejmuje pracę z mocą nominalną. Największą wadą takiego systemu jest stosunkowo długi czas usunięcia ewentualnych awarii UPS-ów, zależny od czasu reakcji serwisu producenta.

Układ redundancyjny-kaskadowy polega na szeregowym połączeniu zasilaczy, tzn. UPS o większej mocy zasila UPS, z którego dopiero są zasilane zabezpieczane urządzenia. Dzięki temu, iż jeden z zasilaczy nie jest zasilany bezpośrednio z sieci, jest mniej narażony na uszkodzenie związane z zakłóceniami w sieci elektroenergetycznej (np. wysokoenergetycznymi przepięciami), co wpływa na zwiększenie niezawodności całego systemu. Wadą takiego rozwiązania jest to, iż w razie awarii ostatniego zasilacza w łańcuchu następuje przerwa w zasilaniu odbiorów.

W razie potrzeby zapewnienia zasilania podczas długotrwałych zaników napięcia należy wyposażyć system zasilania gwarantowanego w agregat prądotwórczy. Generatory prądotwórcze są zwykle stosowane jako rezerwowe źródło zasilania tam, gdzie wymagany czas podtrzymania przekracza 50 min, ze względu na wyższe koszty związane z zakupem baterii akumulatorów o odpowiedniej pojemności.

Integracja systemu zasilania gwarantowanego ze środowiskiem informatycznym

Zasilacze UPS zabezpieczają przed awariami zasilania, lecz bez oprogramowania pozwalającego na automatyczne zamknięcie systemu ta ochrona byłaby nieskuteczna. Właściwie dobrane oprogramowanie monitorująco-zarządzające pozwala skutecznie skracać lub nawet przeciwdziałać przestojom systemu teleinformatycznego, co przyczynia się do jeszcze bardziej optymalnego wykorzystania nakładów na zakup systemu zasilania gwarantowanego. UPS-y mogą być zarządzane z wykorzystaniem standardowego protokołu SNMP, co można wykonać w sposób programowy (odpowiednie oprogramowanie instalowane na serwerze lub komputerze połączonym logicznie z UPS-em) lub sprzętowo, korzystając z opcjonalnego adaptera SNMP. Dzięki zarządzaniu opartemu na protokole SNMP administrator może uczynić z każdego zasilacza niezależny węzeł sieci, co ułatwia sprawowanie kontroli.

Poza funkcją bezpiecznego zamknięcia systemu większość pakietów oprogramowania zapewnia inne funkcje zarządzające. Najistotniejsze z nich to:

• bezobsługowe zamykanie i ponowne uruchamianie systemów;

• powiadamianie użytkownika o występującej awarii;

• rejestrowanie występujących zakłóceń zasilania;

• zdalne monitorowanie za pomocą przeglądarki WWW;

• graficzny interfejs użytkownika obrazujący stan systemu zasilania;

• określanie na podstawie aktualnego obciążenia i stopnia naładowania baterii czasu autonomii;

• zdalne zarządzanie ze stacji roboczych;

• integracja z innymi platformami administrowania serwerami i sieciami;

• możliwość współpracy zgodnie z protokołem SNMP;

• zdalne uruchamianie procesów kontroli zasilacza.

Coraz częściej producenci zasilaczy UPS oferują dodatkowe akcesoria zwiększające możliwości komunikacji i monitorowania parametrów zarówno zasilania, jak i otoczenia. Umożliwiają one:

• monitorowanie warunków otoczenia (temperatura, wilgotność);

• integrację z innymi systemami bezpieczeństwa (systemy ochrony ppoż.);

• obsługę protokołu SNMP, pozwalającą zintegrować oprogramowanie zarządzające zasilaczami UPS z centralnym systemem administrowania siecią;

• zarządzanie urządzeniami telekomunikacyjnymi oraz interfejsami central wewnętrznych.

Dzięki zastosowaniu odpowiedniego oprogramowania i dodatkowych akcesoriów można szybko określić miejsce awarii zasilania lub niekorzystną zmianę zewnętrznych czynników mających wpływ na poprawne działanie systemu teleinformatycznego, np. temperatury.

W dużych centrach przetwarzania danych, zasilanych z centralnego zasilacza UPS, często występuje konieczność zdalnego sterowania zasilaniem pojedynczych urządzeń, takich jak serwery czy rutery. Dzięki urządzeniom pozwalającym na zdalne wyłączanie lub włączanie pojedynczych urządzeń teleinformatycznych można zoptymalizować (wydłużyć) czas pracy systemu informatycznego w razie awarii zasilania (praca UPS-a z baterii), wyłączając zbędne lub mniej ważne urządzenia. Istotnym aspektem związanym z bezpieczeństwem zasilania jest także monitoring poziomu obciążenia (wartości prądu obciążenia) grupy bądź pojedynczego urządzenia. Pozwala on stwierdzić, czy urządzenia teleinformatyczne pracują prawidłowo i nie występują przeciążenia sieci zasilającej.