商业自动化系统中的电源问题（上）
作者：钟东江
电源是所有商业自动化设备的基础，尤其对广泛使用于商业自动化领域的各种计算机系统，电源更是系统的关键部件。据统计，在计算机的故障中，有50%-70%的原因是电源故障造成的。在其他的商业自动化设备中，电源故障也是突出的问题。例如，商场安全技术防范系统中某些部件的损坏可能只是系统局部的失效，而
电源故障的结果是整个系统的崩溃，甚至可能导致严重的后果。因此，商业自动
化系统的电源问题应当引起有关人员的高度重视。
商业自动化系统分类
从不同的角度，可对商业自动化系统做不同的分类。现在，我们从电源装备的角度，把商业自动化系统分成以下几类：
1、普通PC单机
主要指商业系统某些部门作为单机使用的PC机。主要用作文字处理、小型财务和某些管理工作。
2、网络系统
主要指商业管理信息系统、办公自动化系统、电子订货系统、电子转帐系统、电子数据交换系统等。
3、POS/ECR
主要指前台应用的商业POS和ECR。
4、安全技术防范系统
主要指商场商品防盗系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统、紧急播音系统以及消防系统等。
5、商场通信系统（本文暂不讨论）
主要指商场内部用户交换机、无线通信设备等。
6、商场其它电子信息装备
主要指商场音响系统、促销设备等。
7、车载设备
主要指与商业有关的车辆上装备的电子信息设备。
商业自动化系统电源特点
商业活动尤其是零售业的最大特点是实时性及不可停止性。即现代商业活动所依赖的商业自动化设备一旦停止工作或其工作发生某种障碍，就会对商业活动的正
常进行产生严重的影响，可能会对买、卖双方造成严重的经济损失，某些系统出
的问题甚至会造成对生命的危害。例如，当商场发生事故时，紧急播音设备的电
源发生故障，商场可能失去对人流的指挥和控制，从而造成混乱，甚至顾客生命
安全也受到危害。
因此，商业自动化系统电源的主要特点是高可靠性和不间断性，在商业活动正常进行时，无论如何要保证商业自动化设备在营业期间正常运行。据资料介绍，美
国控制电源公司对城市电源故障概率的研究指出：电源故障平均每月发生128次，
对于24小时长期连续运行的计算机系统而言，每天平均要经受4.2次左右电源故障
的考验；其中，由于功率负载的通断、供电部门功率因数角补偿电容切换等原因
造成的瞬时尖峰浪涌电压造成的事故占整个电源事故的88%以上。国外的一项对1
000家大公司的调查表明，由于设备停机造成的损失有50%的公司每小时超过5000
美元，有5%的公司每小时超过10万美元。CPR公司的一项研究表明，电源问题是造
成美国45%以上的计算机装置丢失数据和发生故障的根本原因。
另外，由于一般商业部门电子信息技术力量缺乏，商业自动化系统的电源就要便于日常维护。由于商场现场一般是开放式，人流拥挤、工作环境较为恶劣，尤其
是在国内。许多商场，特别是中小商场灰尘大、温度变化大，南方的商场还有潮
湿问题，设备容易发生故障，特别是电源容易发生故障。商业自动化系统的电源
大多又是隐蔽安装，散热条件较差，特别是由于商业自动化发展很快，商场不断
增加各种新的设备，许多与电源安装有关的问题不可能由商场设计师来考虑；而
某些工程公司又缺乏经验，往往忽视散热问题。电源本身是发热设备，热量不能
及时散出，就会导致电源发生故障，甚至可能由此引起其他的问题，例如发生火
灾等。
我国的商场分布极广，不能保证所有地点都能供电稳定；目前我国还是发展中国家，供电质量常常不能令人满意，过压、欠压、浪涌等来自外部电源线的干扰、
断电、瞬间几千伏的干扰、不稳定的频率谐波干扰等等，常常会影响系统的正常
工作，有的地区电压有时低于150V，而高时能超过300V！造成设备损坏。因此，
商业自动化设备的电源应该考虑避免或减少这些外在影响。
雷击也是对商业自动化设备的最大危害之一。中国是一个多雷国家，长江中下游地区年平均雷暴日大致在30-80天之间；华南地区年平均雷暴日大多数在70-90天
左右，西南雷暴最多的滇南地区年雷暴日80-100天；东北地区有些地方年雷暴日
也在35天以上。据不完全统计，1997年在北京由于雷击而损坏电视机300多台，电
机200多部，联网终端100多台。甚至UPS也会被雷击坏。这也是电源设计，安装和
维护要考虑的问题。
商业自动化系统涉及的车载电子信息设备的电源问题更大。柴油车由于使用24V蓄电池，设备一般使用12V及5V直流，电源问题还好解决；汽油车使用12V蓄电池，点火时，输入电压甚至跌到4V，导致车载电子信息设备工作失常。而且，车上电源干扰极大，甚至有高达600V的干扰脉冲进入车载设备电源。因而，车载电源是
一类特殊的电源。
因此，商业自动化系统在设计和施工时，应当仔细考虑有关电源的问题。保证系统正常工作的电源部分可以从几个方面去考虑：稳压电源、交流不间断供电电源
（UPS）、直流不间断供电电源、滤波措施、避雷措施、接地及电源安装问题等。
适当的选择、正确的计算、规范的设计和安装、周到的维护等，是保证电源能很
好支持系统正常运行所必需作的工作。
普通PC的电源安全
在商业自动化领域中，普通PC机被大量使用于商场的办公室、财务室、仓库，甚至一些中小商场也用普通PC机当收款机使用。对于这些PC机来说，同样存在着电
源安全问题。尤其是突然断电造成的危害最大，也许会导致数据的丢失、文件的
错误、机器的损坏。
由于这些PC机价值不高，很难为其采取更多的保护措施，一般配一台400W-600W的后备式UPS即可。后备式UPS在市电正常时，工作于旁路状态，只是在市电异常时，才启动逆变器。后备式UPS输出波形为方波、准方波或梯形波。特别是平时由市电供电，成本低、可靠性高，但供电质量不太好，还有一定的切换时间。一般用在不太重要的场合。对于某些重要用途的PC机，有必要采用在线式UPS。在线式U
PS通过交流-直流及直流-交流的双变换过程为负载供电，提供稳压、稳频和正弦
波的优质供电，无切换时间，但效率较低，价格较高。
一般电感性负载（电吹风、电热器、激光打印机、雪柜等）不要接在UPS上，如果一定要接上，在系统设计时就应将其启动电源考虑进去。一般电动机、压缩机等感性负载的启动电流约为额定电流的6倍。
在一些供电质量很差的地方，有必要装备一台稳压电源。例如简单可靠及高抗干扰的铁磁谐振稳压器或稳压变压器，可以有效地保护PC机。
一般，断电后UPS只能支持5-10分钟的供电，此时，应当将重要数据保存好后关机。
（未完待续。作者为京粤电脑中心总工程师）
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