إنه فصل الخريف بالفعل في الفناء ، وفي مدونتنا الفنية ، يرغب كل من المحررين والقراء في أخذ قسط من الراحة من المصطلحات والمخططات والرسوم البيانية المعقدة لاستخدام UPS (إمدادات الطاقة غير المنقطعة) ، والتحدث عن شيء أكثر تجريدًا ، وإن لم يكن مسليًا ، ولكن على الأقل توسيع الآفاق. هذا ما سنفعله. يعلم الجميع أن المكان الرئيسي لحياة UPS يقع تحت مكتب المكتب أو في غرفة الخادم في مركز البيانات. ولكن يمكنك العثور على UPS في أماكن أخرى حيث يعتمد تشغيل الأنظمة المهمة أو حتى حياة الإنسان على مصدر الطاقة. فيما يلي بعض الأمثلة المثيرة للاهتمام.
في السماء
سيكون من المفاجئ ألا تحتوي الطائرات على وحدات UPS ، نظرًا لمدى ازدحام البطانات الحديثة بجميع أنواع الأجهزة الإلكترونية. بطبيعة الحال ، فإن UPS المثبتة على الطائرات لها عدد من المتطلبات الخاصة مقارنة بنظيراتها في المكاتب (ظروف درجة الحرارة ، ومقاومة الاهتزازات والتغيرات في ضغط الهواء) ، ويطلق عليها بشكل مختلف قليلاً - "مزود الطاقة في حالات الطوارئ" ، أو EPS ( إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ). على عكس وحدات UPS الأرضية ، يتم تشغيلها بواسطة التيار المباشر من الشبكة الداخلية 28 فولت ، ولكن عند الخرج فإنها تعطي نطاقًا كاملاً من الفولتية المختلفة: 24 فولت و 2.0-6.5 فولت تيار مستمر و 115 فولت / 400 هرتز تيار متردد.
مصدر EPS 501-1228-04 لطائرات Bombardier و Embraer. المصدر: PaulGreasley / Wikimedia Commons
على متن الطائرات ، يتم تثبيت مصادر EPS في رف إلكترونيات طيران موجود أو رف تركيب اختياري. مهمتهم هي الحفاظ على إمدادات الطاقة لإلكترونيات الطيران الحيوية في حالة حدوث فشل كامل في الشبكة الموجودة على متن الطائرة ، بما في ذلك وحدة الطاقة المساعدة (APU) وحتى التوربينات الهوائية في حالات الطوارئ (توربين رام الجوي) ، وهي وحدة غير معروفة لها قرن من التاريخ في مجال الطيران. هذا هو المكره الصغير مع المروحة ، والتي ، في حالة فشل جميع المولدات الأخرى ، تتحرك تلقائيًا وتدور مع تدفق الهواء الوارد. على الرغم من صغر حجمها ، فإن طاقة المولد تبلغ حوالي 10 كيلو فولت أمبير (حسب طراز الطائرة).
يخرج توربين الطوارئ من العلبة عند تعطل جميع المولدات الأخرى (كما هو موضح هنا على طائرة رجال الأعمال Dassault Falcon 7X ، ولكنه يستخدم أيضًا في طائرات الركاب والطائرات العسكرية). المصدر: YSSYguy / Wikimedia Commons
EPS يعزز الأفق الاصطناعي والمستهلكين الآخرين لإلكترونيات الطيران. تحتوي دائرة الطاقة للتحكم في الدفة أيضًا على بطاريات احتياطية 28 فولت - للإطارات من مولدات محركات الطائرات القياسية ولحافلة APU. ولكن هناك بطاريات ، وليس UPS أو EPS ، أي يتم تكليفهم بالتيار المباشر وإعطاء التيار المباشر أيضًا.
يتم استخدام بطاريات بسعة 5-10 آه في EPS ، و EPS متساوي تقريبًا في الوزن مع نظيراتها المكتبية ذات البطاريات ذات السعة المماثلة. على سبيل المثال ، يزن EPS المزود ببطارية 5 آه حوالي 6 كجم ، أي مثل ابن عمه في المكتب. والمثير للدهشة أن EPS لا يزال يستخدم بطاريات الرصاص الحمضية الخالية من الصيانة بدلاً من بطاريات الليثيوم أيون الأخف. التفسير بسيط - وكالة الطيران الفيدرالية (FAA) وغيرها من منظمي الطيران يحاولون التخلص من المعدات الخطرة على متن الطائرة. ومع ذلك ، مع تقدم تكنولوجيا بطاريات الليثيوم والعصر القادم للطائرات الكهربائية بالكامل ، من المرجح أن يتم رفع هذا الحظر.
ما هي تكلفة وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة في حالات الطوارئ لشركة الطيران؟ وفقًا لإجابات Quoraتبلغ تكلفة وقود الطائرات لطائرة متوسطة المدى 1 في المائة لكل 1 كجم من البضائع المنقولة في الساعة. طوال العمر التشغيلي لطائرة الركاب ، سيقضي مصدر طاقة EPS حوالي 120-150 ألف ساعة في الهواء ، وبوزن 6 كجم ، ستنفق حوالي 7-9 آلاف دولار على رحلاتها.
حيث يتم إنقاذ الأرواح
لا تحتاج يدا الجراح إلى الطاقة ، لكن الإضاءة الجيدة لوحدة التشغيل مهمة. المصدر: Pixabay
بالحديث عن قضية UPS التالية ، نواصل خطنا في إنقاذ الأرواح. تعتمد مرافق الرعاية الصحية على الإمداد المستمر بالكهرباء لتشغيل المعدات الحساسة للغاية حتى لانقطاع التيار الكهربائي اللحظي. على سبيل المثال ، يقوم محلل الدم المخبري بإجراء عمليات متزامنة تستمر لفترة طويلة (أحيانًا عدة ساعات). يمكن أن يؤدي توقف المحلل بسبب انقطاع التيار الكهربائي إلى فقدان المادة الحيوية المدروسة أو أخطاء في بيانات التشخيص ، والتي بدورها ستكون حاسمة لحياة المريض أو تؤثر بشكل كبير على جدول عمل العيادة.
أو معدات زرع الخلايا في الجراحة الإنجابية ، على وجه الخصوص ، ناظم التبريد ، - من المهم للغاية أن يتم دعمها بواسطة نظام إمداد طاقة احتياطي من بطاريات UPS: إذا انقطعت الطاقة وبقيت العينات في غرفة التبريد غير النشطة ، يمكن تدمير المادة الحيوية. سيؤدي ذلك إلى الحاجة إلى تكرار الإجراء الجراحي أو فقدان خلايا المتبرع ، الأمر الذي يمكن أن يصبح مشكلة خطيرة أو حتى مأساة شخصية للمريض.
يجب أن يحتوي مصدر الطاقة غير المنقطع المنظم بشكل صحيح للمؤسسات الطبية على ثلاثة مستويات من دعم الطاقة. المستوى الأول هو مجموعة مولدات ديزل احتياطية (DGU) تخدم المستشفى بالكامل. المستوى الثاني هو مجموعات UPS للمناطق الحرجة ، والتي تشمل غرف العمليات ووحدات العناية المركزة والمختبرات التشخيصية. يتم تثبيت UPS هنا مع حزم بطاريات إضافية للحماية المحلية للمعدات الطبية. في الولايات المتحدة الأمريكية ، هناك قاعدة مفادها أن هذه المجموعات (UPS + البطاريات الخارجية) يجب أن تضمن تشغيل المعدات الطبية في غرفة محمية لمدة ساعتين على الأقل. في روسيا ، وفقًا لـ GOST R 50571.28-2006 ، يتم تطبيع وقت الإضاءة المستقلة لغرف العمليات وإمداد الطاقة للمعدات الأخرى فيها (تم ذكر المناظير فقط) لمدة 3 ساعات على الأقل. المستوى الثالث للحماية هو UPS ،مدمج مباشرة في المعدات الطبية مثل تهوية الرئة الاصطناعية (ALV).
تقليديا ، يتم استخدام UPS عبر الإنترنت للتكنولوجيا الطبية ، والتي ليس لها وقت نقل إلى طاقة البطارية والجهد الجيبي النقي عند الإخراج. لا يمكن أن تعمل مجموعة كبيرة إلى حد ما من المعدات (الليزر الطبي ، والأنظمة الروبوتية ، وما إلى ذلك) مع شكل موجة الجهد الجيبي التقريبي الذي يتم توفيره بواسطة UPS التفاعلية والخطية.
يمكن لمزود UPS لفرق التطبيب عن بعد تشغيل مجموعة من الأجهزة. المصدر: إيتون
بالإضافة إلى UPS الثابتة ، يتم إنتاج مصادر طاقة محمولة غير متقطعة في حالات مقاومة للصدمات لاستخدامها في الممارسة الطبية. يمكنهم استخدام مجموعة واسعة من الأجهزة لشحن البطاريات - المولدات المحمولة والألواح الشمسية وتوربينات الرياح وبطاريات السيارات. تستخدم فرق الطوارئ الطبية أجهزة UPS المحمولة ، ومؤخراً - حتى من قبل المعالجين الذين يستقبلون المرضى في وضع التطبيب عن بعد (حتى الآن هذه ممارسة أجنبية).