reliability of UPS

1. ‫هستی‬ ‫خالق‬ ‫نام‬ ‫به‬
1

2. Availability and reliability modeling of multicore
controlled UPS for datacenter applications
Tommaso Addabbo, Ada Fort, Marco Mugnaini, Valerio Vignoli, Enrico Simoni,
Mario Mancini
Journal:Reliability Engineering and System Safety
elsevier2016
2

3. ‫کلیات‬
:Datacenter
‫به‬‫‌ای‬‫ه‬‫مجموع‬‫از‬‫سرویس‬،‫گرها‬‫‌های‬‫ت‬‫زیرساخ‬‫ارتباطی‬/‫امنیتی‬‫و‬‫تجهیزات‬‫الکترونیکی‬‫گف‬‫ته‬
‫‌شود‬‫ی‬‫م‬‫که‬‫برای‬،‫ارایه‬‫نگهداری‬‫و‬‫پشتیبانی‬‫از‬‫‌های‬‫س‬‫سروی‬‫تحت‬‫شبکه‬
(‫اینترنت‬/‫اینترانت‬/‫اکسترانت‬)‫بکار‬‫گماشته‬‫‌شوند‬‫ی‬‫م‬.
3

4. ‫کلیات‬
:UPS
‫یک‬‫منبع‬‫الکترونیکی‬‫است‬‫که‬‫وظیفه‬‫اصلی‬‫آن‬،‫تامین‬‫بدون‬‫وقفه‬‫ی‬‫توان‬‫مورد‬‫نیاز‬‫ب‬‫ار‬‫مصرفی‬
‫می‬‫باشد‬،‫این‬‫سیستم‬‫بین‬‫برق‬‫شهر‬‫و‬‫دستگاه‬‫مصرف‬‫کننده‬‫قرار‬‫گرفته‬‫عالوه‬‫بر‬‫تث‬‫بیت‬‫و‬‫تنظیم‬‫برق‬
‫شبکه‬‫مانع‬‫از‬‫نفوذ‬‫نویز‬‫و‬‫اختالالت‬‫شبکه‬‫به‬‫تجهیزات‬‫حساس‬‫مصرف‬‫کننده‬‫می‬‫گردد‬.
4

5. ‫مسئله‬ ‫بیان‬
‌‫بررسی‬‫چگونگی‌کارکرد‬UPS‌‫های‌چند‌هسته‌ای‬‌‫ماژوالر‌در‬‌‫مقایسه‌با‌مدل‌تک‌هسته‌ای‌با‌توجه‌به‬
‌‫اتکاپذیری‌و‌دسترسی‌سیستم‬
5

6. ‫مسئله‬ ‫انجام‬ ‫ضرورت‬
‌‫اتکا‬‫به‌یک‌منبع‌نیروی‌مستمر‌برای‌تامین‌سرویس‌های‌قابل‌اعتما‌د‌و‌اتکاپذیر‌برای‬‌‫کاربران‬
‫نهایی‬
6

7. ‫هدف‬
‌‫توسعه‬‌‫مدل‌های‌جدید‌وطراحی‌سیستم‌های‬UPS‌‫که‌قادر‌به‌اعطای‌استانداردهای‌باالی‌دسترسی‌و‬
‌‫اتکاپذیری‌و‌انعطاف‌پذیری‌بیشتر‬‌‫هستند‬.
7

8. ‫مرتبط‬ ‫کارهای‬
‫معایب‬ ‫مزایا‬ ‫روش‬‌‌‌‌‌‌‌‫کار‬ ‫نام‬‌‌‌‌‌‌‌‫مقاله‬
‫ناتوانی‬‌‫در‌شبیه‌سازی‬
‫دماهای‌بسیار‌باال‬
‌‫کاهش‌اتکاپذیری‌در‌پی‬
‌‫افزایش‌ماژول‌بیش‌از‌حد‬
‌‫آستانه‬
‫تحلیل‬‌‫خطای‌مختصر‬
‫برای‌تشکیل‌درخت‌خط‬‫ا‬
‌‫افزایش‌طول‌عمر‌با‬
‌‫کاهش‌دمای‌اجزا‬
‫بررسی‌اتکاپذیری‬‫سی‬‌‫ستم‬
UPS‫و‌چگونگی‌محافظت‬
‫از‌سیستم‌در‌مقابل‌شر‬‌‫ایط‬
‌‫غیر‌عادی‌مانند‌افزایش‬
‌‫دما‌و‬overload
‫بررسی‬‫حداکثر‌کارکر‬‌‫د‌یا‬
‌‫تخمین‌طول‌عمر‬UPS‌‫ها‬
‫و‌قطعات‌الکترونیکی‌‌ب‬‌‫ا‬
‫حداکثر‌دسترسی‌با‌اس‬‌‫تفاده‬
‌‫از‌مدل‌سازی‌و‌شبیه‬
‌‫سازی‌ها‬
PievatoloA,ValadèI.U
PS reliability
analysis with non-
exponential
duration
distribution.
FortA,Mugnaini
M,VignoliV.Hidden
Markov models
approach used for
life parameters
estimination
8

9. ‫کار‬ ‫روش‬
•‫استفاده‬‫از‬‫یک‬UPS‫ماژوالر‬‫چند‬‫هسته‬‫ای‬‫با‬‫بهره‬‫وری‬‫باال‬‫بر‬‫پایه‬‫کنترل‬‫سیستم‬‫چند‬‫هس‬‫ته‬‫ای‬
‫که‬‫از‬‫یک‬‫ساختار‬‫کنترل‬‫کننده‬‫منطقی‬‫به‬‫نام‬‫ماژول‬IOBM(‫گذرگاه‬‫ورودی‬‫خروجی‬)‫و‬‫یک‬
‫ماژول‬‫به‬‫نام‬BPM(‫نیروی‬‫اصلی‬‫و‬‫پایه‬)‫تشکیل‬‫شده‬‫است‬.
9

10. IOBM
•‫ماژول‬IOBM‫به‬‫کنترل‬‫و‬‫مدیریت‬‫اختصاص‬‫داده‬‫شده‬‫است‬‫و‬‫ماژول‬BPM‫مسئول‬‫تولید‬
‫نیرو‬‫است‬.
•‫تعداد‬‫واحد‬‫های‬BPM‫متصل‬‫شده‬‫بسته‬‫به‬‫نیروی‬‫خروجی‬‫مد‬‫نظر‬‫از‬‫یک‬‫تا‬‫هشت‬‫ماژول‬
‫متغیر‬‫است‬.
•‫برد‬‫کنترل‬‫اصلی‬(CB)‫ماژول‬IOBM‫برای‬‫ارتباط‬‫و‬‫کنترل‬‫و‬‫مدیریت‬‫برد‬‫های‬CB‫هم‬‫ارز‬
‫دیگر‬‫در‬‫هر‬‫ماژول‬BPM‫اختصاص‬‫داده‬‫شده‬‫است‬.
10

11. IOBM
‌‫برد‌کنترل‌اصلی‌به‌سه‌قسمت‌تقسیم‌و‌سازماندهی‌شده‌است‬.
•CB/ACDC))
‌‫کنترل‌مرحله‌ی‌تبدیل‌از‬AC‌‫به‬DC
•CB-INV))
‌‫کنترل‌اینورتور‬BPM‌‫به‌منظور‌دستیابی‌به‌شکل‌موج‌خروجی‌‌دلخواه‌‌به‌لحاظ‌دامنه‬٬‫فرکانس‬
‫نهایی‬ ‫کاربر‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬ ‫با‬ ‫مطابق‬ ‫طیفی‬ ‫مشخضات‬ ‫و‬
•(CB-static)
‫ب‬ ‫اجرا‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫میشود‬ ‫تولید‬ ‫تغذیه‬ ‫منبع‬ ‫توسط‬ ‫نیرو‬ ‫که‬ ‫حالتی‬ ‫از‬ ‫انتقال‬ ‫امکان‬ ‫کنترل‬‫بهره‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫ا‬
‫وری‬UPS
11

12. IOBM
12

13. BPM
‌‫قسمت‌نیرو‌شامل‬:
•rectifier
‌‫تبدیل‌جریان‬AC‌‫به‬DC
•IGBT bridge
‌‫تبدیل‌ولتاژ‬DC‌‫باطری‌به‌ولتاژ‌مستقیم‬AC
•static sw invert
‌‫یک‌سویچ‌نیروی‌مستقیم‬
13

14. BPM
14

15. ‫حاالت‬
‌‌‫پیکربندی‌ماژول‌پیشنهاد‌شده‬4‌‫حالت‌اجرایی‌اصلی‌دارد‬:
•‌‫بهره‌وری‌دو‌چندان‬(‫آنالین‬)
•‌‫فیلترینگ‌فعال‬(CA)
•‌‫حالت‬ECHO
•‌‫بهره‌وری‌فوق‌العاده‬(UHE)
15

16. ‫حاصل‬ ‫مزایای‬
•‫کاهش‌دمای‌برد‌کنترل‌که‌باعث‌افزایش‌دسترسی‌شود‬.
•‫امکان‌اتخاذ‌استراتژی‌های‌اجرایی‌مختلف‌با‌مصرف‌نیروی‌کم‬
•‌‫اجرا‌با‌بهره‌وری‌باال‌در‌صورت‌پیکربندی‬Hot standby
•‫افزایش‌افزونگی‌به‌دلیل‌ماژول‌بندی‬
•‫کاهش‌پیچیدگی‌بار‬
•‌‫کاهش‌تغییرات‌دما‬
•‌‫افزایش‌عمر‌هر‌یک‌از‌اجزا‬
•‌‫افزایش‌بهره‌وری‬
•‌‫افزایش‌دسترسی‌و‌اتکاپذیری‌تا‌یک‌آستانه‬
•‌‫انعطاف‌پذیری‌بیشتر‬
16

17. ‫معایب‬
•‫کاهش‬‫اتکاپذیری‬‫در‬‫پی‬‫افزایش‬‫ماژول‬‫بیش‬‫از‬‫حد‬‫آستانه‬
•‫در‬‫صورت‬‫خرابی‬‫بخش‬CB-inv‫یک‬‫خرابی‬‫بزرگ‬‫در‬‫سیستم‬‫اتفاق‬‫میافتد‬‫که‬‫باعث‬‫کاه‬‫ش‬
‫تولید‬‫نیروی‬UPS‫میشود‬.
•‫افزایش‬‫دمای‬‫محلی‬‫درحالت‬‫های‬‫اجرایی‬‫قدیمی‬‫مانند‬‫آنالین‬‫و‬‫فیلترینگ‬‫فعال‬‫به‬‫دلی‬‫ل‬‫باال‬‫بودن‬
‫چرخه‬‫کار‬‫بخش‬‫های‬‫مختلف‬(100‫درصد‬)
17

18. ‫شما‬ ‫توجه‬ ‫از‬ ‫تشکر‬ ‫با‬
18