Что такое доступность ИБП?

Опубликовано 21.09.2021

Обеспечение бесперебойной подачи электроэнергии жизненно важно в критически важных для безопасности средах, таких как больницы, центры обработки данных и коммерческие учреждения, где даже кратчайшие перерывы в работе могут привести к значительным финансовым потерям или даже поставить под угрозу жизни. Система бесперебойного питания используется для обеспечения электропитанием, когда основной источник прерывается или даже выходит из строя, а также обеспечивает высокий уровень качества электроэнергии. Поэтому обеспечение максимально возможного уровня доступности системы ИБП имеет первостепенное значение. Производители ИБП часто ссылаются на доступность, но что на самом деле означает этот термин?

Что такое доступность?

Доступность - это степень работоспособности системы. «Общее время безотказной работы», если хотите, или готовность системы предоставлять услуги. Другими словами, будет ли ваш ИБП работать в требуемое время? Доступность или «общее время безотказной работы» можно использовать для количественного сравнения систем. Подобно тому, как Герц является показателем частоты, а ампер - током, доступность - это показатель общего времени безотказной работы. Он определяется как часть времени, в течение которого система находится в рабочем состоянии в течение ожидаемого срока службы, и зависит от многих факторов, например от типа архитектуры ИБП.

В чём выражается доступность?

Чтобы провести прямое сравнение между различными системами, доступность выражается числом девяток. Например, доступность «Четыре девятки» означает, что доступность составляет 0,9999, другими словами, система будет выполнять свою задачу 99,99% времени. Хотя эта метрика представляет собой время безотказной работы в течение срока службы систем в нашей отрасли, доступность обычно измеряется в течение года (общее время безотказной работы в год), так что математические вычисления легко применить. Доступность 4 девятки означает, что 99,99% из 8760 часов (ч) в году система будет выполнять свою функцию, или 99,99% x 8760ч = 8759,124ч. Следовательно, время простоя в год составляет 52,56 минуты (мин). (8760ч - 8759,124ч = 52,56 мин). В таблице ниже показаны примеры доступности различных систем и соответствующее время простоя в год.

Таблица, уровень доступности и время простоя в год:

Как рассчитывается доступность?

Для расчета доступности в игру вступают две другие переменные. Среднее время безотказной работы и среднее время восстановления. Простое математическое представление доступности - это результат A = MTBF / (MTBF + MTTR). Среднее время безотказной работы (MTBF) - это показатель надежности, обычно выражаемый в количестве часов, в течение которых компонент или набор компонентов в системе проработают до отказа. В то время как MTTR - это время, необходимое для ремонта системы, чтобы вернуть ее к работе после того, как произошел сбой. Как видно из приведенного выше расчета, доступность является результатом обеих переменных. Для достижения большей доступности среднее время безотказной работы должно быть как можно большим, а среднее время восстановления должно быть как можно меньше, что приведет к высокому общему времени безотказной работы. Теперь вопрос в том, как увеличить MTBF и уменьшить MTTR в системе? Необходимо учитывать множество переменных, включая архитектуру системы верхнего, среднего и нижнего уровней, уменьшение человеческих ошибок, качество используемых компонентов и производственные процессы. Все это особенно важно для достижения более высокого MTBF и более низкого MTTR.

Как архитектура влияет на доступность

То, как ИБП разрабатывался, начиная с архитектуры верхнего, среднего и нижнего уровней, является одним из наиболее важных элементов в системе. Чтобы представить это в перспективе, представьте себе дом. Его главное предназначение - чтобы вы в нем жили. Время, которое вы можете прожить в этом доме, называется «доступностью дома». Если вы строите дом, используя рыхлую конструкцию и плохие строительные материалы, дом не будет долго стоять (MTBF), а его восстановление займет много времени (MTTR). В результате количество времени, которое вы сможете прожить в этом доме, будет низким, что сделает «доступность дома» низкой. Теперь подумайте об этом по-другому: чтобы построить дом, вы выбираете правильные материалы: кирпич, цемент, окна и т. д., и выбираете правильную структуру. Затем вы думаете о любом возможном сценарии, который может произойти, и укрепляете дом против них, например, землетрясение, пожар или наводнение. Теперь вы нанимаете строителя, который может гарантировать качество строительства. В этом сценарии «доступность дома» будет намного выше. Тот же мыслительный процесс применяется к системам ИБП, когда дело доходит до решения, какую архитектуру использовать, какие компоненты выбрать, как будет построена система и как конечный пользователь будет взаимодействовать с ней безопасным способом. Все эти элементы влияют на уровень доступности. Различные архитектуры ИБП, от одиночного автономного ИБП до распределенного модульного ИБП, все приведут к совершенно разным уровням доступности. Однако для проведения сравнительных расчетов, если доступность - это степень, в которой система работает, когда это необходимо, нам также необходимо учитывать время, необходимое для ремонта системы и возврата ее к полноценной работе. Мы могли бы углубиться в расчеты каждого компонента и его влияние на систему с математической точки зрения, однако мы будем простыми и оставим эту тему для другой статьи.

Современная Архитектура и качество.

Благодаря передовой архитектуре и высоким стандартам качества можно на несколько порядков повысить доступность или время безотказной работы. Распределенная архитектура с активным резервированием CENTIEL, созданная в Швейцарии, представляет собой множество запатентованных технологий для улучшения общего времени безотказной работы. В частности, полностью распределенная архитектура, включая логику управления (технологию принятия решений), позволяет поддерживать связь между ИБП даже в случае отказа одной из параллельных шин. Уникальная конфигурация параллельной шины и резервная самоизолирующая способность распределенного статического байпаса означают, что полностью распределенная архитектура CENTIEL увеличивает время наработки на отказ системы и снижает среднее время восстановления. В результате уникальный подход CENTIEL, сочетающий эти инновационные функции с модульной архитектурой, обеспечивает высочайший уровень доступности или «время безотказной работы» 99,9999999% или девять девяток. Еще одним преимуществом архитектуры CENTIEL является возможность безопасной горячей замены. Это означает, что новые модули, заменяемые внутри рамы, можно изолировать и полностью протестировать перед подключением к нагрузке. При использовании только функции «горячей» замены это невозможно, и отказ в новом модуле может привести к сбросу всей нагрузки. Благодаря архитектуре CENTIEL даже обновления прошивки не требуют ручного обхода. Возможные ошибки, связанные с человеческим фактором, максимально сокращены. Ведущие уровни доступности и защиты нагрузки CumulusPower TM - это больше, чем просто цифры или маркетинговое заявление, они отражают действительно превосходящий характер проектной архитектуры этого ИБП и его эксплуатационные характеристики. Его высокий уровень доступности или общее время безотказной работы означает, что время простоя защиты критических нагрузок составляет всего миллисекунды в год.

Gerardo Lecuona

соучредитель и директор по глобальным продажам, CENTIEL SA