以济宁医学院附属医院机房UPS系统升级改造工作为例，从升级改造原因、方案论证、新UPS切换、原UPS拆除等方面详细阐述了机房UPS系统升级改造工作的重点，总结出相关体会及建议：机房UPS系统需要配置为容错系统；机房UPS系统需要单独配置手动维修旁路，不是UPS内部的手动维修旁路；全面的评估、论证，并制订完善的计划，对于复杂项目来说是非常重要的。

一般来说，使用中的机房或数据中心或多或少存在一些需要升级或改造的系统（设备）。造成这种情况的原因是多方面的，例如技术进步、预算限制、标准规范的更新、设备设施老化故障等。UPS，即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。UPS主要用于给机房内的各种电子信息设备提供稳定、不间断的电力供应，是机房或数据中心中非常重要的设备。对机房UPS系统进行升级改造，是一项非常复杂，风险很高的工作。本文结合济医附院的案例，介绍机房UPS系统升级改造工作。

升级改造起因及方案论证

在2011年济医附院3#楼信息中心机房新建时，配置了一套S品牌模块化UPS为机房内所有电子信息设备提供电源保障，因为UPS配置了N+X个模块，从UPS系统自身来说是一套冗余系统，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此延长系统的平均故障间隔时间，可以提供较为安全的供电保障。机房的配电方式为：从医院配电室引一路电缆作为UPS输入，机房各强电列头柜的两路输入均由UPS输出配电柜引入，每个机柜内的两个PDU由对应的强电列头柜的两路配电引出。此种配电方式，虽然从设备端来看是采用“双母线”的布线方式，但是此“双母线”的源头是同一套UPS，相对于机房来说，UPS是作为一个单点运行的。

2016年5月，S品牌厂商通知UPS有安全隐患，为了保障UPS更可靠的运行，需要对原有UPS进行整机更换处理。因为3#楼信息中心机房是医院的核心机房（数据中心），S品牌UPS又是该机房唯一的UPS设备，济医附院信息中心对这个问题高度重视，组织医院后勤处、厂商以及维保公司进行了多次讨论，进行了较为全面的论证、评估。对比了各种可能的更换方案后，为了提高机房整体的安全性，计划对机房UPS系统进行升级改造，在更换S品牌UPS之前，新增加一套独立的UPS，与原有UPS组成完全独立的“双母线”容错系统，也就是说每个机柜内的两个PDU电源取自两套完全独立的UPS输出，这样，即使出现一套UPS完全宕机的极端情况，也可以由另一套UPS独立承担整个机房的不间断安全运行，为机房的安全性提供了有力的保障。通过增加一套新UPS，可以在保障设备不断电的前提下，对原有UPS进行升级改造。

在准备机房UPS系统升级改造方案的同时，信息中心也准备了应急预案，以应对可能出现的S品牌UPS无法正常使用的情况。在机房准备了一段电缆，用于紧急情况下，跳过UPS，直接把S品牌UPS市电开关同S品牌UPS输出总开关连接，机房的电子信息设备直接使用市电，这样能尽量缩短机房设备停机的时间。

新UPS安装启用及切换

医院审批通过后，在2016年11月采购了一套H品牌模块化UPS。2016年12月开始现场施工，2016月12月30日前完成散力架安装、UPS主机就位、主电缆敷设。从医院配电室引一路主电缆至3号楼机房，增加一台UPS输入配电柜（含冗余开关以及手动维修旁路，包括为新S品牌UPS准备的手动维修旁路），增加一台UPS输出配电柜，从UPS输出柜分别引4路电缆至各强电列头柜。对机房内设备进行全面检查，确认双电源设备的两路电源是否是取自机柜内不同的PDU，是否有单电源设备，确认单电源设备可以断电的时间。

2017年1月，新H品牌UPS开机，各项测试正常。医院同H品牌UPS施工单位沟通确定了UPS切换流程，计划分3次逐步把各强电列头柜中的一路开关，由连接S品牌UPS切换至连接H品牌UPS，另外一路开关保持连接S品牌UPS不变。为了安全起见，先将为部分非核心系统设备供电的编号A3的强电列头柜切换，把其中的编号A3-2开关切换至H品牌UPS，A3-1开关保持连接S品牌UPS不变。

在完成第一次切换工作后，因出现了一个特殊情况，对原有计划进行了变更。2017年2月，机房S品牌UPS出现了数次电池负电压高（315-353V）的短暂报警，测量电池电压也高。S品牌公司工程师表示这个情况一般来说是功率模块故障导致，可以通过逐一关闭功率模块的方法来检修，建议尽快检修UPS，防止电压高导致的电池故障等问题。

经信息中心、后勤处、维保工程师、H品牌UPS施工单位讨论，计划提前进行剩余两次切换的工作，把余下各强电列头柜中的一路开关，由连接S品牌UPS切换至连接H品牌UPS。这样每个机柜内的两个PDU电源取自两套完全独立的UPS输出，随后马上检修S品牌UPS。

2017年2月10日20点左右，开始进行机房A2强电列头柜的A2-2开关切换至H品牌UPS，A2强电列头柜的A2-1开关保持现状连接S品牌UPS。然后进行A1强电列头柜中一路开关切换至H品牌UPS的工作。

在2017年2月11日凌晨2:20完成所有强电列头柜的一路开关切换至H品牌UPS后，开始检修S品牌UPS 电池负电压高的问题，把S品牌UPS中最下方的功率模块关闭，观察S品牌UPS 电池负电压从360 V逐步下降至325 V正常值，说明该模块有故障。根据S品牌厂家意见，暂时没有拆下该故障模块，待更换UPS时再处理。

在2017年2月11日凌晨3点切换工作完成后，为了继续观察并保障医院上午业务高峰时的系统安全，对S品牌UPS、H品牌UPS及切换相关设备进行多次查看，未发现异常。

原UPS拆除并更换

至此，已经完成3#楼机房内A3-2、A2-2、A1-1、A1-4共四路开关由S品牌UPS至H品牌UPS更换的工作，机房内每个机柜的两个PDU已分别连接S品牌UPS和H品牌UPS，双电源设备已同时连接不同的两台UPS，按照前期的计划可以开始准备进行更换S品牌UPS的工作。S品牌UPS停机更换需要3天时间，在这期间机房的供电如果采用另外一台其他项目暂未使用的UPS做备用或全部使用H品牌UPS，在S品牌UPS更换时，机房负载均有两次处于单电源供电情况，风险性较高。信息中心同后勤处等沟通后决定在S品牌UPS停机更换期间，连接S品牌UPS的负载通过新增加的手动维修旁路连接市电，新S品牌UPS启用后，负载无需停机，平滑连接到新S品牌UPS上。

2017年2月20日新S品牌UPS到院。2月21日夜间把旧S品牌UPS上的设备电源通过新增的手动维修旁路开关连接市电。因为在此期间部分设备电源会断电，为了保障安全切换，信息中心请机房设备的维保公司也来院配合。实施步骤如下：把连接在S品牌UPS对应PDU上的单电源设备切换至H品牌UPS对应的PDU上；把各强电列头柜中对应S品牌UPS配电柜中的开关逐一断开；断开S品牌UPS配电柜中输出总开关，关闭S品牌UPS；断开S品牌UPS市电总开关、输入总开关；把为新S品牌UPS准备的手动维修旁路开关同S品牌UPS连接好；闭合S品牌UPS市电总开关，闭合手动维修旁路开关；把各强电列头柜中对应S品牌UPS配电柜中的开关逐一闭合；观察对应PDU设备电源状态是否正常。

2月21日夜间观察设备运行状况，至2月22日8点没有发现异常情况。S公司开始进行旧S品牌UPS拆除，新S品牌UPS安装。步骤如下：对S品牌UPS上游开关断电，拆除UPS电缆和机柜间连接；把旧UPS搬离机房，然后把新UPS就位；连接UPS电缆和机柜间连接，闭合UPS上游开关，开机调试。

2017年2月24日，S品牌UPS更换完成并且调试测试正常后，当天晚上把3天前通过手动维修旁路连接市电的UPS负载，无间断地再通过手动维修旁路切换回S品牌UPS在线输出回路。切换步骤如下：将S品牌UPS切换至内部维修旁路模式；闭合S品牌UPS输出总开关；断开手动维修旁路开关；将S品牌UPS切换为正常逆变工作模式即UPS供电。

机房UPS系统升级改造的实施工作历时近3个月，加上前期论证、准备的时间，共9个月。信息中心、后勤处、UPS维保公司、UPS厂家、安装公司、其他设备维保公司等多个单位参加，人数最多一次夜间切换工作共有27人参加。经过本次机房UPS升级改造工作，主要有如下收获：机房UPS系统非常需要配置为容错系统，即两套或两套以上的系统，在经受住一次严重的突发设备故障或人为操作失误后，仍能满足电子信息设备正常运行的基本需求。机房UPS系统非常需要单独配置手动维修旁路，不是本项目中S品牌UPS内部的手动维修旁路。通过对UPS及其外置维修旁路的正确操作，用户可将UPS负载无间断地切换到此外置手动维修旁路上，然后使UPS主机彻底不带电，工程师就可以安全地对UPS进行维修，甚至是拆除。当维修工作完成后，用户同样可以将UPS负载无间断地从手动维修旁路切换回UPS在线输出回路。全面的评估、论证，并制订完善的计划对于复杂项目来说，是非常重要的。本次升级改造工作从前期方案拟定到后期的安装、实施，进行了多次深入的讨论、评估，各方群策群力，提前考虑各种困难的应对措施，制订了总体计划、分项计划和应急预案等，保障了项目的顺利实施。