大楼弱电设计方案

第 1 章设计方案

1.1 综合布线系统

1.1.1 需求分析

大楼是集办公、培训等多功能为一体的综合性建筑的特点，综合布线作为计算机网络的重要基础链路，必须具有开放性、灵活性、可扩展性、实用性、安全可靠性、保密性和经济性，能满足OA、CA、计算机网络系统等系统的通信和办公服务的需求。

对所有线缆、电线、配线框及插座位置根据标准贴上标签，大楼的控制设备采用能区别于其他电话及计算机数据线路的标签，并在墙身机架名交叉连接处用红色绝缘夹子标明。

结构化综合布线是一种开放性布线系统，其末端设备可以与其它厂家的产品兼容，包括数据终端、模拟和数字电话、计算机主机、可视电话会议系统、多媒体应用、智能化楼宇系统及其他通用系统设备。

主干网应具备很高的速率和带宽，随着应用的增加不会造成瓶颈。现代信息技术的发展日新月异，应用设备不断更新换代，对传输媒介的速率和带宽的要求越来越高，大楼的水平数据、语音均采用五类双绞线。语音主干采用三类50对大对数电缆；数据主干采用带屏蔽六类双绞线。

1.1.2 系统设计

根据综合布线系统模块化的设计思想，大楼的综合布线系统组成如下：

工作区子系统

配线子系统

干线子系统

管理子系统

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设备间子系统

1.1.

2.1 工作区子系统

按照需要我们在大楼的办公室、会议室、培训教室等设置语音、数据信息点，水平线缆采用五类非屏蔽线缆，工作区子系统全部为五类配置，接口形式全部为RJ45六类信息模块，采用双口信息插座面板。信息插座带自锁装置，信息插座面板带防尘盖，不用时防尘盖可关闭，防止灰尘进入。

工作区的RJ45信息出口遵循TIA 568-A/B的连线标准。每一出口都可以连接计算机、电话机、打印机、传真机、数字摄像机等办公设备。

信息插座配有明显的、可方便更换的、永久的标识，以区分电信插座的实际用途。这种电话、电脑图标标识，既可防止电脑插头误插入电话插座后由于电话振铃信号烧毁电脑设施的恶性事件的发生，也不影响系统的方便互换。

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经过对需求和设计图纸的调整，共设语音点168个，数据点190，共358个信息点，具体布置见点位表。

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1.1.

2.2 水平子系统

语音、数据系统传输均采用五类非屏蔽双绞线，沿吊顶内金属线槽敷设，暗管敷设至办公终端，任何改变系统的操作（如增减用户、用户地址改变等）都不影响整个系统的运行，增减用户只需做必要的跳线即可，系统应具有极强的灵活性，为系统线路故障检修提供方便。

水平子系统由配线间到工作区子系统的线缆组成。

水平线缆长度的确定依据如下：

铜缆水平线缆的最大长度不能超过90米

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1.1.

2.3 垂直子系统

大楼分四个配线区,三楼为主机房，每层配线间至设备间的主干线缆用超六类双绞线，语音主干传输采用三类50对大对数电缆, 每层语音点的比例按1.5:1配置。

1.1.

2.4 管理子系统

为了便于管理和维护设备，大楼各楼层竖井内安装配线架机柜，机柜高度1.2米以上24U的设备安装空间，机柜采用符合厚度标准的冷轧钢板制作，半封闭形（四周带散热孔，散热面积达60%以上），可前后开门，并配锁具，表面采

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用亚光喷塑处理，机柜顶部安装1只通风用的轴流风扇，每只功率不大于20W，运行噪声不大于50dB。

所有配线架、端接箱所需连接跳线全部采用模块式，无需专用工具进行修改、管理和系统维护。跳线数量按信息点满配，并留有10%的余量。

1.1.

2.5 设备间子系统

设备间就是网络主机房，是大楼的网络汇集点，本网络、语音系统设置在三层网络机房，整个大楼的信息发送与交换都在网络机房进行。为了确保通信质量、设备与人身安全，采取防雷、接地保护措施。

1.1.

2.6 人性化设计

A. 免工具安装的RJ45模块,省去手工卡线的麻烦，便于维护人员的操作。

B. 跳线和RJ45插座均自带内嵌式防尘盖。插拔时，防尘盖自动打开或关闭，不需另行拨动，方便日常使用。

C. 三点式接触的RCP模块，可在不中断通信的情况下实现并机，切换和测试，达到电信级维护水平。

1.2 数字监控系统

1.2.1.1 系统需求

系统具备方便的扩展功能和空间；

系统具备方便网络控制功能，授权用户可通过既有网络完成对全部图像的实时监控、回放及控制功能；

配多媒体管理系统，具有中文操作界面，带电子地图功能，并预留集成接口；

提供保证断电后系统摄像机及记录设备正常运行4个小时的UPS电源设备；

远传及远程访问功能：将图像，报警信息等通过局域网等介质传输到远端计算机上，安装了用户端软件的计算机可以通过以上介质远程访问；

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1.2.1.2 系统设计

前端部分

监控系统的摄像机布置将主要考虑在各出入口、楼道、车库、机要办公间、财务出纳办公室等，监控图像接入三层弱电机房。

1.2.1.3 系统特色

强大功能的网络监控

高分辨率的图像质量

灵活快速的监控部署

便于扩展的解决方案

超大规模的产品兼容

硬盘录像、视频服务器的兼容并蓄

安全高效的网络拓展

标准开放的分布式架构

稳定可靠的硬软件构成

1.3 综合管路系统

1.3.1 概述

弱电系统是现代建筑物内的综合系统工程，它与大楼内所有建筑物的机电设备如变配电、空调、照明等设施有密切关系。这些弱电系统有安全防范系统、一卡通系统、广播系统、综合布线系统等，大楼弱电系统对建筑物来说是一个整体，每个弱电系统都有电缆管线，整个大楼遍布着弱电系统的电缆。管路设计的目的是使这些电缆按一定的规律，合理有序地安置在大楼内的综合管路中。

综合管路的工程设计，其内容包括与整个弱电系统相关的弱电预埋管、弱电竖井、桥架、管路。综合管路的设计和施工还牵涉到综合配管或调整，桥架敷设

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预埋等。根据招标文件，我们在选用材料的时候所有桥架要求采用防火镀锌金属桥架，金属导管采用KBG管和SC管，各个子系统采用合用一个桥架，其中楼控

的电源线另外单独穿管子，避免相互之间的干扰。

1.3.2 需求分析

综合管路系统，主要是在大楼内建立弱电系统线路的公共通道，是各个智能化系统设备联结和集成的桥梁，由弱电桥架、管子及辅助材料等组成。综合管路的设计以智能化系统的整体规划和初步设计为基础，使整个智能化达到结构完整，系统集成、扩充和维护。

1.3.3 系统设计

1.3.3.1 系统规划及选型

1. 垂直桥架系统

综合布线和其余系统合用一根桥架，垂直桥架规格为400 X 200，涉密网单独使用规格为100*50的桥架。其中桥架中间采用隔板使光纤和其他弱电线缆分

开敷设，桥架从弱电管井开始安装，沿着走道敷设，桥架内每米设置一个扣环，以固定垂直光纤、大对数电缆等其他弱电线路；垂直桥架安装后，在弱电井内设置封闭板，平时关闭，检修或增加干线时开放。

2. 水平桥架系统

为了和垂直桥架相对应，我们在每层的走廊吊顶内安装了水平桥架，其中UPS电缆桥架规格为200*100，其中桥架中间采用隔板使光纤和其他弱电线缆分

开敷设，根据楼层的信息点数和其他系统的点数来确定桥架的尺寸,所以在信息

点密集的5-12层所用规格为400*150的水平桥架。

3. 水平管路系统

水平管路主要为从水平桥架至各个系统终端所使用的管材，采用的材料视各个系统的不同而不同。水平管路从水平桥架开孔引出时，应从水平桥架的侧面引出，并做好桥架与管路紧固连接和两者之间的接地连接。大楼地下室采用SC管，地面以上采用KBG管。

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综合布线线缆由桥架引出，穿1根线的管材的管径均为20，穿2-3根线的管材管径均为25；3根以上分管敷设；安保系统每个摄像机从桥架的引出线路穿管径25的管子到所需要的位置，双鉴探测器与紧急按钮布一根KBG25；一卡通系统穿KBG25管至桥架。综合布线的布点位置应离地30CM；当设备到场后，管路与设备之间留有一段距离，在这段距离之间就需要金属软管来连接，在金属软管与预埋管路之间加设过路盒，便于检修、穿线和线路路由，并做好接地处理，在室外应做好防雨、漏水密封处理。水平管路布置主要由预埋、吊顶敷设和沿墙、沿柱敷设这几种，注意管路的走向布置美观性、可靠性和一致性，悬空敷设时，超过一定距离必须做好支架固定等加以紧固。

4. 公共广播管路系统

由于公共广播系统为110V定压信号传输（与常规弱电系统同桥架或同管高电压会会造成信号干扰），且涉及消防报警，其所有管路均单独设置。统一使用KBG20管。

1.3.3.2 系统各部分设计

1. 弱电桥架

弱电桥架用角钢支架支撑，角钢架用膨胀螺栓固定在楼板下方。在楼板上并不需要预留预埋件，桥架由镀锌薄钢板制成，在配线时，桥架要留有一定的备用量（30%-40%）。

整个预埋管路和桥架的施工，可几个部分组成：引入配线、辅助配线箱或配线架；垂直桥架部分，楼层水平管线部分，配线接头箱，过路箱、分线箱以及出线盒等接线设备。单根桥架在每隔一定的距离之间连接一根短接线以达到接地的效果。

管内穿线与线的连接

对穿管的线缆，不同系统线路，不应穿在同一管内或线槽内；穿线前，采用压缩空气，将管内的积水和杂物清除干净，并吸入少量滑石粉，以减少磨擦，并检查管口毛刺和刃口是否清除干净，以防穿线时导线绝缘被损坏；放线时采用放线架，以免导线扭结和背扣，同时，引入导线外圈抽线头放线，以免弄乱整盘导

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线或导线打成小圈扭结；导线在管内不得有接头和扭结，其接头应设在接线盒，管内导线包括绝缘层在内的总面积不应大于管子内空面积的40%，且导线绝缘层不得损坏，导线不得扭曲；如导线较多，为防止导线端头路途受阻，要剥出端部线芯，并排好，与引线一端缠绕接好，再穿管；穿线时，应靠两人配合进行，一人在一端拉钢丝，一人在另一端把所有电线紧拧成一束送入管内，二人动作协调一致，应尽量减少导线与管中处磨擦；导线的连接必须保证质量，割开绝缘层时，不得损伤线芯，芯线连接，绝缘带应均匀严密，不得低于原绝缘层的绝缘强度，注意钢管穿线前应先戴护口，严禁先穿线后戴护口的施工方法，导线连接完毕，应在接头处作好锡焊处理，并采用绝缘带包扎牢。

2. 电缆敷设

电缆保护管的敷设：

电缆管不应有穿孔、裂缝，内壁应光滑，管口应无毛刺和尖角，管口做成喇叭形，弯管后，不应有裂缝，其弯扁程度不超过10%，弯曲半径不应小于电缆的最小允许弯曲半径，电缆管外表面刷沥青漆作防腐处理，镀锌管镀锌剥落处应涂防腐漆，埋入混凝土内的管子可不涂防腐漆，电缆管管径如无设计要求，管内径与电缆外径之比不小于1.5，每根电缆管弯头不应超过3个，直角弯不应超过2个；电缆管连接应牢固，密封良好，两口对准，且不得直接对焊，电缆保护管必须作好接地跨接，若管接头采用套管焊接时可以除外；引至设备的电缆管管口位置，应便于与设备连接并不妨碍设备的拆装和进出。

桥架采用引出管时，必须用开孔器开孔，开孔应整齐，与管孔径吻合，严禁采用气、电焊割孔，连接应采用管接头，严禁焊接，钢制桥架直线敷设超过30m，应采用伸缩连接板连接，桥架的转弯半径，不应小于电缆的弯曲半径，桥架及其支吊架均应良好接地，接地干线与每段桥架，均应至少有一点可靠连接，包括弯头等，在有振动的场所，还应装置弹簧垫圈，软连接处应采用纺织铜线连接。1.3.3.3 系统主要功能

桥架应固定在墙面上（或吊顶下），要求桥架为全密封结构，以防鼠害。可通过锁扣开启盖子，桥架之间通过配套的连接片和螺栓连接；

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金属桥架用来安放和引导电缆，并起到机械保护的作用。同时还提供了一个防火、密封、紧固的空间使线缆可以安全地延伸到目的地，并为今后维护和扩充提供方便；

桥架内线缆的总截面积不超过桥架内截面积的三分之一；

金属电线管内线缆的填充率不超过30%；

为防止电磁干扰，信息线缆线路与强电线路平行走向之间距离不能小于如下距离：

墙内管路应连接良好，不能断接；底盒上的螺丝孔(耳朵)不能损坏，否则面板无法安装，信息插座距离强电插座应该大于20cm。

1.3.3.4 与其它系统的关联

弱电施工总承包协调必须对本工程弱电系统总体进行协调管理，与其他各专业协调配合

与电气专业方的配合

有关弱电之主要设备的供电由电气专业方负责提供，电气承包方将为弱电系统电力供电提供所需的线槽及管道，弱电施工总承包须在按时向电气承包方提供本工程范围内各系统有关施工图，弱电施工总承包须提供与电气专业方协调以进行所需的安装配合工作，并就双方的交接驳口商定准确的位置。

1.3.3.5 装修承包方的配合

在实际施工前，弱电施工总承包应协调各分包商/承包商与配合装修单位进

行已安装工程作技术交底，并须以书面形式确认有关预留的设施是否满足本技术文件范围内施工的要求。弱电施工总承包须负责提供进一步完善预留设施的资料。

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弱电施工总承包开始工作后须以书面形式确认及提供有关建筑结构的外型

和强度有影响的有关资料，包括设备进出的吊装孔洞要求。如经复核原工程资料确定仍需再作增改时，弱电施工总承包须立刻提交详细的资料供设计方审核。

1.4 UPS电源、防雷接地系统

1.4.1 系统概述

随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多。而这其中的绝大部分都是非线性负载，也就是说它们从电网提取的波形与电压波形不一致。这样无疑会给电网带来了大量的谐波以及其他的公害，使供电的质量越来越坏。另一方面，一些重要的系统及部门，如银行系统、电力部门、机场、通讯设备、高级医疗设备等等对供电质量的要求越来越高。不仅要求供电的连续性，即不能停电，还要求电压、频率、波形准确完好，不能受到电网的任何干扰，要有一个干净或净化的电源条件。

电网的干扰分为以下六类：

噪声(noise)：在正弦电压波形上叠加的一些尖脉冲(毛刺)；

电压变化(voltage variation)：正弦电压的幅值过高或过低；

频率变化(frequency variation)：正弦波的频率不是标准50Hz，过高或过低；

瞬间间断(micro-break)：正弦波的短暂不连续，一般指小于300毫秒的间断；

停电(outage)：正弦波的长时间不连续一般指大于300毫秒的间断；

谐波(harzionics)：在标准的50Hz的电网频率上叠加了50Hz整数倍或非整数倍的信号，使正弦波严重失真。

为了消除以上这些电网公害的影响，一方面是指定有关的法规来限制用电器对电网造成的公害，如国际电工技术委员会制定的标准IEC555-2(1982年生效)和IEC1000-3-2(1996年1月1日生效)，欧洲标准EN60552，瑞士标准ASE 3600

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以及美国标准IEEE519等；另一方面，在重要场合(如计算机、通讯设备等)普遍使用UPS来消除以上这些公害，使用电设备运行在安全的环境下。

UPS经过多年以来的不断改进，能够彻底消除以上这些公害给用电设备带来的影响，其作用和功能可以分为以下五个方面：

双路电源之间的无间断相互切换；

隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前，既使负载对电网不产生干扰，又使电网中的干扰不影响负载。

电压变换作用：当前级电网发生波动时，UPS的输出电压保持在一个恒定值。

频率变换作用：当市电频率变化时，UPS起到稳频作用。提供一定的后备

时间：通过浮充电状态下的电池组，贮存一定的能量提供足够的后备时间，使主机运行在安全的状态下。

各种新技术的运用和质量的不断提高，使系统的可靠性得到了更大的保证，用户的使用愈加简化。

近年来，智能建筑方兴未艾。智能建筑内多包含有大量的电子设备与计算机系统，这些电子设备与计算机系统通常属于耐电压等级低，防干扰要求高的弱电设备，最怕受到雷击。普通建筑物防雷保护的避雷装置引入了强大的雷电流通过引下线入地，在附近空间产生了强大的电磁场变化，会在相邻的导线（包括电源线和信号线）上感应出雷电过电压，因此普通建筑物防雷系统不但不能保护这些电子设备与计算机系统，反而可能会引入雷电。因此，智能建筑的防雷保护成为一个越来越重要的课题摆在我们面前。

1.4.2 系统需求

弱电专业子系统均采用统一供电的方式，由蓄电间统一引UPS电源至弱电间。

智能化系统接地采用大楼联合接地方式，与大楼其他电气系统共用一个联合接地体，其接地电阻不大于1Ω。

机房设备需配置UPS不间断电源以保证在市电断电情况下一定时间的连续

供电。在大楼蓄电间配置一台20KVA的UPS，满载2小时。电源防雷应符合

GB50057—94《建筑物防雷设计规范》(2004版)标准。

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接地引出线可从联合接地环网中专用环上引出至底层弱电进线间内，设置弱电总等电位联结端子板，供各弱电机房局部等电位联结端子板或智能化系统接地使用。弱电机房及会议系统控制室内设置局部等电位联结，采用适当的铜排和网格分布。弱电机房局部等电位联结端子板与总等电位联结端子板间的接地干线需单独设置。

弱电间内所有设备外壳必须与接地连接，采用适当规格的接地线连接至接地端子板。

考虑未来扩展的需要，弱电防雷接地系统的接地桩、汇流排等接地系统容量在满足现有机房设备的使用需求上,预留50%的余量。机房接地传输主干在满足现有设备接地的需求基础上，预留50%的接地点。

机房的防雷等级做到C级和做到三级电源防护。

安装设备的过电压保护措施，具体做法须符合IEC61643之规定要求。同时，为防止避雷器过负荷造成短路，配置专用动作曲线的断路器，该断路器具有在浪涌电流经过时不动作的特性。

1.4.3 防雷系统

防雷系统由外部防雷和内部防雷两部分组成。

接地系统分为机房接地、弱电井设备接地、金属桥架接地、弱电接地干线几部分。

本工程采用综合接地方式，接地电阻不大于1欧姆。

1.4.3.1 外部防雷

外部防雷应按相关标准进行设计，在建筑物屋面选择合适的位置安装1根预放电型避雷针，以保证建筑物屋面的各种设备如卫星接收装置、屋面电子设备处于其保护之内，免受直击雷的袭击。此部分由强电或设计院设计。

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1.4.3.2 内部防雷

1.4.3.

2.1 电源防雷

在供电主干线、配电箱及电子设备前加装耐冲击电压不同保护设备。在UPS 输入端的总配电柜内安装TOP TB40-385/4电源防雷器。

所有电源防雷器前应加装后备保护空开或者断路器一套。

电源三级防雷器选型：

选用较小通流量但残压更低的插座电源防雷器TD106，此防雷器为一拖三的防雷插排，插接在重要设备如服务器、交换机、路由器等插座处，使整个机房的重要用电设备得到电源三级保护，该保护器最大放电电流为7KA，具有三级保护于一体，能滤除300KHZ-100MHZ的杂波，主要应用在网络机房、电信机房、UPS 机房和各个IDF。

1.4.4 接地系统

一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。在《电子计算机房防雷设计规范》（GB 5O174-93）中，明确提出：交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国标《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于场地的接地电阻要求≤4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

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总结来说，弱电系统的防雷问题是一个综合性的工作，尤其是弱电系统的雷电浪涌防护还重视不够，也常常由其而引起设备的损坏，所以在完善弱电系统外部防护的同时，要加强弱电系统的内部防护，建议加强以下几方面的工作；

(1)首先要完善弱电外部雷电防护，将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散。

(2)其次要阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波。

(3)第三限制钳位被保护设备上浪涌过压过流幅值在设备可承受的范围。

1.4.4.1.1 接地实施方案

大楼采用大楼联合接地方式，与大楼其他电气系统共用一个联合接地体，其接地电阻不大于1Ω。

其接地引出线从联合接地环网中引出至底层弱电进线间内，并有弱电总等电位联结端子板，使各弱电机房局部等电位联接端子板接地。弱电机房和会议系统控制室内都设有局部等电位，采用40*4的铜排联结。弱电机房局部等电位联结端子板与总等电位联结端子板间的接地干线单独设置。

1.4.5 UPS电源系统设计

1.4.5.1 系统实现功能介绍

1.与市电供电的自动切换。

2.双回路电源自动切换功能。

当市电供电中断时间较长时，可按用户预先所设置的定时关机顺序(由网络管理员根据各种设备的优先权高低来进行排序)，依次对特定的计算机／服务器自动执行数据存盘和关闭操作系统的操作，以确保用户所运行的程序／数据的安全。

3.实时图形显示UPS的运行参数输入／输出电压、电流和频率和无功功率，电池后备供电时间，负载百分比等随时间的变化曲线)。

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4.查看UPS运行的“大事记”(自开机以来的报警故障／提示性信息)。

5.网络管理人员定期对“电池”执行“自诊断”测试。

1.4.5.2 扩展功能

WEB/SNMP管理功能、环境监控制功能、集成功能。

1.4.5.3 系统配置

UPS不间断电源系统安装在UPS机房，主机采用山特30KVA，蓄电池配置：松下60节×100AH，弱电设备的用电负荷进行集中UPS电源管理。监控系统设备按在断电的情况下正常运行4小时的配置。其余弱电设备按保持2小时配置。1.4.5.4 UPS的电源管理特性

1.当市电供电中断时间较长时，可按用户预先所设置的定时关机顺序(由网络管理员根据各种设备的优先权高低来进行排序)，依次对特定的计算机／服务器自动执行数据存盘和关闭操作系统的操作，以确保用户所运行的程序／数据的安全。

2.实时图形显示UPS的运行参数输入／输出电压、电流和频率和无功功率，电池后备供电时间，负载百分比等随时间的变化曲线)。

3.查看UPS运行的“大事记”(自开机以来的报警故障／提示性信息)。

4.网络管理人员定期对“电池”执行“自诊断”测试。

5.对用户所指定的UPS报警信息，利用传呼或电子邮件的办法传送到传真机／寻呼机／移动电话上，以便值班人员到现场处理事故。

6.改变位于网络上的特定UPS的操作参数。

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