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智能网络UPS电源监控技术的研究

2019-11-20 07:36 企业资讯 已读

  UPS(UninterruptiblePowerSystem)即不间断电源,是一种以逆变器为▪•★主要元件、稳压▲●…△稳频输出的计算机电源保护设备。UPS是伴随着计算机的诞生而出现的。特别是微型计算机的飞速发展,客观上促进了UPS电源的发展[1]。UPS的基本功能就是停电时能够接替市电持续地供应电力,由于电子元器件反应速度快,停电的瞬间在4-8ms内继续供应电力,解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等△▪▲□△现▼▲象,使我们的计算机系统和网络运行更加稳定安全。

  随着计算机技术的发展,计算机及其网络对相应的电力保障提出了更高的要求,在这样的◆★◇▽▼•▼前提下,智能网络UPS电源应运而生。智能网络UPS电源系统,主要是以网络为管理对象,在UPS主机的输出端增设RS232,485接▼▼▽●▽●El,SNMP(简单网络管理协议)卡等类型的通信接13,利用接口经过专用的通信电缆同服务器、路由器、网关等设备上相对应▷•●的通信接口相连,把UPS电源与计算机网络构成一个具有监控功能的智能网络供电系统。目前UPS网络智能化技术主要有2个方面:一是与服务器上的软件协调工作,使UPS除了完成不问断供电外,还能实▪▲□◁现网络故障报警、事件、数据日志记录、UPS参数自动测试分折、调节功能等;二是将传统UPS通过硬件接口与计算机相连,结合特殊◆●△▼●设计的软件,提供完整的电源管理方案,以加强UPS节能功能。

  UPS的监控技术主要有三种[2]:(1)基于串行通信方式的监控技术;(2)基于Web的监控技术;(3)基于SNMP的监控技术。

  基于串行通信方式的监控技术受通信距离的限制,主要用于局域网中UPS的监控;基于web的监控技术将UPS与一台主机相连,通过主机上的Web浏览器对分布在WAN范围内的UPS进行监控,定期产生UPS的状态报告(包括UPS状态和电池状态)并转换成一定的格式文件,以便于UP▲=○▼S的管理、诊断、事件处理,保证电力或UPS故障时☆△◆▲■计算机系统的安全关闭,使UPS处于健康的运行状态,提高电力故障时计算机网络的可用性。它的便利在于无需对现有的电源系统作任何改造。但是通过主机上网,通信监控软件安装在系统主机上,它工作时需要◆◁•占用大量主机资源,如果UPS的信息量很大,势必会影响到主机的稳定运行和性能。基于SNMP的监控技术主要用于UPS数量多、分布广的◇=△▲企业级网络中。给UPS配个网卡或直接将SNMP适配器集成到UPS里,把UPS作为网络中的独立节点进行控制△▪▲□△和诊断,通过网络访问自己的计算机和网站,或通过串口与网络访问监控系统电源系统进行远程监控或网络关机,实时提供UPS的电流、电压、电池后备时间和负载量的状态分析,出现故障时及时通知用户,以便系统管理员可以迅速简便地判◆■断出电源故障的发生处并迅速得以解决,使对网络性能的影响减至最小,并能定时开关UPS和系统实现UPS的自检等。这种方式的UPS系统反映灵敏,可操控性强,应用范围十分广泛。下面主要论述基于SN—MP监控技术的智能网络UPS系统。

  一个完整的智能网络UPS系统硬件部分应当至少包含整流滤波部分、逆变部分、蓄电池系统□◁以及其他的辅助部分,各部分协调一致才能形成一个良好•☆■▲的UPS运行环境,它的系统结构如图l所示,该系统通过R8232电源发生电路与UPS适配器相连,而U●PS适配器代替相应的计算机作为网络的一个节点接入网络,也就是说每一个UPS都有其独市的口地由},网络上的其他用户和网络管理员只要输人IP地址,就可看到UPS◇…=▲的任何信息Ⅲ。管理员可以使用网络内的任何一台计算机对相应的UPS进行监挎。有特殊情况时,软件可以通过传呼、E—mail等方式通知维护人员作出相应的反映,当UPS遇到特殊情况时,也町从网络内的任何一台计算机观察UPS的基本情况,并实施有效的措施。它的基本设计原理如图2所示。

  高度智能的UPS监控技术不仅仅需要硬件系统的支持,更要有相应的电源监控软件、SNMP管理器的支持,用户可执行UPS与网络平台之间的远程监控和数据的网络通信操作,使UPS具有远程管理能力,成为网络系统中的重要组成部分。智能化UPS监控系统的软件部分主要由智能网络UPS通迅显示模块、与计算机的通讯部分和看门狗电路三部分组成。

  通迅显示模块的主要功能是把UPS使用过程中的各种信息显示到控制面板上的液晶屏上,主要的硬件连接方式是利用单片机(例如AT89C51)与液晶显示屏以模接口方式连接;开关机键直接与89C51的INTO相连接,以中断的方式实现系统的开关机功能,同时设计相府的菜单结构以简化操作。

  通讯部分主要负责UPS与计算机之间的通讯,一般采用双路驱动器/接收器Max232来实现相应的功能。软件设计中,其接I:l程序主要由发送子程序和通讯口中断处理接收子程序组成,发送时,先发送一个起始位(低电平),接着按低位在先的顺序发送8位数据,最后发送停止位。接收时,先判断RXU接收端口是否有起始低电平出现,如有则按低位在先的顺序接收8位数,最后判断RXD是否有高电平出现,如有则完成一个数据接收,否则继续等待。程序流程图如下图所示。其中图3为发送过程流程图,图4为接收过程流程图。

  结论:UPS系统与Internet技术的紧密结合,使得UPS系统比以往任何时候都更易用,也更安全。随着网络的广泛化和全球化。用户对网络可用性的要求会越来越高,使UPS从对网络关键设备的保护延伸至对整个网络路径的保护,这也对U◁☆●•○△PS电源★▽…◇的进一步发展提出了更高的要求。

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