智能網(wǎng)絡(luò)UPS電源監(jiān)控技術(shù)的研究

李運(yùn)磊 王騰飛 姬廣省

摘 ?要：現(xiàn)代化信息技術(shù)不斷更新?lián)Q代，UPS應(yīng)用范圍愈加廣泛，可以提供不間斷的電源支持，確保電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提升生產(chǎn)效率。為了最大程度上UPS電源積極效應(yīng)，可以積極融合現(xiàn)代化信息技術(shù)構(gòu)建智能化供電系統(tǒng)，改善UPS軟件和硬件監(jiān)控功能，一旦出現(xiàn)問題可以智能化記錄下來(lái)，并發(fā)出預(yù)警信息給管理人員，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)同時(shí)，切實(shí)提升電源智能化管理水平。

關(guān)鍵詞：UPS電源;智能網(wǎng)絡(luò);監(jiān)控技術(shù)

1 智能UPS電源功能分析

UPS即不間斷電源，主要元件是逆變器，一種計(jì)算機(jī)電源保護(hù)設(shè)備。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)推陳出新，一定程度上帶動(dòng)了UPS電源發(fā)展，其功能主要表現(xiàn)在停電時(shí)持續(xù)提供電力支持，停電瞬間即可恢復(fù)電力供應(yīng)，電子元器件快速反應(yīng)，最大程度上改善電力低電壓、斷電和高電壓等問題，切實(shí)保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

智能UPS電源系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，網(wǎng)絡(luò)是主要管理對(duì)象，通過(guò)輸出端的RS232和485接口，以及SNMP適配器聯(lián)合運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)等設(shè)備通信接口連接，基于智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行情況[2]。就UPS網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)來(lái)看，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是服務(wù)器軟件協(xié)調(diào)，促使UPS電源具備不間斷供電功能同時(shí)，發(fā)現(xiàn)故障問題可以實(shí)時(shí)預(yù)警、記錄日志、參數(shù)自動(dòng)測(cè)試分析與調(diào)節(jié)功能。其二是將常規(guī)UPS硬件接口連接到計(jì)算機(jī)上，并通過(guò)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)編制可靠的電源管理方案，不僅可以增強(qiáng)UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，還可以賦予UPS電源系統(tǒng)更強(qiáng)的節(jié)能效果。

智能化監(jiān)控下的UPS電源系統(tǒng)功能強(qiáng)大、豐富，可以記錄下系統(tǒng)運(yùn)行情況，監(jiān)視和查看UPS內(nèi)部狀態(tài)，UPS狀態(tài)包含分布位置、UPS型號(hào)規(guī)格、IP地址和電池服役年限等數(shù)據(jù)信息，以及系統(tǒng)是否可以快速相應(yīng)等信息。關(guān)于UPS的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)，檢查UPS名單、電池剩余運(yùn)行時(shí)間以及負(fù)載量等，結(jié)合電池自檢結(jié)果優(yōu)化配置設(shè)備參數(shù)，保障UPS穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)有的積極效應(yīng)足以大程度上發(fā)揮。依據(jù)實(shí)際需要，UPS可以每日設(shè)定自動(dòng)開關(guān)機(jī)時(shí)間，或是將智能UPS同MODEM連接遠(yuǎn)程遙控，打破時(shí)間和空間限制，工作人員不需要前往現(xiàn)場(chǎng)即可監(jiān)測(cè)獲取設(shè)備運(yùn)行情況，遠(yuǎn)程控制設(shè)備開關(guān)[3]。同時(shí)，智能UPS可以自我監(jiān)測(cè)和診查，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定期執(zhí)行電池充放電和文件保存工作，對(duì)于特殊情況可以自動(dòng)發(fā)送郵件、語(yǔ)音警告或是自動(dòng)撥號(hào)等方式，通知系統(tǒng)管理人員。軟件適配性良好，可以滿足目前市場(chǎng)上多數(shù)主流操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)操作控制，家那個(gè)地系統(tǒng)占用資源同時(shí)，依據(jù)用戶個(gè)體喜好來(lái)選擇人機(jī)交互界面。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，可以基于曲線、表格和趨勢(shì)圖等形式呈現(xiàn)，監(jiān)測(cè)結(jié)果更加直觀、明確，便于后期智能化操作控制。

2 智能UPS監(jiān)控技術(shù)分析

就智能UPS監(jiān)控技術(shù)來(lái)看，主要包括3種，基于SNMP監(jiān)控技術(shù)，基于Web監(jiān)控技術(shù)，基于串行通信方式監(jiān)控技術(shù)。其一，串行通信方式監(jiān)控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，通信距離是一個(gè)主要影響因素，多是應(yīng)用在局域網(wǎng)UPS監(jiān)控領(lǐng)域。其二，基于Web監(jiān)控技術(shù)連接UPS、主機(jī)，借助Web瀏覽器分布監(jiān)控范圍內(nèi)的UPS電源運(yùn)行情況，記錄下UPS運(yùn)行狀態(tài)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決電力故障問題，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可用性。此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)鮮明，不需要對(duì)現(xiàn)有電源系統(tǒng)改造升級(jí)，降低改造成本。如果是主機(jī)上網(wǎng)則是系統(tǒng)主機(jī)上安裝通信監(jiān)控軟件，會(huì)占據(jù)大量主機(jī)資源，UPS信息量過(guò)大，會(huì)影響到主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。其三，SNMP監(jiān)控技術(shù)多是應(yīng)用在UPS數(shù)量多的企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)范疇，將SNMP適配器集成在UPS，充當(dāng)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)診斷控制，或是串口同玩過(guò)訪問監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)控UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化開啟和關(guān)閉，狀態(tài)分析UPS的電壓、電流等數(shù)據(jù)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)將信息上傳給用戶端，第一時(shí)間定位和判斷電源故障，有效處理，將影響和損失降到最低。基于此種方式構(gòu)建的智能UPS系統(tǒng)可操作性較強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行速度較快，可以滿足多種需要廣泛應(yīng)用。

2.1硬件設(shè)計(jì)

建立健全的智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng)，需要關(guān)注硬件和軟件配置。硬件部分涵蓋逆變部分、整流濾波、蓄電池系統(tǒng)等部分，要求各部分緊密協(xié)調(diào)運(yùn)作，這樣才能創(chuàng)設(shè)一個(gè)安全穩(wěn)定的UPS運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)電源發(fā)生電路和UPS適配器可靠連接，以一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)，為每個(gè)UPS配備專門的IP地址，網(wǎng)絡(luò)管理人員通過(guò)輸入IP地址獲取系統(tǒng)各項(xiàng)狀態(tài)信息。在智能網(wǎng)絡(luò)下，可以全方位監(jiān)控UPS系統(tǒng)運(yùn)行情況，一旦發(fā)生特殊情況可以自動(dòng)發(fā)送郵件和撥號(hào)方式來(lái)通知管理人員，制定有效措施予以控制。

2.2軟件設(shè)計(jì)

在硬件系統(tǒng)優(yōu)化配置下，還要注重配套軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲取SNMP管理器和電源監(jiān)控軟件支持，用戶端可以基于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和操作網(wǎng)絡(luò)通信，不需要進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)即可遠(yuǎn)程監(jiān)管控制，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的不可或缺組成部分。基于智能化UPS監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，包括UPS通訊顯示模塊、看門狗電路以及計(jì)算機(jī)通訊模塊等部分。其中通訊顯示模塊，可以將UPS使用期間的信息生動(dòng)呈現(xiàn)在控制面板上，基于單片機(jī)硬件連接方式，同顯示器接口牢固連接。開關(guān)機(jī)按鍵同89C51的INTO連接，終端控制系統(tǒng)開關(guān)機(jī)，操作更加簡(jiǎn)單、便捷。通訊模塊，其功能用于UPS和計(jì)算機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)通訊，可以實(shí)現(xiàn)信息快速傳輸和共享。

3 智能網(wǎng)絡(luò)UPS電源監(jiān)控技術(shù)未來(lái)展望

UPS監(jiān)控技術(shù)不斷優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)際應(yīng)用中取得了可觀成果，但其中仍然存在很多的問題。UPS監(jiān)控技術(shù)具有顯示打印、遙控監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，但總體上基本上滿足系統(tǒng)運(yùn)行管理和維護(hù)需要。但是，數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方面智能化還有待進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，力求提升供電質(zhì)量。目前信息化、自動(dòng)化和智能化是科技發(fā)展主流趨勢(shì)，對(duì)于無(wú)人值守實(shí)現(xiàn)意義深遠(yuǎn)。基于智能網(wǎng)絡(luò)UPS電源監(jiān)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障診斷和分析，收集和分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為設(shè)備故障定位、類型分析和分布情況等工作開展提供支持，編制故障維護(hù)和防控方案;統(tǒng)計(jì)分析用電量、用電負(fù)荷，將收集的數(shù)據(jù)信息繪制成曲線圖。

綜上所述，智能網(wǎng)絡(luò)UPS電源監(jiān)控技術(shù)不斷優(yōu)化改進(jìn)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)更加復(fù)雜化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能化分析，遠(yuǎn)程管控UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決故障問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王博.遠(yuǎn)程電源監(jiān)控系統(tǒng)在自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)中的開發(fā)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程，2021，29（01）：115-118.

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