智能網(wǎng)絡(luò )UPS電源監控技術(shù)的研究

　　UPS(UninterruptiblePowerSystem)即不間斷電源，是一種以逆變器為主要元件、穩壓穩頻輸出的計算機電源保護設備。UPS是伴隨著(zhù)計算機的誕生而出現的。特別是微型計算機的飛速發(fā)展，客觀(guān)上促進(jìn)了UPS電源的發(fā)展[1]。UPS的基本功能就是停電時(shí)能夠接替市電持續地供應電力，由于電子元器件反應速度快，停電的瞬間在4-8ms內繼續供應電力，解決現有電力的斷電、低電壓、高電壓、突波、雜訊等現象，使我們的計算機系統和網(wǎng)絡(luò )運行更加穩定安全。

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機及其網(wǎng)絡(luò )對相應的電力保障提出了更高的要求，在這樣的前提下，智能網(wǎng)絡(luò )UPS電源應運而生。智能網(wǎng)絡(luò )UPS電源系統，主要是以網(wǎng)絡(luò )為管理對象，在UPS主機的輸出端增設RS232，485接El，SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議)卡等類(lèi)型的通信接13，利用接口經(jīng)過(guò)專(zhuān)用的通信電纜同服務(wù)器、路由器、網(wǎng)關(guān)等設備上相對應的通信接口相連，把UPS電源與計算機網(wǎng)絡(luò )構成一個(gè)具有監控功能的智能網(wǎng)絡(luò )供電系統。目前UPS網(wǎng)絡(luò )智能化技術(shù)主要有2個(gè)方面：一是與服務(wù)器上的軟件協(xié)調工作，使UPS除了完成不問(wèn)斷供電外，還能實(shí)現網(wǎng)絡(luò )故障報警、事件、數據日志記錄、UPS參數自動(dòng)測試分折、調節功能等；二是將傳統UPS通過(guò)硬件接口與計算機相連，結合特殊設計的軟件，提供完整的電源管理方案，以加強UPS節能功能。

　　UPS的監控技術(shù)主要有三種[2]：(1)基于串行通信方式的監控技術(shù)；(2)基于Web的監控技術(shù)；(3)基于SNMP的監控技術(shù)。

　　基于串行通信方式的監控技術(shù)受通信距離的限制，主要用于局域網(wǎng)中UPS的監控；基于web的監控技術(shù)將UPS與一臺主機相連，通過(guò)主機上的Web瀏覽器對分布在WAN范圍內的UPS進(jìn)行監控，定期產(chǎn)生UPS的狀態(tài)報告(包括UPS狀態(tài)和電池狀態(tài))并轉換成一定的格式文件，以便于UPS的管理、診斷、事件處理，保證電力或UPS故障時(shí)計算機系統的安全關(guān)閉，使UPS處于健康的運行狀態(tài)，提高電力故障時(shí)計算機網(wǎng)絡(luò )的可用性。它的便利在于無(wú)需對現有的電源系統作任何改造。但是通過(guò)主機上網(wǎng)，通信監控軟件安裝在系統主機上，它工作時(shí)需要占用大量主機資源，如果UPS的信息量很大，勢必會(huì )影響到主機的穩定運行和性能?；赟NMP的監控技術(shù)主要用于UPS數量多、分布廣的企業(yè)級網(wǎng)絡(luò )中。給UPS配個(gè)網(wǎng)卡或直接將SNMP適配器集成到UPS里，把UPS作為網(wǎng)絡(luò )中的獨立節點(diǎn)進(jìn)行控制和診斷，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)自己的計算機和網(wǎng)站，或通過(guò)串口與網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)監控系統對電源系統進(jìn)行遠程監控或網(wǎng)絡(luò )關(guān)機，實(shí)時(shí)提供UPS的電流、電壓、電池后備時(shí)間和負載量的狀態(tài)分析，出現故障時(shí)及時(shí)通知用戶(hù)，以便系統管理員可以迅速簡(jiǎn)便地判斷出電源故障的發(fā)生處并迅速得以解決，使對網(wǎng)絡(luò )性能的影響減至最小，并能定時(shí)開(kāi)關(guān)UPS和系統實(shí)現UPS的自檢等。這種方式的UPS系統反映靈敏，可操控性強，應用范圍十分廣泛。下面主要論述基于SN—MP監控技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò )UPS系統。

　　一個(gè)完整的智能網(wǎng)絡(luò )UPS系統硬件部分應當至少包含整流濾波部分、逆變部分、蓄電池系統以及其他的輔助部分，各部分協(xié)調一致才能形成一個(gè)良好的UPS運行環(huán)境，它的系統結構如圖l所示，該系統通過(guò)R8232電源發(fā)生電路與UPS適配器相連，而UPS適配器代替相應的計算機作為網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)節點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò )，也就是說(shuō)每一個(gè)UPS都有其獨市的口地由}，網(wǎng)絡(luò )上的其他用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò )管理員只要輸人IP地址，就可看到UPS的任何信息Ⅲ。管理員可以使用網(wǎng)絡(luò )內的任何一臺計算機對相應的UPS進(jìn)行監挎。有特殊情況時(shí)，軟件可以通過(guò)傳呼、E—mail等方式通知維護人員作出相應的反映，當UPS遇到特殊情況時(shí)，也町從網(wǎng)絡(luò )內的任何一臺計算機觀(guān)察UPS的基本情況，并實(shí)施有效的措施。它的基本設計原理如圖2所示。

　　高度智能的UPS監控技術(shù)不僅僅需要硬件系統的支持，更要有相應的電源監控軟件、SNMP管理器的支持，用戶(hù)可執行UPS與網(wǎng)絡(luò )平臺之間的遠程監控和數據的網(wǎng)絡(luò )通信操作，使UPS具有遠程管理能力，成為網(wǎng)絡(luò )系統中的重要組成部分。智能化UPS監控系統的軟件部分主要由智能網(wǎng)絡(luò )UPS通迅顯示模塊、與計算機的通訊部分和看門(mén)狗電路三部分組成。

　　通迅顯示模塊的主要功能是把UPS使用過(guò)程中的各種信息顯示到控制面板上的液晶屏上，主要的硬件連接方式是利用單片機(例如AT89C51)與液晶顯示屏以模接口方式連接；開(kāi)關(guān)機鍵直接與89C51的INTO相連接，以中斷的方式實(shí)現系統的開(kāi)關(guān)機功能，同時(shí)設計相府的菜單結構以簡(jiǎn)化操作。

　　通訊部分主要負責UPS與計算機之間的通訊，一般采用雙路驅動(dòng)器／接收器Max232來(lái)實(shí)現相應的功能。軟件設計中，其接I：l程序主要由發(fā)送子程序和通訊口中斷處理接收子程序組成，發(fā)送時(shí)，先發(fā)送一個(gè)起始位(低電平)，接著(zhù)按低位在先的順序發(fā)送8位數據，最后發(fā)送停止位。接收時(shí)，先判斷RXU接收端口是否有起始低電平出現，如有則按低位在先的順序接收8位數，最后判斷RXD是否有高電平出現，如有則完成一個(gè)數據接收，否則繼續等待。程序流程圖如下圖所示。其中圖3為發(fā)送過(guò)程流程圖，圖4為接收過(guò)程流程圖。

　　結論：UPS系統與Internet技術(shù)的緊密結合，使得UPS系統比以往任何時(shí)候都更易用，也更安全。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的廣泛化和全球化。用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )可用性的要求會(huì )越來(lái)越高，使UPS從對網(wǎng)絡(luò )關(guān)鍵設備的保護延伸至對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )路徑的保護，這也對UPS電源的進(jìn)一步發(fā)展提出了更高的要求。