隨著(zhù)UPS技術(shù)的發(fā)展，UPS不僅需要具備很高的可用性，還需要具有在無(wú)人值守的情況下自動(dòng)處理各種電源問(wèn)題的能力，最大限度地保護用戶(hù)應用及數據的安全，最大限度地減小電源問(wèn)題給用戶(hù)帶來(lái)的不良影響。通過(guò)局域網(wǎng)或設備提供WWW服務(wù)，可以在Internet上實(shí)現對遠程UPS設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。

智能網(wǎng)絡(luò )UPS系統的含義

智能網(wǎng)絡(luò )UPS系統強調的是以整個(gè)網(wǎng)絡(luò )為保護對象,它是從網(wǎng)絡(luò )操作系統的UPS管理功能、UPS監控軟件、UPS備份技術(shù)、UPS供電方案及UPS系統集成等多方面考慮的系統工程。設計一個(gè)真正的智能網(wǎng)絡(luò )UPS系統,首先應充分考慮網(wǎng)絡(luò )操作系統本身的UPS管理功能。

智能UPS就是具有監控管理功能的UPS,它與普通UPS的主要區別在于:智能UPS的輸出端增設了DB9、RS232、R485、AS/400通信接口或SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議)卡,這些接口通過(guò)電纜或調制解調器同服務(wù)器、路由器或網(wǎng)關(guān)相連,能完成一定的監控管理功能;另外,還必須配備專(zhuān)門(mén)的UPS監控軟件。監控軟件除了提供自動(dòng)關(guān)機等基本功能外,還具有很多高級管理功能,如:放電自動(dòng)保護、遠程關(guān)閉UPS、跟蹤電池儲能情況、自動(dòng)尋呼管理員(BP功能)、給有關(guān)人員發(fā)送Email等;最后,還要考慮UPS備份冗余技術(shù)。

UPS電源系統的集成方案

現在的系統集成主要體現在網(wǎng)絡(luò )設備的集成,UPS電源系統的集成,則幾乎無(wú)人提及。筆者認為,現在應該是考慮UPS與應用環(huán)境集成的時(shí)候了。因為,采用最新技術(shù)的UPS不僅僅是一臺電源保護設備,更是一個(gè)智能的電源管理系統,它同傳統意義上的UPS有著(zhù)本質(zhì)區別。

無(wú)論是UPS硬件接口,還是UPS監控管理軟件,都具備了集成的條件。只有實(shí)現UPS與應用環(huán)境的無(wú)縫連接,才可以把UPS的潛能發(fā)揮到極限;設備管理者也能更方便快捷地檢測、控制、管理UPS的使用狀況,并根據應用的不同需要,提供從RS232接口、SNMP接口到Modem的連接等多種管理方案。圖1為一幢智能大廈的UPS系統的集成方案。圖中,UPS可以提供各種信號接口。

在機房、智能大廈等自動(dòng)化程度較高的電源系統中,火災報警信號、溫度檢測信號、保安系統等都能與UPS觸點(diǎn)信號連接。問(wèn)題發(fā)生時(shí),報警信號啟動(dòng),并緊急關(guān)掉UPS。監控室電腦安裝的UPS監控軟件不僅可檢測本大樓的UPS網(wǎng)絡(luò ),而且能檢測遠程UPS的狀況,以監控整個(gè)電源系統的安全。

嵌入式Web服務(wù)器的UPS遠程管理系統的設計

1、UPS遠程管理系統的組成

UPS遠程管理系統主要由嵌入式Web服務(wù)器、設備管理器、設備管理信息庫、UPS控制接口、UPS共同組成。嵌入式Web服務(wù)器主要負責HTTP服務(wù)請求;設備管理器主要負責UPS狀態(tài)的讀取、設備參數的設置,即對設備進(jìn)行操作;管理信息庫主要記錄UPS設備的狀態(tài)信息;UPS就是所要管理的設備。

2、UPS監控系統的通信過(guò)程

瀏覽器端與嵌入式Web服務(wù)器端的通信過(guò)程

首先,由Internet或者LAN客戶(hù)端瀏覽器的URL請求傳送到本地局域網(wǎng),直接到達嵌入式Web服務(wù)器的以太網(wǎng)接口;其次,嵌入式Web服務(wù)器響應這一URL請求,經(jīng)過(guò)安全認證后調出用戶(hù)頁(yè)面并返回請求頁(yè)面;最后,瀏覽器在得到響應后可以發(fā)出調用對UPS進(jìn)行監控的請求,設備服務(wù)器響應并解釋這個(gè)請求,向設備發(fā)出此請求設定的動(dòng)作控制命令及其相關(guān)輔助命令。

嵌入式Web服務(wù)器端與設備服務(wù)器端的通信過(guò)程

設備服務(wù)器通過(guò)Megatec協(xié)議定期讀取UPS的狀態(tài)信息,對管理信息庫進(jìn)行更新,Web服務(wù)器響應客戶(hù)端請求的狀態(tài)下,對管理信息庫中的數據讀取或者通過(guò)設備管理器對設備狀態(tài)進(jìn)行設置,設備服務(wù)器定期讀取UPS的狀態(tài)對管理信息庫進(jìn)行更新,使UPS的狀態(tài)與管理信息庫中的數據保持一致,從而達到管理UPS目的。

UPS監控軟件的設計

在嵌入式WEB服務(wù)器上,編程實(shí)現TCP協(xié)議的一個(gè)難點(diǎn)在于建立連接和終止連接的具體過(guò)程。TCP協(xié)議是一個(gè)面向連接的協(xié)議,連接的雙方無(wú)論是哪一方向另一方發(fā)送數據,都必須先通過(guò)“三次握手”,在雙方之間建立一條連接,完成數據傳輸之后再通過(guò)“四次握手”終止連接。連接建立后,TCP就可以發(fā)送數據塊,稱(chēng)為數據段。當TCP發(fā)出一個(gè)段后,等待目的端確認收到這個(gè)報文段;如果不能及時(shí)收到一個(gè)確認,將重發(fā)這個(gè)報文段。

另外,TCP還將對數據進(jìn)行校驗和檢查。當UPS出現故障或事故時(shí),由設備服務(wù)器首先發(fā)起發(fā)送報警,這時(shí)瀏覽器端是由專(zhuān)門(mén)的事件處理接收程序專(zhuān)門(mén)負責處理的,這個(gè)過(guò)程是由設備端發(fā)起的,其他的監視和控制請求都是由管理人員由管理站發(fā)起

1、當管理人員通過(guò)Web或專(zhuān)有管理站來(lái)進(jìn)行管理時(shí),由管理站端發(fā)起,建立連接交互通信,以網(wǎng)頁(yè)的形式返回到客戶(hù)端,實(shí)現監視和控制的目標;

2、由EID/WED Processor發(fā)起事故或事件通知,這是由設備服務(wù)器發(fā)起的,直接發(fā)送給SNMPTrapReceiver來(lái)接收處理,SNMP Trap Receiver與SNMPManager是獨立的,SNMPTrap Receiver直接監聽(tīng)設備服務(wù)器端發(fā)來(lái)的事件消息,并對其進(jìn)行相應的處理,最終也可以通過(guò)Web頁(yè)的形式顯示。

EmbeddedSNMPAgent負責收集UPS的狀態(tài)信息,并通過(guò)MIB Updater定期或者應管理者要求對MIB庫進(jìn)行更新,保證WebServer可以查找到相應的設備狀態(tài),及時(shí)的返回給Web瀏覽器。HTML Storage是保存管理者與UPS進(jìn)行交互的頁(yè)面文件的,這些是在UPS初始管理通過(guò)專(zhuān)門(mén)的客戶(hù)端直接下載到Dataflash中的,以后可以通過(guò)更新程序對此部分文件進(jìn)行更新。

客戶(hù)端瀏覽器首先與嵌入式Web服務(wù)器建立HTTP連接,Web服務(wù)器讀取指定的文件和管理信息,返回相應的HTML文件,通過(guò)嵌入式Web服務(wù)器下載到客戶(hù)端的相應JavaApplets等程序文件在瀏覽器的Java虛擬機上運行,客戶(hù)程序再建立和設備服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò )連接(通過(guò)UDP數據報),通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接客戶(hù)端可以向Web服務(wù)器發(fā)送設備監視和控制命令,設備服務(wù)器解釋這些命令,設備服務(wù)器再通過(guò)Megatec協(xié)議與UPS交互,完成對UPS的監控。

設備服務(wù)器完成將網(wǎng)絡(luò )傳來(lái)的用戶(hù)指令轉換成UPS能夠識別的指令并傳送到UPS執行,同時(shí)設備服務(wù)器還將UPS的狀態(tài)轉換為客戶(hù)端能識別的格式,通過(guò)UDP數據報返回客戶(hù)端,完成客戶(hù)端對UPS的遠程的監控、診斷和管理的功能。

華葆金武士UPS電源2020.4.30摘