隨著UPS技術(shù)的發(fā)展，UPS不僅需要具備很高的可用性，還需要具有在無人值守的情況下自動處理各種電源問題的能力，最大限度地保護用戶應(yīng)用及數(shù)據(jù)的安全，最大限度地減小電源問題給用戶帶來的不良影響。通過局域網(wǎng)或設(shè)備提供WWW服務(wù)，可以在Internet上實現(xiàn)對遠(yuǎn)程UPS設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控。

智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng)的含義

智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng)強調(diào)的是以整個網(wǎng)絡(luò)為保護對象,它是從網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的UPS管理功能、UPS監(jiān)控軟件、UPS備份技術(shù)、UPS供電方案及UPS系統(tǒng)集成等多方面考慮的系統(tǒng)工程。設(shè)計一個真正的智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng),首先應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)本身的UPS管理功能。

智能UPS就是具有監(jiān)控管理功能的UPS,它與普通UPS的主要區(qū)別在于:智能UPS的輸出端增設(shè)了DB9、RS232、R485、AS/400通信接口或SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)卡,這些接口通過電纜或調(diào)制解調(diào)器同服務(wù)器、路由器或網(wǎng)關(guān)相連,能完成一定的監(jiān)控管理功能;另外,還必須配備專門的UPS監(jiān)控軟件。監(jiān)控軟件除了提供自動關(guān)機等基本功能外,還具有很多高級管理功能,如:放電自動保護、遠(yuǎn)程關(guān)閉UPS、跟蹤電池儲能情況、自動尋呼管理員(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(tǒng)的集成方案

現(xiàn)在的系統(tǒng)集成主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集成,UPS電源系統(tǒng)的集成,則幾乎無人提及。筆者認(rèn)為,現(xiàn)在應(yīng)該是考慮UPS與應(yīng)用環(huán)境集成的時候了。因為,采用最新技術(shù)的UPS不僅僅是一臺電源保護設(shè)備,更是一個智能的電源管理系統(tǒng),它同傳統(tǒng)意義上的UPS有著本質(zhì)區(qū)別。

無論是UPS硬件接口,還是UPS監(jiān)控管理軟件,都具備了集成的條件。只有實現(xiàn)UPS與應(yīng)用環(huán)境的無縫連接,才可以把UPS的潛能發(fā)揮到極限;設(shè)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(jù)應(yīng)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(tǒng)的集成方案。圖中,UPS可以提供各種信號接口。

在機房、智能大廈等自動化程度較高的電源系統(tǒng)中,火災(zāi)報警信號、溫度檢測信號、保安系統(tǒng)等都能與UPS觸點信號連接。問題發(fā)生時,報警信號啟動,并緊急關(guān)掉UPS。監(jiān)控室電腦安裝的UPS監(jiān)控軟件不僅可檢測本大樓的UPS網(wǎng)絡(luò),而且能檢測遠(yuǎn)程UPS的狀況,以監(jiān)控整個電源系統(tǒng)的安全。

嵌入式Web服務(wù)器的UPS遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的設(shè)計

1、UPS遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的組成

UPS遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)主要由嵌入式Web服務(wù)器、設(shè)備管理器、設(shè)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(fù)責(zé)HTTP服務(wù)請求;設(shè)備管理器主要負(fù)責(zé)UPS狀態(tài)的讀取、設(shè)備參數(shù)的設(shè)置,即對設(shè)備進(jìn)行操作;管理信息庫主要記錄UPS設(shè)備的狀態(tài)信息;UPS就是所要管理的設(shè)備。

2、UPS監(jiān)控系統(tǒng)的通信過程

瀏覽器端與嵌入式Web服務(wù)器端的通信過程

首先,由Internet或者LAN客戶端瀏覽器的URL請求傳送到本地局域網(wǎng),直接到達(dá)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(yīng)這一URL請求,經(jīng)過安全認(rèn)證后調(diào)出用戶頁面并返回請求頁面;最后,瀏覽器在得到響應(yīng)后可以發(fā)出調(diào)用對UPS進(jìn)行監(jiān)控的請求,設(shè)備服務(wù)器響應(yīng)并解釋這個請求,向設(shè)備發(fā)出此請求設(shè)定的動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(shè)備服務(wù)器端的通信過程

設(shè)備服務(wù)器通過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(yīng)客戶端請求的狀態(tài)下,對管理信息庫中的數(shù)據(jù)讀取或者通過設(shè)備管理器對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置,設(shè)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(shù)據(jù)保持一致,從而達(dá)到管理UPS目的。

UPS監(jiān)控軟件的設(shè)計

在嵌入式WEB服務(wù)器上,編程實現(xiàn)TCP協(xié)議的一個難點在于建立連接和終止連接的具體過程。TCP協(xié)議是一個面向連接的協(xié)議,連接的雙方無論是哪一方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù),都必須先通過“三次握手”,在雙方之間建立一條連接,完成數(shù)據(jù)傳輸之后再通過“四次握手”終止連接。連接建立后,TCP就可以發(fā)送數(shù)據(jù)塊,稱為數(shù)據(jù)段。當(dāng)TCP發(fā)出一個段后,等待目的端確認(rèn)收到這個報文段;如果不能及時收到一個確認(rèn),將重發(fā)這個報文段。

另外,TCP還將對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗和檢查。當(dāng)UPS出現(xiàn)故障或事故時,由設(shè)備服務(wù)器首先發(fā)起發(fā)送報警,這時瀏覽器端是由專門的事件處理接收程序?qū)ｉT負(fù)責(zé)處理的,這個過程是由設(shè)備端發(fā)起的,其他的監(jiān)視和控制請求都是由管理人員由管理站發(fā)起

1、當(dāng)管理人員通過Web或?qū)Ｓ泄芾碚緛磉M(jìn)行管理時,由管理站端發(fā)起,建立連接交互通信,以網(wǎng)頁的形式返回到客戶端,實現(xiàn)監(jiān)視和控制的目標(biāo);

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

EmbeddedSNMPAgent負(fù)責(zé)收集UPS的狀態(tài)信息,并通過MIB Updater定期或者應(yīng)管理者要求對MIB庫進(jìn)行更新,保證WebServer可以查找到相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài),及時的返回給Web瀏覽器。HTML Storage是保存管理者與UPS進(jìn)行交互的頁面文件的,這些是在UPS初始管理通過專門的客戶端直接下載到Dataflash中的,以后可以通過更新程序?qū)Υ瞬糠治募M(jìn)行更新。

客戶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(yīng)的HTML文件,通過嵌入式Web服務(wù)器下載到客戶端的相應(yīng)JavaApplets等程序文件在瀏覽器的Java虛擬機上運行,客戶程序再建立和設(shè)備服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接(通過UDP數(shù)據(jù)報),通過網(wǎng)絡(luò)連接客戶端可以向Web服務(wù)器發(fā)送設(shè)備監(jiān)視和控制命令,設(shè)備服務(wù)器解釋這些命令,設(shè)備服務(wù)器再通過Megatec協(xié)議與UPS交互,完成對UPS的監(jiān)控。

設(shè)備服務(wù)器完成將網(wǎng)絡(luò)傳來的用戶指令轉(zhuǎn)換成UPS能夠識別的指令并傳送到UPS執(zhí)行,同時設(shè)備服務(wù)器還將UPS的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為客戶端能識別的格式,通過UDP數(shù)據(jù)報返回客戶端,完成客戶端對UPS的遠(yuǎn)程的監(jiān)控、診斷和管理的功能。

華葆金武士UPS電源2020.4.30摘