CN105375614B - 具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的ｕｐｓ装置 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其中该不断电***为包括有UPS本体及UPS监控模块，并由U PS本体所连接至少一个外接电池箱包括有电池箱本体及电池箱监控模块，而电池箱监控模块所具有的控制单元连接有用以侦测电池箱本体状态信息的侦测模块，并由控制单元连接有存储器及可透过局域网络与UPS监控模块联机进行传输电池箱本体状态信息的网络接口，当电池箱监控模块将电池箱本体状态信息传送至UPS监控模块后，让管理者可利用外部设备的网页浏览器透过局域网络联机至UPS监控模块内建的网页服务器提供的管理电池箱状态页面取得各个外接电池箱的状态信息。

Description

具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的ＵＰＳ装置

技术领域

本发明是提供一种具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS 装置，尤指外接电池箱的电池箱监控模块可将侦测电池箱本体的状态信息透过局域网络传输至不断电***的UPS监控模块后，再由外部设备的网页浏览器透过局域网络联机至UPS监控模块内建的网页服务器取得显示外接电池箱的状态信息。

背景技术

现今电子科技与媒体信息的蓬勃发展，使计算机朝向运算功能强、速度快及体积小的方向迈进，由于许多电子装置或设备皆会以计算机控制其动作或执行功能，因此计算机占有极重要的地位，而考虑到整体***的稳定性，以及电源中断所造成其内部电子组件损坏、寿命缩短与数据流失等问题，电源供应的质量便显得更为重要，故为了有效解决上述电力的问题，常见的作法为使用不断电***(UPS)在市电发生异常或电源中断时，可切换至电池供电模式或外部直流供电模式立即提供负载电力达到不断电的目的，并由不断电***对电源进行稳压、滤除突波与噪声、防雷击等功能，以提供稳定的电源使计算机或服务器、网络设备、安全监控***、医疗设备、数据储存中心、工业设备等正常的运作。

随着企业营运对于电力不中断的需求，其机房各种电信或通讯用机柜内部皆会整合有许多电子装置或设备，例如计算机或服务器、储存***设备(如网络附加储存***、磁盘阵列等)、计算机接口设备(如调制解调器、交换机或路由器等)或其它信息设备，而为了提供电子装置或设备更长电力备援时间，一般大都会使用支持外接电池箱功能的不断电***，当机房规模扩张或信息设备升级时，只要增加外接电池箱连接数量就能够提升不断电***的供电能力，以有效延长电力备援的时间，并可保护更多的电子装置或设备。

请参阅图7、图8所示，分别为现有不断电***、电池箱与外部设备的***架构图及现有外接电池箱的方块图，其中该不断电***A为具有可供外部设备C透过局域网络进行联机的网络监控模块A1，并由不断电***A连接有外接电池箱B，且各外接电池箱B内部具有电池B1及连接于电池B1的直流输出输入接口B2，此种不断电***A与外接电池箱B的直流输出输入接口B2之间除了直流供电配线连接外，并无设置有其它的沟通接口，所以仅能透过直流供电配线取得外接电池箱B的直流电压，但却无法从此一直流电压来判断出外接电池箱B连接的数量；然而，有的不断电***除了直流供电配线连接外，还会内建有沟通接口，使不断电***经由沟通接口可得知各个外接电池箱的信息，但都是采用串行传输的沟通接口。

当管理者利用计算机、笔记本电脑或其它外部设备C的网页浏览器输入网络监控模块A1的网际协议地址进行联机时，仅能透过网页浏览器所显示出的页面取得外接电池箱B的直流电压，而无法得知各个外接电池箱 B的信息(如电池箱电压、电池箱内部电池充电电流、电池箱的温度等) ；另外，上述的不断电***内建的沟通接口虽然可得知各个外接电池箱的信息，但大都是采用串行传输(如串行端口通讯RS-232)，若是其中一个外接电池箱回路发生异常，便会造成其后端串接的外接电池箱的信息无法取得，让管理者难以确实掌握各个外接电池箱的信息，也无法实时得知目前不断电***的***状态，以提早进行更换故障或损坏的外接电池箱B及其它相关的因应措施，整体使用机能与效果便会受到限制，即为从事于此行业者所亟欲研究改善的关键所在。

发明内容

有鉴于现有不断电***使用上的问题与缺失，乃搜集相关数据经由多方的评估及考虑，并利用从事于此行业的多年研发经验不断的试作与修改，始设计出此种具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置发明专利诞生。

本发明的主要目的乃在于该不断电***为包括有UPS本体及内建网页服务器的UPS监控模块，并由UPS本体所连接至少一个外接电池箱包括有电池箱本体及电池箱监控模块，而电池箱监控模块的控制单元为连接有用以侦测电池箱本体状态信息的侦测模块，并由控制单元连接有存储器及可透过局域网络与UPS监控模块联机进行传输电池箱本体状态信息的网络接口，当电池箱监控模块将电池箱本体状态信息传送至UPS 监控模块后，让管理者可利用外部设备的网页浏览器透过局域网络联机至网页服务器提供的管理电池箱状态页面取得各个外接电池箱状态信息，此种不断电***与外接电池箱除了可透过局域网络来作为数据传输与沟通的接口外，亦可有效避免采用串行传输的方式因其中一个外接电池箱的回路发生异常或故障时所造成后端外接电池箱的状态信息无法取得的问题，由此确保整体***的稳定性与可靠度。

本发明的次要目的乃在于管理者可利用外部设备内建的网页浏览器透过区域进行联机，便可在网页服务器提供的新增页面输入外接电池箱的网际协议地址或媒体访问控制地址来新增管理电池箱，并由不断电***的 UPS监控模块传送请求的网络封包至外接电池箱的电池箱监控模块进行讯号交换，且该请求的网络封包内容包括有认证数据，当电池箱监控模块收到UPS监控模块传送的网络封包接受被加入管理并回传答复的网络封包后，便会定时传送电池箱本体的状态信息的网络封包至UPS监控模块，再由网页服务器提供的管理电池箱状态页面进行显示出各个外接电池箱状态信息，或者是可利用外部设备的网页浏览器联机至网页服务器提供的管理电池箱状态页面取得各个外接电池箱的状态信息，也可利用不断电***的UPS监控模块与外接电池箱的电池箱监控模块的认证机制防止网络上未经授权的设备恣意进行存取外接电池箱。

本发明的另一目的乃在于网页服务器可供管理者进行设定不断电***的事件通知，当UPS监控模块收到外接电池箱的电池箱监控模块所传送的状态信息，并由第二微控制器比对判断出状态信息符合存储器所储存默认数据的设定条件时，便会通过网络接口发出状态信息的网络封包或告警讯息(如简讯、电子邮件、声响、语音等)至管理者所使用的外部设备，例如UPS监控模块收到电池箱监控模块侦测电池箱本体温度超过45 ℃时，则会发出告警讯息来通知管理者，让管理者可提早进行更换故障、损坏或寿命届满的外接电池箱，以避免外接电池箱发生短路或故障所导致使不断电***功能失效的问题，进而提高不断电***与外接电池箱管理上的方便性。

附图说明

图1为本发明不断电***、外接电池箱与外部设备的***架构图。

图2为本发明不断电***的方块图。

图3为本发明外接电池箱的方块图。

图4为本发明较佳实施例的动作流程图。

图5为本发明网页服务器的管理电池箱新增页面示意图。

图6为本发明网页服务器的管理电池箱状态页面示意图。

图7为现有不断电***、电池箱与外部设备的***架构图。

图8为现有外接电池箱的方块图。

【符号说明】

1、不断电***

11、UPS本体

111、第一微控制器

112、第一通讯接口

113、交流转直流充电器

114、直流转交流变流器

115、切换开关

116、直流电源连接接口

117、交流电源输入接口

118、交流电源输出接口

12、UPS监控模块

120、网页服务器

121、第二微控制器

122、第二通讯接口

123、存储器

124、网络接口

2、外接电池箱

21、电池箱本体

211、电池模块

212、直流电源连接接口

22、电池箱监控模块

221、控制单元

222、侦测模块

2221、电流侦测电路

2222、电压侦测电路

2223、温度侦测电路

223、存储器

224、网络接口

3、外部设备

31、主机

32、屏幕

A、不断电***

A1、网络监控模块

B、电池箱

B1、电池

B2、直流输出输入接口

C、外部设备

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，俾利完全了解。

请参阅图1、图2、图3所示，分别为本发明不断电***、外接电池箱与外部设备的***架构图、不断电***的方块图及外接电池箱的方块图，由图中可清楚看出，本发明为包括有不断电***1、外接电池箱2及外部设备3，其中：

该不断电***1为包括有一UPS本体11及UPS监控模块12，其中UPS本体11具有第一微控制器111，并由第一微控制器111 连接有可为一通用同步异步收发传输器(USART)的第一通讯接口1 12、交流转直流充电器113、直流转交流变流器114及切换开关1 15，且该交流转直流充电器113与直流转交流变流器114连接有可为直流输出输入接口的直流输出输入接口116，再由切换开关115连接于直流转交流变流器114、输入电源及默认装置(图中未示出)，当不断电***1处于一般模式时，第一微控制器111便会控制交流转直流充电器113将输入电源转换成直流电源后，再由直流输出输入接口11 6将直流电源输出，若是不断电***1发生不正常状态时，第一微控制器 111便会控制切换开关115切换至直流转交流变流器114将直流输出输入接口116所传输的直流电源转换成交流电源后输出至默认装置，即使输入电源中断时仍可持续供电，使默认装置的电源供应不中断；若是不断电***1处于经济模式(ECO Mode)时，第一微控制器 111便会控制切换开关115切换至旁路直接将输入电源输出至默认装置可减少电力损耗，以提升用电效率达成节能的效果。

再者，该UPS监控模块12为内建有网页服务器(Web Ser ver)120，并具有第二微控制器121，该第二微控制器121连接有可为通用同步异步收发传输器(USART)的第二通讯接口122 ，且第二通讯接口122为连接于UPS本体11的第一通讯接口112 ，再由第二微控制器121分别连接有可供储存网际互联通讯协议(TC P/IP)识别地址或媒体访问控制(MediaAccess Co ntrol，MAC)地址与制造商关系表等默认数据的存储器123及网络接口124。

该外接电池箱2为包括有一电池箱本体21及电池箱监控模块22，其中电池箱本体21具有至少一个电池模块211，并由电池模块211 连接有亦可为直流输出输入接口的直流输出输入接口212，且各外接电池箱2的直流输出输入接口212为透过直流供电配线(DCBUS) 分别连接于UPS本体11的直流输出输入接口116，以供UPS本体 11可利用直流输出输入接口116、212将直流电源传输至电池模块 211进行充电，或者是电池模块211可利用直流输出输入接口212 将直流电源经由UPS本体11的直流输出输入接口116传输至直流转交流变流器114转换成交流电源后，再由第一微控制器111控制切换开关115来将交流电源切换传输至默认装置，即使输入电源中断时仍可持续的供电，以此达到不断电***1对默认装置电源供应不中断的目的，且因不断电***1的UPS本体11电路应用及转换电路设计方式很多，亦可依实际需求配合至少一个外接电池箱2的电池箱本体21组构成脱机式、在线式或在线交互式不断电***电路设计。

然而，上述外接电池箱2的电池箱监控模块22为具有控制单元22 1，其控制单元221可为一微控制器(MCU)、中央处理器(CPU )或其它处理器(Processor)，并由控制单元221连接有用以侦测电池箱本体21状态信息的侦测模块222，且该侦测模块222 包括有可侦测出电池箱本体21电压、电池模块211的分压与充电电流数据信息的电流侦测电路2221及电压侦测电路2222、可侦测出电池箱本体21内部或周边温度、湿度、气压、气流、接点(Contact Closure)环境信息的环境侦测电路2223，再由控制单元221亦分别连接有可供储存网际互联通讯协议(TCP/IP)识别地址或媒体访问控制(MAC)地址与制造商关系表等默认数据的存储器 223及可透过局域网络与UPS监控模块12的网络接口124联机进行传输电池箱本体21状态信息的网络接口224。

该外部设备3为可为计算机、笔记本电脑或其它控制设备，并具有一主机31，且主机31连接有可显示出操作***所内建网页浏览器的屏幕 32，使外部设备3的主机31可透过局域网络联机至UPS监控模块1 2的网络接口124作为数据传输与沟通的接口，且局域网络可为有线以太网络(Ethernet)、无线IEEE802.11(a/b/ g/n)或WiMAX(IEEE802.16)等。

请搭配参阅图4、图5、图6所示，分别为本发明较佳实施例的动作流程图、网页服务器的管理电池箱新增页面示意图及管理电池箱状态页面示意图，由图中可清楚看出，管理者可利用外部设备3的主机31提供的网页浏览器新增页面输入至少一个外接电池箱2的网际协议(IP)地址、名称或媒体访问控制(MAC)地址等来新增管理电池箱，并使被加入的外接电池箱2每隔一段时间后，便可通过电池箱监控模块22将侦测模块222所侦测出电池箱本体21的状态信息以网络接口224、124 透过局域网络传输至不断电***1的UPS监控模块12内，并由存储器 123予以储存后，便可在UPS监控模块12内建网页服务器120所提供的管理电池箱状态页面显示出各个外接电池箱2相关状态信息，或者是可利用外部设备3的主机31内建网页浏览器显示透过局域网络联机至UPS监控模块12的网页服务器120，让管理者可透过观看屏幕3 2显示出网页浏览器的管理电池箱状态页面取得各个外接电池箱2相关状态信息，以利于实时监控***的运作状态，此种不断电***1与外接电池箱2除了可透过局域网络来作为数据传输与沟通的接口外，亦可有效避免采用串行传输的方式〔如串行端口通讯(RS-232、RS-485 )、万用串行总线(USB)、电力线通讯(Powerline Co mmunications)等〕因其中一个外接电池箱2的回路发生异常或故障时所造成后端外接电池箱2的状态信息无法取得的问题，由此确保整体***的稳定性与可靠度。

当利用本发明的不断电***1、外接电池箱2与外部设备3连结方法时，是依照下列的步骤实施：

(101)管理者在外部设备3透过局域网络联机至外接电池箱2的 UPS监控模块12内建网页服务器120提供的新增页面输入网际协议地址或媒体访问控制地址来新增管理电池箱。

(102)UPS监控模块12传送一个请求的网络封包至新加入管理的外接电池箱2的电池箱监控模块22进行讯号交换。

(103)电池箱监控模块22收到UPS监控模块12所传送的网络封包后则回传一个答复的网络封包。

(104)电池箱监控模块22接受被加入管理并回传一个答复的网络封包后便会定时传送状态信息的网络封包至UPS监控模块12，让管理者可透过外部设备3的网页浏览器进行显示或更新网页服务器120 的外接电池箱2状态信息。

由上述实施步骤可清楚得知，本发明不断电***1的UPS监控模块 12所内建的网页服务器120为可提供管理者利用计算机、笔记本电脑或其它外部设备3透过局域网络进行联机，让管理者可利用主机31所内建的网页浏览器进行操作，便可在网页服务器120所提供的新增页面输入至少一个所欲新增外接电池箱2的网际协议地址(如IP＝192.168.10.174)、名称(如Battery Pack #2)或媒体访问控制地址等来新增管理电池箱，并由UPS监控模块12传送一个请求的网络封包至新加入管理的外接电池箱2的电池箱监控模块22 内进行讯号交换(Handshaking)，且该请求的网络封包内容包括有认证数据，其认证数据可为账号与密码、哈希值(如网络封包内容与密码经过哈希运算得到的内容)或其它可作为认证数据的内容，当电池箱监控模块22收到不断电***1的UPS监控模块12所传送的网络封包后则会回传一个答复的网络封包，且该答复的网络封包内容包括有上述的认证数据及回复内容(如接受被加入管理或不接收被加入管理等)，若是电池箱监控模块22接受被加入管理并回传一个答复的网络封包后，外接电池箱2的电池箱监控模块22便会定时传送状态资讯的网络封包至不断电***1的UPS监控模块12，再由网页服务器120提供的管理电池箱状态页面进行显示出各个外接电池箱2相关状态信息，或者是可利用外部设备3的主机31内建网页浏览器透过局域网络联机至UPS 监控模块12的网页服务器120所提供的管理电池箱状态页面进行显示或更新外接电池箱2的状态信息，让管理者可透过观看屏幕32显示出的管理电池箱状态页面取得各个被加入管理的外接电池箱2相关状态信息(如电池箱本体21电压、电池箱本体21内部电池模块211分压与充电电流、电池箱本体21温度等)，也可利用不断电***1的UPS监控模块12与外接电池箱2的电池箱监控模块22认证机制有效防止网络上未经授权的设备恣意进行访问控制外接电池箱2，以落实信息安全防护的效用。

此外，上述UPS监控模块12内建网页服务器120所提供的新增页面或管理电池箱状态页面中的登入网际协议地址(Log-In IP Address)可为192.168.10.178，外接电池箱2的电池箱本体21状态(Status)为处于完全充电(Fully C harged)，电压(Battery Voltage)为54.2 V，剩余运行时间(Remaining Runtime)可为118 mins，而被加入管理的外接电池箱2名称可为Battery Pa ck #1、Battery Pack #2、Battery Pa ck #3，且各电池箱本体21内部的电池模块211分压(Inte rnal Voltage)可分别为27.1V或27.1V，温度( Temperature)则可分别为27℃或28℃仅为一种较佳的实施状态，并非用以限定本发明的专利范围，亦可依实际的应用进行显示或更新各个外接电池箱2相关状态信息。

再者，管理者为可透过外部设备3的主机31内建网页浏览器进行操作设定不断电***1的事件通知，当UPS监控模块12收到外接电池箱 2的电池箱监控模块22传送的状态信息，并由第二微控制器121进行比对及判断出该状态信息为符合存储器123所储存默认数据的设定条件时，便会通过网络接口124发出状态信息的网络封包或告警讯息(如简讯、电子邮件、声响、语音、光源等)至管理者所使用的外部设备3内，例如UPS监控模块12收到电池箱监控模块22侦测出电池箱本体2 1的温度超过45℃时，则会发出告警讯息来通知管理者，让管理者可提早进行更换故障、损坏或寿命将届满的外接电池箱2，以避免因外接电池箱2发生短路或故障所导致不断电***1功能失效的问题，进而提高断电***1与外接电池箱2管理上的方便性，由此保护更多的电子装置或设备，以及有效延长电力备援时间。

是以，本发明为针对不断电***1的UPS本体11为连接有至少一个外接电池箱2，并由外接电池箱2电池箱监控模块22的控制单元22 1连接有侦测电池箱本体21的信息状态的侦测模块222，且控制单元 221连接有存储器223及可将电池箱本体21状态信息透过局域网络传输至UPS监控模块12的网络接口224，当电池箱监控模块22 将电池箱本体21的状态信息传送至UPS监控模块12，并由UPS监控模块12回传至网页服务器120后，让管理者可透过网页服务器12 0的网页浏览器所显示出的页面取得各个外接电池箱2的状态信息，此种不断电***1与外接电池箱2除了可透过局域网络来作为数据传输与沟通的接口外，亦可有效避免采用串行传输方式因其中一个外接电池箱2回路异常时所造成后端外接电池箱2状态信息无法取得的问题，由此确保整体***的稳定性与可靠度。

上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，惟该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的专利范围中。

综上所述，本发明上述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的U PS装置使用时为确实能达到其功效及目的，故本发明诚为一实用性优异的发明，实符合发明专利的申请要求，依法提出申请。

Claims (9)

1.一种具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于包括有不断电***及外接电池箱，其中该不断电***为包括有UPS本体及内建网页服务器的UPS监控模块，并由UPS本体所连接至少一个外接电池箱包括有电池箱本体及电池箱监控模块，而电池箱监控模块所具有的控制单元为连接有用以侦测电池箱本体状态信息的侦测模块，并由控制单元连接有储存默认数据的存储器及可透过局域网络与UPS监控模块联机进行传输电池箱本体状态信息的网络接口，当电池箱监控模块将电池箱本体状态信息传送至UPS监控模块后，让管理者可利用外部设备的网页浏览器透过局域网络联机至网页服务器提供的管理电池箱状态页面取得外接电池箱的状态信息；

其中，该不断电***的UPS监控模块内建网页服务器所提供的新增页面为供外部设备内建网页浏览器透过局域网络输入外接电池箱的网际协议地址或媒体访问控制地址来新增管理电池箱，并由不断电***的UPS监控模块传送请求的网络封包至外接电池箱的电池箱监控模块进行讯号交换，当电池箱监控模块收到UPS监控模块传送的网络封包接受被加入管理并回传答复的网络封包后，便会定时传送状态信息的网络封包至UPS监控模块，再由外部设备的网页浏览器联机至网页服务器所提供的管理电池箱状态页面进行显示或更新外接电池箱的状态信息。

2.如权利要求1所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该不断电***的UPS本体为具有第一微控制器，并由第一微控制器连接有第一通讯接口、交流转直流充电器、直流转交流变流器及切换开关，且交流转直流充电器与直流转交流变流器连接有可供外接电池箱的电池箱本体连接的直流输出输入接口，再由切换开关连接于直流转交流变流器、输入电源及默认装置。

3.如权利要求2所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该不断电***的UPS监控模块为具有第二微控制器，并由第二微控制器连接有第二通讯接口，且第二通讯接口连接于UPS本体的第一通讯接口，再由第二微控制器连接有储存默认数据的存储器及网络接口。

4.如权利要求3所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该UPS本体的第一通讯接口与UPS监控模块的第二通讯接口为通用同步异步收发传输器。

5.如权利要求3所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该网页服务器为供管理者进一步进行设定不断电***的事件通知，当UPS监控模块收到外接电池箱的电池箱监控模块所传送的状态信息，并由第二微控制器比对及判断出状态信息为符合存储器所储存默认数据的设定条件时，便会通过网络接口发出状态信息的网络封包或告警讯息至管理者所使用的外部设备。

6.如权利要求1所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该外接电池箱的电池箱本体为具有至少一个电池模块，并由电池模块连接有直流输出输入接口，且直流输出输入接口为透过默认直流供电配线连接于不断电***的UPS本体，以供UPS本体可将直流电源传输至电池模块进行充电。

7.如权利要求6所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该外接电池箱电池箱监控模块的侦测模块为包括有可侦测出电池箱本体电压、电池模块分压与充电电流数据信息的电流侦测电路及电压侦测电路。

8.如权利要求6所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该外接电池箱电池箱监控模块的侦测模块为包括有能侦测出电池箱本体内部或周边温度、湿度、气压、气流、接点环境信息的环境侦测电路。

9.如权利要求1所述的具网络监控与侦测外接电池箱信息功能的UPS装置，其特征在于，该不断电***的UPS监控模块请求的网络封包内容为包括有认证数据，而外接电池箱的电池箱监控模块答复的网络封包内容为包括有认证数据及回复内容，而UPS监控模块与电池箱监控模块的认证数据为账号与密码或哈希值，且回复内容为接受被加入管理或不接受被加入管理。