CN106506193A - Ups网络监控通信***及方法 - Google Patents

Ups网络监控通信***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种UPS网络监控通信***及方法，主要包括前端网络采集设备、UPS组件、传感器装置、负载和后台服务***，前端网络采集设备和UPS组件通过网络与后台服务***进行通信，传感器装置将监测到的数据传递给前端网络采集设备，且UPS组件也将其内部的电池组的数据传递给前端网络采集设备，前端网络采集设备将采集的较前一数据有变化的数据或者异常信息主动发送给后台服务***，等待工作人员处理，整个监控过程不完全依赖于服务器，解决了因服务器故障所带来的事件不可追溯的问题和计划任务无法完成的问题；同时，降低网络宽带的占用，提升了***报警的及时性及数据的实时性；根本上根除了***漏报情况的发生。

Description

UPS网络监控通信***及方法
技术领域
本发明涉及网络监控技术领域，尤其涉及一种基于UPS的网络监控通讯***。
背景技术
UPS(不间断电源)是给中庸负载提供持续的高可靠供电，在各行各业中具有广泛应用，如应用于数据中心或数据机房，而机房中，温湿度、烟感等外在因素对机房内的设备的性能至关重要，故有必要实时对机房的这些参数进行监控，以确保设备性能的稳定性和使用寿命。
已有的UPS的集中联网监控的管理***采用的是互联网技术，更多采用的是中心后台管理***通过TCP/IP方式采用轮询、透明传输的通讯方式获取到远程多台UPS的监控数据的方式。
轮询方式是采用一台一台设备进行采集的方式获取UPS数据，随着被监控的设备数量的增加，而造成响应速度及数据的刷新时间成倍增加，影响了***的时效性。
透明传输的方式是通过后台***主动请求数据的方式获取UPS的数据，采用这种透明传输的方式，前端的设备仅仅是一个传声筒，如果后台管理***出现问题的情况下，相应的前端设备是不做任何数据处理，极易造成相关数据的丢失或者本身计划任务的丢失，过分依赖后台管理***。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于UPS的网络监控通讯***。
为了达到上述目的，本发明公开一种UPS网络监控通信***，包括：
用于对数据进行控制和处理的后台服务***；
UPS组件，包括UPS与智能放电模块，所述智能放电模块与UPS连接，所述智能放电模块与UPS均与市电连接，且智能放电模块与后台服务***通过以太网连接通信；
用于对前端数据进行采集的前端网络采集设备；所述前端网络采集设备与各个监控用的传感装置连接，且前端网络采集设备通过串口RS232与UPS组件连接，并实时采集各个传感器装置以及UPS组件的的正常数据以及故障信息数据，主动传递给后台服务***，所述前端网络采集设备内还设置有对采集的数据进行存储的存储模块，以便断网状态下对数据的存储与再查询。
其中，所述智能放电模块与UPS通过RS232通信连接，所述智能放电模块通过以太网络与后台服务***连接，所述后台服务***控制智能放电模块，从而直接控制UPS内的电池组的放电以及处理UPS的数据。
其中，所述前端网络采集设备与后台服务***通过TCP协议方式通信，且前端网络从采集设备检测到故障信息到发送故障信息，向台服务器报警的时间小于10秒。
其中，所述后台服务***包括监控主机和PC机，所述监控主机与PC机通过以太网连接通信，监控主机与前端网络采集设备通过以太网通信连接，并将从前端网络采集设备上采集的数据分享给PC机。
其中，所述前端网络采集设备只将变化的数据实时发送至后台服务***，所述后台服务***接收变化的数据并自行补充不变化的数据值信息，变化的数据传输到后台服务***的时间间隔小于10秒。
本发明还公开一种UPS网络监控通信方法，包括以下步骤：
将UPS组件、前端网络采集设备和后台服务***进行通电；
将前端网络采集设备和后台服务***分别接入以太网，UPS组件中的智能放电模块也连接以太网；
后台服务***通过以太网直接控制UPS组件的运行状态；
前端网络采集设备实时采集各个与之连接的传感器装置以及UPS组件的的正常数据以及故障信息数据，主动传递给后台服务***，由后台服务***进行数据处理；
当网络断开时，前端网络采集设备及时记录并存储采集到的相关数据，并对传感器装置以及UPS组件发送控制指令，确保计划的正常执行。
其中，后台服务***控制UPS组件的运行状态的方法包括：
所述后台服务***通过以太网给智能放电模块发送放电指令；
智能放电模块接收到指令后，控制UPS与市电断开，并进行放电；
当UPS有异常信号发出时，后台服务***又再次通过以太网费智能放电模块发送停止放电的指令；
智能放电模块接受新的指令，控制UPS停止放电，并连接市电。
其中，当前端网络采集设备采集到检测传感器装置以及UPS组件的异常信息时，通过TCP协议通信方式将异常数据主动向后台***发送，并发出警告信息，其整个警报发生时间不大于10秒，不受被监控设备数量的影响。
其中，前端网络采集设备发送的数据传递到后台服务***后，由后台服务服务***的监控主机进行接收、分析和存储，同时，监控主机还将接收到的数据通过以太网分享至后台服务***的PC机中，进行数据处理。
其中，所述前端网络采集设备在对检测传感器装置以及UPS组件进行实施监测的时候，只将相对于前一数据有变化的数据传送给后台服务***，以在确保数据的实时更新的时候，降低网络宽带的占用，变化的数据传输到后台服务***的时间小于10秒。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明的公开的UPS网络监控通信***及方法，通过前端网络采集设备对检测传感器装置以及UPS组件进行实时监测，当监测到的数据有变化或者为异常信息时，均在10秒内完成对后台服务***的实时传送，整个监控过程不完全依赖于服务器，解决了由于数据集中式存储模式下服务器故障所带来的事件不可追溯的问题和计划任务无法完成的问题；同时，前端网络采集设备只将相对于前一数据有变化的数据传送给后台服务***，以在确保数据的实时更新的时候，降低网络宽带的占用，当网络断开时，前端网络采集设备及时记录并存储采集到的相关数据，并对传感器装置以及UPS组件发送控制指令，确保计划的正常执行，整个装置降低了对后台管理***资源的要求；降低了***对带宽资源的要求；提升了***报警的及时性及数据的实时性；根本上根除了***漏报情况的发生。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明UPS组件连接示意图；
图3为本发明UPS组件放电充电过程流程图；
图4为本发明第一实施例单网点监控设计***结构框架图；
图5为本发明第一实施例单网点监控设计***流程图；
图6为本发明第二实施例多网点监控设计***结构框架图；
主要元件说明：
1、前端网络采集设备 2、UPS组件
3、传感器装置 4、负载
5、后台服务*** 6、电池监控设备
21、UPS 22、智能放电模块。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
本发明所公开的一种UPS网络监控通信***是根据多机房、多网点的现实情况和机房物理环境提出的，采用分布式、纯IP的组网方式，与各模块之间使用IP/TCP协议传输，有智能化的前端采集设备，多级别用户管理，可以用在单网点的监控环境中，也可以用在多网点的远程监控环境中。
以机房的监控***为例，机房中，通常要监控的数据位漏水情况、烟雾状态、温湿度以及空调智能遥控装置。
请参阅图1，本发明中一种UPS网络监控通信***，主要包括前端网络采集设备1、UPS组件2、传感器装置3、负载4和后台服务***5，其中，前端网络采集设备1和UPS组件2都通过10M/100M以太网接口与后台服务***5进行通信，而传感器装置3与前端网络采集设备1通过RS485连接，进行数据传输，传感器装置3将监测到的数据传递给前端网络采集设备1，且UPS组件2也将其内部的UPS21的数据传递给前端网络采集设备1，前端网络采集设备1将采集的较前一数据有变化的数据或者异常信息主动发送给后台服务***5，或进行报警，以等待工作人员解除。
在本发明中，前端网络采集设备1内还设置有对采集的数据进行存储的存储模块(图未示)，以便断网状态下对数据的存储与再查询，当网络断开时，前端网络采集设备1及时记录并存储采集到的相关数据，并对传感器装置3以及UPS组件2发送控制指令，确保计划的正常执行，等到网络回复，前端网络采集设备1自动将断网期间监测到的数据发送给后台服务***5进行数据的补录，从而避免了信息的漏报。
本发明中，UPS组件为不间断电源，对负载和各个设备进行不间断供电，包括给前端网络采集设备1和传感器装置3。请参阅图2，在本实施例中，UPS组件2包括智能放电模块22和UPS 21，智能放电模块22与UPS21通过RS232通信连接，智能放电模块22通过以太网络与后台服务***5连接，后台服务***5控制智能放电模22，从而直接控制UPS21放电以及数据的处理，前端网络采集设备1在检测UPS的数据时，通常需要在中间添加一个电池监控设备6，以检测UPS的充电放电状态以及电量情况，电池监控设备6将UPS的情况实时发送给前端网络采集设备1进行监控，UPS21与智能放电模块22通过RS232数据线连接并传输数据，同时智能放电模块22接通220V的市电，并将该市电传递给UPS进行充电。
请参阅图3，本发明中，后台服务***5控制UPS组件2的运行状态的方法包括：
后台服务***5与UPS组件2均连接以太网；
后台服务***5通过以太网给智能放电模块22发送放电指令；
智能放电模块22接收到指令后，控制UPS21与市电断开，并进行放电；
当UPS21有异常信号发出时，后台服务***5又再次通过以太网给智能放电模块22发送停止放电的指令；
智能放电模块22接受新的指令，控制UPS21停止放电，并连接市电进入充电状态。
在本发明中，UPS21进入电池放电状态后，智能放电模块22实时检测UPS21的状况及***市电的工作状况，待出现UPS21电压低、电池容量不足、电池剩余放电时间不足及***出现市电异常、放电时间到或接收到后台服务***5下发停止放电，恢复市电输入指令的情况下，自动恢复UPS21市电输入，进入到UPS21的充电状态，进而完成UPS21的控制放电维护过程。
本发明的UPS网络监控通信***可以用于单网点的监控也可以用于多网点的监控。
第一实施例为单网点的监控设计***，其具体的连接关系如图4所示，将漏水传感器31A、烟感传感器32A、温湿度传感器33A和空调智能遥控装置34A分别连接在前端网络采集设备1A中，且均通过RS485网络线连接，前端网络采集设备1A通过RS232网络线与UPS组件2A中的UPS 21A连接，整个UPS组件可以分别连接多个不同的负载，如第一负载41A，第二负载42A和第N负载4NA,所述UPS组件给负载4A提供电能，在本实施例中，前端网络采集设备1A与UPS组件2A均与10M/100M的以太网络接口连接并与同于接入到10M/100M的以太网络接口的监控主机51A和PC端52A进行通讯，监控主机51A和PC端52A均为后台服务***5A中的其中两个控制端，具体的为，前端网络采集设备1A和UPS组件2A均与监控主机51A网络通信，监控主机51A对采集到的相关数据进行处理和分析，同时还将数据和分析结果分享给PC端52A，通过PC端52A进行进一步地分析，同时通过PC端52A还可以对前端网络采集设备以及UPS组件进行远程参数设置和***升级。
请参阅图5，在本实施例中，具体的网络监控通信方法为：
将UPS组件21A、前端网络采集设备1A和后台服务***5A进行通电；
将前端网络采集设备1A和后台服务***5A分别接入以太网，UPS组件2A中的智能放电模块22A也连接以太网；
传感器装置3A以及UPS组件2A实时发送数据给前端网络采集设备1A，前端网络采集设备1A会对传递的数据进行一个判断，当后一数据较前一数据无变化时，前端网络采集设备1A不发送数据给后台服务***5A；
当后一数据较前一数据有变化时，前端网络采集设备1A根据对比其内置的参数，判断是否为故障信号；
若为故障信号，传感器装置3A在10秒内发送警报给监控主机51A；
监控主机51A接收警报信息，并同步将警报信息传送给PC端52A，等待工作人员解除警报；
若不为故障信号，传感器装置3A在10秒内将变化的信息数据发送给监控主机51A；
监控主机51A接收变化的信息数据，并存储，同时同步发送给PC端52A，进行存储。
第二实施例为多网点监控结构，其分布图如图6所述，第一网点、第二网点……第N网点为分布在不同区域的网点，只要将各个不同的网点的前端网络采集设备1B、1C至1N，以及UPS组件2B、2C至2N连接到10M/100M以太网接口，前端网络采集设备1B、1C至1N按照第一实施例的连接关系连接各自的传感器装置3B、3C至3N，UPS组件2B、2C至2N也连接各自的负载4B、4C至4N，但是，第一实施例与第二实施例的传感器装置3A、3B、3C至3N不局限于仅仅于本发明中介绍的以及附图中提到的，还可以是其他的传感装置，同样负载也一样，不局限于本发明中所提到的。
在本实施例中，远程的的后台服务***5B通过连接10M/100M以太网接口接收前端网络采集设备1B、1C至1N采集的信号，并进行判断，无论是第一实施例还是第二实施例，本发明中，前端网络采集设备与后台服务***通过TCP协议方式通信，而根据第一实施例中介绍的二者通信的步骤，可知，发送到后台服务***5A、5B、5C至5N的信息主要是前端网络采集设备1A、1B、1C至1N所收集到的变化的数据，或者是报警信号，而传统的监控***他们只能在轮询时才能发现，报警的时间也会随着设备数量的增加而延长，无法保障***报警的实时性，本发明采用了TCP双向认证的方式从根本上屏蔽掉了传统监控模式下可能存在的报警漏报的问题。对于普通的数据，前端网络采集设备1A、1B、1C至1N查询到各个数据有变化，则只将变化的数据向后台***发送，以保证数据的实时刷新，同时大大降低了网络带宽的占用,变化数据更新时间间隔小于10秒。解决了由于数据集中式存储模式下服务器故障所带来的事件不可追溯的问题；可以不完全依赖服务器，解决了由于计算集中模式下服务器故障所带来的计划任务无法完成的问题；解决了由于计算中模式下服务器处理负荷过重，报警分析无法适应，造成报警延迟、误报的问题；降低了对后台管理***资源的要求；降低了***对带宽资源的要求；提升了***报警的及时性及数据的实时性；根本上根除了***漏报情况的发生。
在本实施例中，监控主机5B的工作原理与第一实施例的监控主机5A的一样，此处不再赘述。
本发明的优势在于：
1)由前端网络采集设备主动实时给后台服务***发送信息，降低了对现有技术中服务器的依赖，采用小流量的方法进行判断与传统的数据通讯方式形成鲜明比对，对带宽的占用降到最低点；
2)通讯机制同时采用了TCP双向认证的方式，前端网络采集设备查询到故障信息后，主动向后台服务***发送报警信息，以保证报警的实时性，报警发生的时间小于10秒,不受被监控设备数量的影响，确保了报警的及时性；
3)前端网络采集设备查询到数据有变化，则只将变化的数据向后台***发送，以保证数据的实时刷新，同时大大降低了网络带宽的占用,变化数据更新时间间隔小于10秒；
4)前端网络采集设备内还设置有对采集的数据进行存储的存储模块，解决了由于数据集中式存储模式下服务器故障所带来的事件不可追溯的问题；可以不完全依赖服务器，解决了由于计算集中模式下服务器故障所带来的计划任务无法完成的问题，以及解决了由于计算中模式下服务器处理负荷过重，报警分析无法适应，造成报警延迟、误报的问题；降低了对后台服务***资源的要求；降低了***对带宽资源的要求；提升了***报警的及时性及数据的实时性；根本上根除了***漏报情况的发生。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种UPS网络监控通信***，其特征在于，包括：
用于对数据进行控制和处理的后台服务***；
UPS组件，包括UPS与智能放电模块，所述智能放电模块与UPS连接，所述智能放电模块与UPS均与市电连接，且智能放电模块与后台服务***通过以太网连接通信；
用于对前端数据进行采集的前端网络采集设备，所述前端网络采集设备与各个监控用的传感装置连接，且前端网络采集设备通过串口RS232与UPS组件连接，并实时采集各个传感器装置以及UPS组件的的正常数据以及故障信息数据，主动传递给后台服务***，所述前端网络采集设备内还设置有对采集的数据进行存储的存储模块，以便断网状态下对数据的存储与再查询。
2.根据权利要求1所述的UPS网络监控通信***，其特征在于，所述智能放电模块与UPS通过RS232通信连接，所述智能放电模块通过以太网络与后台服务***连接，所述后台服务***控制智能放电模块，从而直接控制UPS内的电池组的放电以及处理UPS的数据。
3.根据权利要求1所述的UPS网络监控通信***，其特征在于，所述前端网络采集设备与后台服务***通过TCP协议方式通信，且前端网络从采集设备检测到故障信息到发送故障信息，向台服务器报警的时间小于10秒。
4.根据权利要求1所述的UPS网络监控通信***，其特征在于，所述后台服务***包括监控主机和PC机，所述监控主机与PC机通过以太网连接通信，监控主机与前端网络采集设备通过以太网通信连接，并将从前端网络采集设备上采集的数据分享给PC机。
5.根据权利要1所述的UPS网络监控通信***，其特征在于，所述前端网络采集设备只将变化的数据实时发送至后台服务***，所述后台服务***接收变化的数据并自行补充不变化的数据值信息，变化的数据传输到后台服务***的时间间隔小于10秒。
6.一种UPS网络监控通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
将UPS组件、前端网络采集设备和后台服务***进行通电；
将前端网络采集设备和后台服务***分别接入以太网，UPS组件中的智能放电模块也连接以太网；
后台服务***通过以太网直接控制UPS组件的运行状态；
前端网络采集设备实时采集各个与之连接的传感器装置以及UPS组件的的正常数据以及故障信息数据，主动传递给后台服务***，由后台服务***进行数据处理；
当网络断开时，前端网络采集设备及时记录并存储采集到的相关数据，并对传感器装置以及UPS组件发送控制指令，确保计划的正常执行。
7.根据权利要求6所述的UPS网络监控通信方法，其特征在于，后台服务***控制UPS组件的运行状态的方法包括：
所述后台服务***通过以太网给智能放电模块发送放电指令；
智能放电模块接收到指令后，控制UPS与市电断开，并进行放电；
当UPS有异常信号发出时，后台服务***又再次通过以太网费智能放电模块发送停止放电的指令；
智能放电模块接受新的指令，控制UPS停止放电，并连接市电。
8.根据权利要求6所述的UPS网络监控通信方法，其特征在于，当前端网络采集设备采集到检测传感器装置以及UPS组件的异常信息时，通过TCP协议通信方式将异常数据主动向后台***发送，并发出警告信息，其整个警报发生时间不大于10秒，不受被监控设备数量的影响。
9.根据权利要求6所述的UPS网络监控通信方法，其特征在于，前端网络采集设备发送的数据传递到后台服务***后，由后台服务服务***的监控主机进行接收、分析和存储，同时，监控主机还将接收到的数据通过以太网分享至后台服务***的PC机中，进行数据处理。
10.根据权利要求6所述的UPS网络监控通信方法，其特征在于，所述前端网络采集设备在对检测传感器装置以及UPS组件进行实施监测的时候，只将相对于前一数据有变化的数据传送给后台服务***，以在确保数据的实时更新的时候，降低网络宽带的占用，变化的数据传输到后台服务***的时间小于10秒。
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