本文介紹了在UPS現有設備的前提下，為了提高設備的可靠性以及設備監(jiān)控管理的科學化和自動化，通過軟件與硬件的設計，構建一個UPS設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)的過程，并闡述了該系統(tǒng)的工作原理、應用效果和前景。

引 言

UPS的可靠性對于用戶的關鍵負載起著安全可靠的電源保障作用。UPS的遠程監(jiān)控是其向智能化方向發(fā)展的必然趨勢。采用計算機智能化管理模式，能夠實現對UPS電源的集中監(jiān)控、集中分析和集中數據處理等主要功能，可將原有人值守機房改造成為無人值守的遠程監(jiān)控智能化的監(jiān)控機房。UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)是用科技手段改變人員值班方式、改善設備管理模式的必然途徑。遠程監(jiān)控系統(tǒng)以計算機為平臺，通過軟硬件系統(tǒng)，所實現的設備參數數字顯示、自動抄錄和自動告警等功能，徹底改變了傳統(tǒng)的人員分散式值班方式和設備管理模式，大大提高了工作效率。

某單位目前有UPS 5臺，由于購買時間較早，沒有配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)，由于工作需要現在需要集中監(jiān)控。經過組織技術力量，對一臺UPS已經完成了遠程監(jiān)控的設計與應用，下面詳細介紹了UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現過程。

技術特點及功能

在UPS供電系統(tǒng)現有的設備基礎上，安裝數據監(jiān)測部件—UPS數據采集卡，將設備參數轉換為數字信號，通過與計算機通訊實現：

1遙測

實時對UPS的各項參數進行不斷的采集、分析、處理和記錄；

2遙信

實時對設備的狀態(tài)、故障信息進行監(jiān)測。操作人員通過計算機平臺上的監(jiān)控軟件與UPS電源系統(tǒng)實現人機對話，利用數據報表進行分析判斷，規(guī)劃科學的改善方案，為用戶提供穩(wěn)定、可靠、優(yōu)質的電源保障。

1技術指標

監(jiān)測系統(tǒng)的參數顯示3秒鐘刷新一次，故障告警反應時間小于3秒，自動記錄參數（抄表）每小時一次，形成報表。

（1）UPS電源參數

輸入相電壓、線電壓、旁路相電壓、電流、頻率；輸出線電壓、電流、有功功率、視在功率、功率因數；電池浮充電壓、充放電電流；異常記錄和報警功能。

（2）通訊接口

標準RS-232串行接口。

（3）通訊地址（0～31）均可設定、波特率（2400bps）。

2主要功能

UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控軟件要做到功能齊全、實用性強，其主界面如圖1所示，監(jiān)控軟件主要設計功能如下：

監(jiān)控界面

UPS設備與實際的UPS系統(tǒng)圖一致，各種UPS設備電力參數在監(jiān)控界面上實時顯示，形象直觀。

聲光報警功能

在發(fā)生供電中斷、跳閘、過壓、欠壓、頻率超限等異常情況時，立即發(fā)出聲音報警，出現告警內容提示，并自動把告警內容、時間以及所有電力參數寫入數據庫。

告警時最大化功能

在監(jiān)控界面為非當前窗口或處于最小化狀態(tài)時，當出現告警時，監(jiān)測窗口立即最大化，變?yōu)楫斍按翱?，發(fā)出報警。

電子值班表格

根據值班要求，自動抄表，記錄各項UPS設備各項參數，形成值班報表。

歷史記錄查詢、打印功能

操作人員可以方便的查詢、打印以前所發(fā)生的故障告警記錄如圖2所示和值班記錄。

圖2 UPS告警記錄界面

曲線圖顯示功能

提供UPS設備參數歷史曲線圖查詢顯示。

硬件的設計與實現

1可行性分析

當前，隨著計算機網絡通訊技術的發(fā)展，使得自動化技術得到了迅速發(fā)展，強電控制與微電子、計算機、網絡通訊技術相結合的應用技術，產生了可通訊智能化模塊，即數字化監(jiān)控模塊，它具有測量、變換、通訊和控制等功能，可以與計算機實現通訊。經過多方調研，采用REV.AUPS監(jiān)控模塊，它們性能價格比高，經濟高效；可靠性好，穩(wěn)定可靠；可擴展性強，便于軟硬件擴容。

目前UPS設備運行穩(wěn)定，符合安裝監(jiān)控的基本要求。通過從設備和技術方面進行的分析論證以及詳細的市場調研，此UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)是切實可行的，設備上是可以實現的。

2硬件系統(tǒng)組成

為了實現計算機與監(jiān)控模塊之間的通訊，使用信號線連接監(jiān)控模塊的通訊端口，接入與計算機組成的通訊網絡，實現監(jiān)測主機與監(jiān)控模塊之間的數據傳輸。我們所選用的監(jiān)控模塊具有標準的RS-232接口，通訊距離可達1000米，在接入計算機之前，使用一個RS-485/232接口轉換器和計算機串口相連，實現遠程通訊，對UPS設備進行監(jiān)控。硬件系統(tǒng)組成如圖3所示。

軟件的設計與實現

圖3 硬件系統(tǒng)組成示意圖

1軟件功能設計

目前市場上的監(jiān)控軟件與本單位的UPS系統(tǒng)無法匹配，根本無法使用，因此，必須自主開發(fā)與本單位設備相適應的監(jiān)控軟件，以正確性、可擴展性為設計原則，要達到功能實用、操作方便，界面友好、形象直觀等要求。

2通訊協議

系統(tǒng)采用開放式Modbus-RTU協議，監(jiān)測計算機發(fā)出詢問信號尋址到一臺唯一的終端設備（監(jiān)控模塊），然后，終端設備返回的應答信號以相反的方向傳輸給監(jiān)測主機。Modbus網絡最多支持32個終端設備，通訊地址為0～31,它們以并聯方式接于通訊線上,波特率為1200～19200bps，均可根據需要設定。

3開發(fā)工具

使用Visual Basic6.0作為開發(fā)設計語言，進行程序編寫；以Microsoft Access 2000數據庫格式存儲數據，該系統(tǒng)可運行于Windows操作系統(tǒng)平臺之上，有利于監(jiān)測系統(tǒng)的推廣應用。

4軟件主要流程圖

遠程監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測軟件主要流程如圖4所示。

圖4 軟件主要流程示意圖

使用效果和應用前景

UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)在投入使用一年多的時間內，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，數據傳輸準確可靠，告警靈敏，達到了預期的目的。

本系統(tǒng)的使用對UPS電源系統(tǒng)的使用、維護和管理提供了一種全新的模式，它可擴展性好，可連接多達32臺模塊終端，便于以后設備的增容。另外計算機存儲的豐富的參數信息，既可以為設備的正常運行提供有力的數據依據；又可以作為提高業(yè)務人員對設備故障的預見、分析、排除的能力；利用數據庫的查詢系統(tǒng)，方便掌握設備的運行狀況。該系統(tǒng)具有廣闊的應用前景和推廣價值。該系統(tǒng)的功能還有待進一步開發(fā)利用。

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