战术级指挥所智能UPS网络监控系统的设计与实现

4.3 监控终端软件设计

监控终端软件是人机交互的接口，应具有界面友好、使用方便的特点，完成对UPS监控功能，按功能可分为数据源模块、监视模块、控制/设置模块、智能决策模块四部分。下面就前3个模块逐一设计，智能决策模块将在4.4部分具体阐述。

4.3.1 数据源模块

监控终端数据来源主要由以下几部分构成：

(1)通过串口与本机直接连接的UPS数据源;

(2)通过SNMP适配器接入网络，再和本机连接的数据源;

(3)通过网关协议转换和本机连接的UPS数据源;

(4)通过其他计算机(服务器端)代理和本机连接的UPS数据源。

通过对以上四部分数据源相应端口进行扫描、判断，可以得到所有数据源的地址，如图2所示。其中第(1)类数据源地址通过扫描本机活动串口而得到;第(2)、(3)类数据源地址通过判断本机服务端口(701～709)的连接状态而得到;第(4)类数据源地址通过扫描网络上所有IP地址的9001端口活动状态而得到。

4.3.2 监视模块

监视模块主要以表格、图形、状态条等方式显示UPS的实时状态，如图3所示为监视模块的主界面。通过界面用户可直观地了解到UPS的运行状况：左侧为用户最关心的UPS状态数据表，包括UPS的名称/编号、实时的输入电压、输出电压、输入频率、输出频率、电池温度、电池容量、电池剩余时间等信息;右侧为用户感兴趣的数据实时柱状图，可以通过选择组合框内的具体内容，定制最感兴趣的监控变量;下方状态条则显示了从数据源获得的实时数据，更具体地反映了UPS的状态信息。

4.3.3 控制/设置模块

控制、设置模块主要完成对智能UPS的控制和设置功能。比如控制UPS进行自检、电池校准、电源旁路转换等功能(如图4所示)，设置电源标识、输出电压、输出频率、断电警告、低电量警告、定时自检等参数(如图5所示)。

考虑到串口传输数据速度慢，对电源的控制/设置又是基于应答式的特点，软件的控制/设置模块设计为与“超级终端”工作过程相类似的模型。如图4所示，通过点击“获取当前模式”，可以得到UPS的当前工作模式(上侧黑底红字显示)和当前模式下可进行的操作(右侧文本框内显示);用户根据UPS返回的命令及提示说明，在命令文本框(“发送控制命令”按钮下方的文本框)内输入相应命令，点击“发送控制命令”完成对UPS的相应控制和设置;UPS会在右侧文本框内返回操作结果，通过此结果决定下一步需要进行的操作;点击“返回上级模式”可以使UPS控制/设置模式返回上一级目录。

4.4 智能决策模块

4.4.1 告警

监控终端不停地对各UPS数据进行解析、参数范围判断，一旦发现超压、超频、超温、旁路等非正常情况，就会启动告警程序，有选择地进行以下几种动作：网络组播消息/数据告警;音箱语音告警;警示灯告警;大屏幕投影状态条告警。使相关人员能及时了解电源异常，尽早发现隐患，采取应急措施，确保问题尽快解决。

4.4.2 日志

监控终端可以记录较长时间段的UPS事件日志和数据日志，这些数据为故障诊断、反应历史状态提供数据支持。用户可按时间段，按信号等方式及组合查询历史数据，以图表、表格、曲线等可观化形式显示查询结果，通过对这些数据的全面分析，查找UPS的隐患，追溯UPS发生事故的根源，真正做到设备的“预检预修”。

4.4.3 处理电源异常

对UPS的处理主要包括以下几种：

(1)对UPS进行有计划的测试，适时地运行时间校准，定时开、关机，异常状态启动自检等;

(2)实时监视UPS状态，对非正常状态能及时查询UPS预警信息，作电池矫正试验、自检等操作;

(3)对UPS的其他一些常见故障，能够按预设步骤处理或者按历史记录处理等功能。从而达到在无人值守环境下对UPS的最大限度管理，减少不必要的损失。

故障诊断与报告：当UPS发生故障时，监控终端能给出具体参数，及时分析、追踪引发电源故障的重要原因，必要时给出处理方法。

对相关设备的处理：事先在各计算机上安装电源响应软件，当UPS状态异常时，智能决策模块根据当前情况，生成一个比较优化的设备处理方案，向网络上其他计算机发送控制命令，通过电源响应软件的代理，实现对整个监控系统的统一管控。比如，当智能决策模块发现市电停止供应时，便生成并启动电源应急方案，向网络上其他计算机发送控制命令，关闭耗电量大的非核心设备(如打印机、大屏幕投影仪、绘图仪等);如果电池电量低于60%，则关闭网络上大部分非主要战斗席位;如果电池电量低于30%，则控制电源响应软件，使其对重要战斗席位上的数据库进行保存、正常关闭应用程序、安全退出计算机系统。从而最大限度地保障服务器、路由器等核心设备的运行时间，降低灾难事件发生的概率。

4.5 电源响应软件

电源响应软件可安装在网络上任意一台计算机，它与监视终端相连接并受其控制，可以进行如下一些动作：显示告警提示窗口、进行语音报警;自动执行设定的命令文件，适合用户特殊处理要求;安全关闭数据库、正常退出应用程序，保证用户数据安全;正常关闭其他电子设备、安全关闭计算机操作系统，保证设备安全。

5 结语

本文提出了一种结构优化、管理智能、资源节约、容灾性强的UPS群组管理方案，实践验证了本方案的合理性、便捷性，提高了部队指挥所电源监控的网络化、智能化水平，增强了部队指挥所电源抗事故能力。此方案也具有良好可靠性和通用性，可在其他相关的单位进行推广，具有很强的推广应用价值。■

更多好文：21ic电源