CN104238714A - 一种ups断电后计算机系统保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：所述方法如下，1）计算机系统保护机制硬件配置，通过UPS配置的网卡将UPS数据信号接入网络，将UPS运行过程信息传送给PC机进行管理；2）监控程序设计，在PC中，编制UPS信号侦听、监控程序，实时监控UPS输入电源的信号，接收到UPS断电信号以后，累计超过3分钟以后，给计算机系统发送信号，提示计算机系统将要关闭的信息，提醒计算机用户做好数据保护工作；启动关机流程，顺序关闭计算机系统；3）、针对不同计算机系统，编制独立的计算机关机策略。该方案可以有效关闭计算机系统，确保数据和系统安全，有效保护计算机系统资源和对服务对象的损失尽可能的降低。

Description

一种UPS断电后计算机系统保护方法

技术领域

本发明属于一种计算机系统保护方法，特别涉及UPS在计算机系统断电保护方法。

背景技术

UPS又称不间断电源设备，在现代工业技术、电子技术中，有着广泛的应用。拥有UPS可以在市电发生异常情况时适当地保护你的计算机设备，免于遭受突然断电的危险。UPS在输入电源中断以后，备用时间是有限的，当UPS的蓄电池电量耗尽时，计算机系统就会被不正常关机。此种停机不仅会对计算机系统的数据系统产生较大的影响，还可能对计算机的操作系统以及主板、硬盘等产生较大的影响。如何合理地运用UPS蓄电池的供电时间，避免计算机系统的异常关闭，保护计算机设备系统的软件系统以及硬件设备，是UPS断电后计算机系统保护机制的主要目标。

使用UPS的计算机系统，在公共电网电力失效时（严重的电压下降或电力中断），UPS的蓄电池为计算机系统负载供电。同时，UPS发出尖锐的蜂鸣声，提示电器维修人员利用蓄电池供电的时间，尽力抢修，快速恢复供电。由于蓄电池的容量有限，当蓄电池存储的电能耗尽前，不能实现输入电源正常供电，那么计算机系统将异常断电。

目前解决此类异常事故的主要方法有：增加UPS蓄电池的数量，延长放电时间；加强UPS维护和保修，延长UPS的电池使用寿命，延长放电时间；加强计算机系统供电系统监护，发现问题，及时解决。现有技术中存在的问题如下：1）、长时间的/频繁的使用蓄电池供电，将缩短蓄电池的寿命，减少供电时间。2）、由于UPS输入电源中断，未能及时恢复，造成计算机系统的不正常停机。计算机系统的非正常停机，造成实时数据的的丢失，有些数据文件的毁坏，以及计算机系统设备的硬件设备的故障。

目前国内外现有技术情况，有针对大型UPS配套的智能型监控方案和产品，但针对具体的计算机系统的经济运行管理产品还没有出现。 

通过专利技术查新，发现相关专利如下：

201210090117.4 计算机断电保护系统，它由UPS电源和智能保护电路组成，智能保护电路包括CPU、变压器、二极管、电容和两个电阻，其输出的电压信号依次经二极管和第一电阻接CPU的P0.0端口，第二电阻和电容并联连接后一端接地，一端接于二极管和第一电阻之间，CPU通过通讯接口与被保护计算机连接。智能保护电路在市电出现故障时，直接向保护的计算机系统下发关机指令，达到保护文件资料和计算机硬盘的目的。公开文献介绍的UPS在断电情况下的计算机系统保护，核心内容是通过在受保护计算机上安装UPS监控软件，设置关机指令，在外部电源出现中断时，依照设定顺序关闭计算机系统，保护计算机文件系统和硬件资源。

发明内容

 本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，一种UPS断电后计算机系统保护方法，该方法在外部供电突然故障时给出一种计算机系统断电保护解决方案，而不仅仅是简单的关闭计算机系统设备，还包括外部供电失效的有效性判定、UPS跟踪管理和计算机系统断电保护策略等。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：所述方法如下，1）计算机系统保护机制硬件配置，通过UPS配置的网卡将UPS数据信号接入网络，将UPS运行过程信息传送给PC机进行管理；2）监控程序设计，在PC中，编制UPS信号侦听、监控程序，实时监控UPS 输入电源的信号，接收到UPS断电信号以后，累计超过3分钟以后，给计算机系统发送信号，提示计算机系统将要关闭的信息，提醒计算机用户做好数据保护工作；启动关机流程，顺序关闭计算机系统；3）、针对不同计算机系统，编制独立的计算机关机策略。根据计算机应用功能，首先制定关闭应用功能进程顺序指令，使得应用功能可以按照一定得顺序，依次关闭应用进程，有效保护计算机系统和数据资源。

作为本发明的一种改进，所述步骤1中，将PC、UPS和需要供电的计算机系统设备接入网络，其中UPS对计算机系统提供不间断电源，通过电源线与各计算机连接，UPS监控计算机接收来自UPS的电源信号数据。

作为本发明的一种改进，所述步骤2中，PC机中的电源监视程序，每隔5秒对电源信号进行一次检测信息采集， 如果收到电源中断信号，则累计异常时间，等待5秒再次检测电源信号，如果仍然异常，继续累计，如果累计超过设定时间，可以是3分钟、5分钟等，启动停电保护程序，依次停止计算机系统。如果累计时间不到设定时间收到恢复供电信号，则输入电压异常时间累计归零。

作为本发明的一种改进，所述步骤3中，所述关机顺序是关闭不对外提供服务的单机系统，以减轻UPS负载；其次关闭应用系统，停止对外提供服务和响应，然后关闭数据库系统；在每台相应的服务器上，编制关闭计算机运行脚本，在接到监控PC的关机指令后，启动脚本，关闭计算机；在发送完计算机关闭指令后，关闭监控PC自身。

作为本发明的一种改进，上述步骤中具体完成的操作对应如下：1）UPS蓄电池供电时间的确定；2）UPS断电信号的侦听，其中，UPS输入电源信号的侦听、判断接收的输入电源信号是不是中断信号，如果是中断信号，累计达到3分钟以后，顺序发送关机信号给被保护的计算机系统；3）受保护的计算机系统在接到关机指令后，关闭计算机。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：该技术方案方法简单，仅仅通过增加一台PC机和一套可以定制的定时关机策略，可以确认外部供电系统故障的情况;在确认外部供电故障的情况下，按照预定关机策略，有效关闭计算机系统，确保数据和系统安全，有效保护计算机系统资源和对服务对象的损失尽可能的降低。

附图说明

图1：设备连接图；

图2：PC监控程序流程图；

图3：关机程序流程图；

图4：关机指令执行流程图。

 

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明做出进一步的说明和介绍。一种UPS断电后计算机系统保护方法，所述方法如下，1）计算机系统断电保护系统的硬件配置，通过UPS配置的网卡将UPS数据信号接入网络，将UPS运行过程信息传送给UPS监控PC(简称监控PC)进行管理；2）监控程序设计，在监控PC中，编制UPS信号侦听、监控程序，实时监控UPS 输入电源的信号，接收到UPS断电信号以后，累计超过3分钟以后，给计算机系统发送信号，提示计算机系统将要关闭的信息，提醒计算机用户做好数据保护工作；启动关机流程，顺序关闭计算机系统；3）、针对不同计算机系统，编制计算机守护进程和独立的计算机关机策略脚本。

所述UPS通过网络接入监视PC机，如图1所示。安装在PC中的监控程序，处理来自UPS的电源信号，判断UPS是不是已经断电/电源异常，假如UPS断电，累计UPS断电时间，当监控程序接收到UPS输入电源恢复正常信号，将UPS断电时间的累计归零。UPS断电时间累计达到一定时间后，传送UPS断电信号给过程计算机系统，保存计算机系统数据，关闭操作系统。在UPS输入电源中断以后，UPS配置的蓄电池放电，保证UPS的输出电压。蓄电池供电时间由蓄电池的容量决定。

PC机接收到的UPS电源信号主要有市电正常，UPS工作正常；市电异常，UPS转电池工作；UPS低电量工作，电池将耗尽；UPS通讯丢失或切断负载电源；UPS设备需要更新电池；UPS设备开始转到旁路工作；UPS出现不明故障等七种信息。当检测到UPS需要更换电池或UPS通讯丢失等报警信息时，需要人工介入处理，检测系统需发送报警信息。而当UPS转电池工作报警信息，监控PC则做电源中断信号处理。当电源高于一定值时，监控PC做电源恢复信号处理。

如图2所示，PC机中的电源监视程序，每隔5秒对电源信号进行一次检测信息采集， 如果收到电源中断信号，则累计异常时间，等待5秒再次检测电源信号，如果仍然异常，继续累计，如果累计超过3分钟(根据实际情况，该参数值可调)，启动停电保护程序，依次停止计算机系统。如果累计时间不到3分钟收到恢复供电信号，则输入电压异常时间累计归零。

参见图3、图4，从图2启动关机程序后，启动计算机系统关机机制，向接受UPS供电的所有计算机发送电源关闭信息，发送关机指令。

参见图4，关机指令执行流程图,各计算机在守护进程接受到关机指令后，启动本地计算机系统关闭程序。根据本地应用功能和服务范围，设定等待关机时间X，一般不超过20分钟，根据UPS供电时间长短，可以调节。等待时间到达后，按照设定顺序关闭应用功能，最后关闭系统和计算机本身。

上述步骤中具体完成的操作对应如下，1）UPS蓄电池供电时间的确定；2）UPS断电信号的侦听，其中，UPS输入电源信号的侦听、判断接收的输入电源信号是不是中断信号，如果是中断信号，累计达到3分钟以后，顺序发送关机信号给被保护的计算机系统；3）受保护的计算机系统在接到关机指令后，关闭计算机。

UPS断电后计算机系统保护机制是对使用不间断电源的大型或微型计算机系统的一种保护，在使用UPS的同类企业和计算机系统中都可以使用，通过对UPS输入电源进行桢听、监测，在输入电源发生故障以后，保护使用UPS电源系统的硬件、以及操作系统的安全。该保护机制在相同机型时有通用性，不同机型容易移植，具有同类企业实施的可能性。

实现步骤如下：

实现步骤1：UPS蓄电池供电时间的确定

UPS蓄电池容量的有效性，是由蓄电池中有效成分的状态决定的。具有特定比率、在特定的时间内将化学能转换成电能的能力决定着蓄电池现有的容量。即使从不使用的蓄电池也不可能永远保持其最初的容量，这是由于UPS电池是一种电化学设备，它的功能是储存并随着时间的推移逐渐释放能量。

一旦公共电力恢复后，蓄电池就为将来的使用充电。这整个的"一个周期"就被看作一个放电循环。如果说安装时电池是100％的容量，那么每一个放电和充电循环以很小的百分比减弱蓄电池的相对容量，而且放电循环的长度将决定蓄电池容量的减少程度。由于安培-小时和负载保护时间之间的关系不是线性的，容量减少20％将引起保护时间减少的更多。并且，当蓄电池达到它额定容量的80％时，老化过程将进一步加速，必须进行更换。

监控计算机对UPS进行跟踪管理，记录UPS充放电次数和使用时间，给出UPS维护策略建议。

电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素影响。一般计算UPS电池供电时间，可以计算出电池放电电流，然后根据电池放电曲线查出其放电时间。电池放电电流可以按以下经验公式计算：

延时时间=电池包电压数*AH*电池个数/负载功率；

其中，电池包电压数等于电池电压乘上电池个数，

AH就是UPS电源标称的电池安时数，

负载功率是指受保护的计算机系统设备功率总和，

从公式可以看出，采用分步关机的策略，可以有效延长关键机器的供电时间。

实现步骤2：UPS断电信号的侦听

当UPS对计算机系统提供不间断电源时，监控PC计算机周期（可调，默认设定为5秒）监听UPS的输入电源的电压信号数据，当电压异常（供电中断、电压异常波动）信号持续一定的时间（可调，默认为3分钟）后，系统判定外部电源故障，启动关机方案。

实现步骤3：顺序关闭计算机

首先，需要预先制定关机方案。根据计算机系统功能和服务对象的轻重缓急，制定关闭计算机顺序。一般顺序是关闭不对外提供服务的单机系统，以减轻UPS负载；其次关闭应用系统，停止对外提供服务和响应，然后关闭数据库系统。在每台相应的服务器上，编制关闭计算机运行脚本，在接到监控PC的关机指令后，启动脚本，关闭计算机。在发送完计算机关闭指令后，关闭监控PC自身。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：所述方法如下，1）计算机系统断电保护系统的硬件配置，通过UPS配置的网卡将UPS数据信号接入网络，将UPS运行过程信息传送给UPS监控PC(简称监控PC)进行管理；2）监控程序设计，在监控PC中，编制UPS信号侦听、监控程序，实时监控UPS 输入电源的信号，接收到UPS断电信号以后，累计超过3分钟以后，给计算机系统发送信号，提示计算机系统将要关闭的信息，提醒计算机用户做好数据保护工作；启动关机流程，顺序关闭计算机系统；3）、针对不同计算机系统，编制计算机守护进程和独立的计算机关机策略脚本。

2.根据权利要求1所述的一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：所述步骤1中，将PC、UPS和需要供电的计算机系统设备接入网络，其中UPS对计算机系统提供不间断电源，通过电源线与各计算机连接，UPS监控计算机接收来自UPS的电源信号数据。

3.根据权利要求1所述的一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：所述步骤2中，PC机中的电源监视程序，每隔5秒对电源信号进行一次检测信息采集， 如果收到电源中断信号，则累计异常时间，等待5秒再次检测电源信号，如果仍然异常，继续累计，如果累计超过设定时间，启动停电保护程序，依次停止计算机系统，如果累计时间不到设定时间收到恢复供电信号，则输入电压异常时间累计归零。

4.根据权利要求1所述的一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：所述步骤3中，所述关机顺序是关闭不对外提供服务的单机系统，以减轻UPS负载；其次关闭应用系统，停止对外提供服务和响应，然后关闭数据库系统；在每台相应的服务器上，编制关闭计算机运行脚本，在接到监控PC的关机指令后，启动脚本，关闭计算机；在发送完计算机关闭指令后，关闭监控PC自身。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种UPS断电后计算机系统保护方法，其特征在于：上述步骤中具体完成的操作对应如下：1）UPS蓄电池供电时间的确定；2）UPS断电信号的侦听，其中，UPS输入电源信号的侦听、判断接收的输入电源信号是不是中断信号，如果是中断信号，累计达到3分钟以后，顺序发送关机信号给被保护的计算机系统；3）受保护的计算机系统在接到关机指令后，关闭计算机。