CN113300909A - 并机ups通信异常检测方法、装置及并机ups系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于UPS技术领域，尤其涉及一种并机UPS通信异常检测方法、装置及并机UPS系统，所述方法包括：接收外部输入的并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，并基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径；按照本机UPS与其它UPS之间的遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据；根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常。本发明能够实时监测并机UPS系统中是否存在异常情况，以进行异常预警或报警。

Description

并机UPS通信异常检测方法、装置及并机UPS系统

技术领域

本发明属于UPS技术领域，更具体地说，是涉及一种并机UPS通信异常检测方法、装置及并机UPS系统。

背景技术

在并机UPS系统中，各台UPS通常通过CAN总线依次通讯相接形成通信环路来实现运行参数共享，保证UPS系统的正常运行。

本申请的发明人发现，对于呈环型通信的并机UPS系统，存在以下问题。一方面，当并机UPS系统中的某一条通讯路径异常时，整个并机UPS系统仍然能够正常并机通信，无法对并机UPS系统中存在的异常情况进行及时预警。另一方面，现有技术无法对异常位置进行定位，需要工作人员逐一排查异常位置，处理效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并机UPS通信异常检测方法、装置及并机UPS系统，以解决现有技术中无法对并机UPS系统中存在的异常情况进行及时预警的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种并机UPS通信异常检测方法，该方法应用于并机UPS系统中的任一UPS，并机UPS系统包括并联连接的多台UPS，多台UPS还依次通讯相接形成通信环路；

该方法包括：

接收外部输入的并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，并基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径；

其中，其它UPS为并机UPS系统中除本机UPS外的其它UPS；

按照本机UPS与其它UPS之间的遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据；

根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常。

本发明实施例的第二方面提供了一种并机UPS通信异常检测装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述并机UPS通信异常检测方法的步骤。

本发明实施例的第三方面提供了一种并机UPS系统，包括并联连接的多台UPS，多台UPS还依次通讯相接形成通信环路；其中，每台UPS中内置有如上述的并机UPS通信异常检测装置。

本发明提供的并机UPS通信异常检测方法的有益效果在于：

本发明根据并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径，进而按照遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据，根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系，能够判断各个通讯路径是否存在异常，进而判断系统内是否存在并机通信异常。本发明能够实时监测并机UPS系统中是否存在异常情况，以进行异常预警或报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的并机UPS通信异常检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种并机UPS系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种并机UPS系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的并机UPS通信异常检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在并机UPS系统中，多台UPS通过CAN总线传递并机信息，实现并机功能。在实际应用中，通信线本身异常、通信线连接异常、通信部件异常均会引起并机通信异常，而现有技术仅有针对通信线连接异常的检测。

针对上述情况，本发明实施例提供了一种并机UPS通信异常检测方法，该方法应用于并机UPS系统中的任一UPS，并机UPS系统包括并联连接的多台UPS，多台UPS还依次通讯相接形成通信环路。

参照图1所示，该方法包括下述步骤：

步骤S101、接收外部输入的并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，并基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径；其中，其它UPS为并机UPS系统中除本机UPS外的其它UPS。

在本发明实施例中，UPS的数量以及各台UPS的连接顺序可以是由外部工作人员输入的，或者是预先存储的。从并机UPS系统内选定任一台UPS作为主机，即本机UPS，然后根据并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，生成本机UPS与每一台其它UPS之间的遍历路径进行遍历。示例性的，参照图2所示，在由三台UPS(UPS1、UPS2、UPS3)构成的并机UPS系统中，以UPS1作为主机，则遍历路径为UPS1->UPS2，UPS1->UPS2->UPS3，UPS1->UPS3。为了避免发生漏检的情况，可以生成本机UPS与其它UPS之间所有的遍历路径进行检测。

步骤S102、按照本机UPS与其它UPS之间的遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据。

步骤S103、根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常。

在本发明实施例中，本机UPS通过遍历路径向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据，根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系，以检测是否存在异常的通讯路径。

本发明根据并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径，进而按照遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据，根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系，能够判断各个通讯路径是否存在异常，进而判断系统内是否存在并机通信异常。本发明能够实时监测并机UPS系统中是否存在异常情况，以进行异常预警或报警。

可选的，作为一种可能的实施方式，步骤S101中基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径，可以详述为：

基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序确定本机UPS与其它UPS的最短通讯路径，将本机UPS与其它UPS的最短通讯路径作为本机UPS与其它UPS的遍历路径；

其中，若本机UPS与某一其它UPS的所有通讯路径长度相同，则将本机UPS与该UPS的通讯路径均作为本机UPS与该UPS的遍历路径。

在本发明实施例中，为了提高效率，可以优先选取本机UPS与其它UPS的最短通讯路径进行遍历。示例性的，参照图3所示，在由四台UPS(UPS1、UPS2、UPS3、UPS4)构成的并机UPS系统中，以UPS1作为主机，则UPS1与UPS2之间的最短通讯路径为UPS1->UPS2，UPS1与UPS4之间的最短通讯路径为UPS1->UPS4，此时，还有UPS2与UPS3、UPS3与UPS4之间的通讯情况没有被检测到。而UPS1与UPS3之间的通讯路径为UPS1->UPS2->UPS3和UPS1->UPS4->UPS3，这两条通信路径的长度相等，可以将两条通讯路径均作为遍历路径，防止漏检。

另外，在本发明实施例中，在生成本机UPS与其它UPS的遍历路径之后，可以基于UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，判断是否存在漏检的情况。若某两台UPS之间的通讯路径被漏检，可以生成同时包含这两台UPS的遍历路径，对漏检的通讯路径进行检测。

可选的，作为一种可能的实施方式，根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常，可以详述为：

若发送的通讯数据对应的UPS数量与接收到的响应数据对应的UPS数量相同、并且发送的通讯数据与接收到的响应数据的匹配程度大于预设阈值，则判断不存在并机通信异常；

若发送的通讯数据对应的UPS数量与接收到的响应数据对应的UPS数量不同、或者发送的通讯数据与接收到的响应数据的匹配程度不大于预设阈值，则判断存在并机通信异常。

在本发明实施例中，若某一条遍历路径存在异常，则接收不到其它UPS通过该遍历路径返回的响应数据。因此，通过判断发送的通讯数据对应的UPS数量与接收到的响应数据对应的UPS数量是否相同，可以确定是否有存在异常的遍历路径。另外，对于某些异常情况(例如UPS卡机)，虽然也能接收到响应数据，但发出的通讯数据与接收到的响应数据不对应，通过检测发送的通讯数据与接收到的响应数据的匹配程度，可以对该种异常情况进行识别。

可选的，作为一种可能的实施方式，在判断存在并机通信异常后，还包括：

根据接收到的响应数据判断异常通讯路径，并基于异常通讯路径及其相关通讯路径的通讯状态确定并机通信故障的原因；

其中，相关通讯路径包括相邻通讯路径以及最小覆盖路径，相邻通讯路径为与异常通讯路径相邻的通讯路径，最小覆盖路径为异常通讯路径与其相邻通讯路径连接构成的路径。

可选的，作为一种可能的实施方式，根据接收到的响应数据判断异常通讯路径，可以详述为：

根据接收到的响应数据确定通讯正常路径；

基于所有的遍历路径以及通讯正常路径确定异常通讯路径。

可选的，作为一种可能的实施方式，将与本机UPS组成异常通讯路径的UPS记为目标UPS。若异常通讯路径与目标相邻通讯路径组成的最小覆盖路径的通讯正常，则确定目标UPS的通讯部件故障。其中，目标相邻路径为与异常通讯路径相邻的且包含目标UPS的通讯路径。

在本发明实施例中，根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系，能够定位异常的通讯路径，进而定位异常位置。

并且，在确定异常通讯路径之后，还可以进一步对故障原因进行判别。例如，对于图3所示的并机UPS系统，若发现UPS1->UPS2存在异常，可以检测其相邻通讯路径UPS2->UPS3对应的最小覆盖路径UPS1->UPS2->UPS3的通讯情况，若UPS1->UPS2->UPS3通讯正常，则判定UPS2的通讯部件故障。

此外，在确定异常通讯路径之后，还可通过其他路径向目标UPS发送通讯数据，接收目标UPS返回的响应数据。其中，其他路径为本机UPS与目标UPS之间除最短通讯路径之外的通讯路径。若目标UPS返回的响应数据显示其他路径通讯正常，则确定所述异常通讯路径对应的线路故障。此点可参考图3，若发现UPS1->UPS2存在通讯异常，则可以通过UPS1->UPS4>UPS3->UPS2向UPS2发送通讯数据，并接收UPS2返回的响应数据。若UPS2返回的响应数据显示路径UPS1->UPS4>UPS3->UPS2通讯正常，则确定所述异常通讯路径对应的线路故障，也即UPS1与UPS2之间的线路异常。

可选的，作为一种可能的实施方式，并机UPS通信异常检测方法还包括：

根据遍历路径及向其它UPS发送通讯数据的时刻确定其它UPS的响应信号返回时段；

相应的，接收其它UPS返回的响应数据，包括：

在其它UPS的响应信号返回时段内接收其它UPS返回的响应数据。

可选的，作为一种可能的实施方式，通讯数据和响应数据均为心跳时序信号；并机UPS通信异常检测方法还包括：

基于其它UPS返回的心跳时序信号的连续性确定本机UPS与其它UPS之间的通讯丢包率，并在本机UPS与其它UPS之间的通讯丢包率大于预设阈值时报警。

在本发明实施例中，发送和接收通讯数据可以通过心跳时序信号来实现。心跳时序信号循环设定0-255之间的数字，通讯正常时，心跳时序信号会持续变化。若接受到的心跳时序信号不连续，可以通过计算通讯丢包率，若通讯丢包率大于预设阈值，则进行异常预警或报警。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本发明实施例提供了一种并机UPS通信异常检测装置，参照图4所示，该装置40包括：处理器41、存储器42以及存储在存储器42中并可在处理器41上运行的计算机程序43。处理器41执行计算机程序43时实现上述各个并机UPS通信异常检测方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103。

示例性的，计算机程序43可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器42中，并由处理器41执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序43在装置40中的执行过程。例如，计算机程序43可以被分割成第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：

第一处理模块，用于接收外部输入的并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，并基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径；其中，其它UPS为并机UPS系统中除本机UPS外的其它UPS。

第二处理模块，用于按照本机UPS与其它UPS之间的遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据。

第三处理模块，用于根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常。

装置40可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。装置40可包括，但不仅限于，处理器41、存储器42。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是装置40的示例，并不构成对装置40的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如装置40还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器41可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器42可以是装置40的内部存储单元，例如装置40的硬盘或内存。存储器42也可以是装置40的外部存储设备，例如装置40上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器42还可以既包括装置40的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器42用于存储计算机程序以及装置40所需的其他程序和数据。存储器42还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

另外，本发明实施例还提供了一种并机UPS系统，包括并联连接的多台UPS，多台UPS还依次通讯相接形成通信环路；其中，每台UPS中内置有如上述的并机UPS通信异常检测装置。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，所述方法应用于并机UPS系统中的任一UPS，所述并机UPS系统包括并联连接的多台UPS，所述多台UPS还依次通讯相接形成通信环路；所述方法包括：

接收外部输入的并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序，并基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径；

其中，所述其它UPS为并机UPS系统中除本机UPS外的其它UPS；

按照本机UPS与其它UPS之间的遍历路径依次向其它UPS发送通讯数据，并接收其它UPS返回的响应数据；

根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常。

2.如权利要求1所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，所述基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序生成本机UPS与其它UPS之间的遍历路径，包括：

基于并机UPS系统内UPS的数量以及各台UPS的连接顺序确定本机UPS与其它UPS的最短通讯路径，将本机UPS与其它UPS的最短通讯路径作为本机UPS与其它UPS的遍历路径；

其中，若本机UPS与某一其它UPS的所有通讯路径长度相同，则将本机UPS与该UPS的通讯路径均作为本机UPS与该UPS的遍历路径。

3.如权利要求1所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，所述根据发送的通讯数据以及接收到的响应数据之间的对应关系判断是否存在并机通信异常，包括：

若发送的通讯数据对应的UPS数量与接收到的响应数据对应的UPS数量相同、并且发送的通讯数据与接收到的响应数据的匹配程度大于预设阈值，则判断不存在并机通信异常；

若发送的通讯数据对应的UPS数量与接收到的响应数据对应的UPS数量不同、或者发送的通讯数据与接收到的响应数据的匹配程度不大于预设阈值，则判断存在并机通信异常。

4.如权利要求2所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，在判断存在并机通信异常后，还包括：

根据接收到的响应数据判断异常通讯路径，并基于所述异常通讯路径及其相关通讯路径的通讯状态确定并机通信故障的原因；

其中，所述相关通讯路径包括相邻通讯路径以及最小覆盖路径，所述相邻通讯路径为与所述异常通讯路径相邻的通讯路径，所述最小覆盖路径为所述异常通讯路径与其相邻通讯路径连接构成的路径。

5.如权利要求4所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，所述根据接收到的响应数据判断异常通讯路径，包括：

根据接收到的响应数据确定通讯正常路径；

基于所有的遍历路径以及所述通讯正常路径确定异常通讯路径。

6.如权利要求4所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，将与本机UPS组成异常通讯路径的UPS记为目标UPS；

若所述异常通讯路径与目标相邻通讯路径组成的最小覆盖路径的通讯正常，则确定目标UPS的通讯部件故障；其中，目标相邻路径为与所述异常通讯路径相邻的且包含目标UPS的通讯路径；

通过其他路径向目标UPS发送通讯数据，并接收目标UPS返回的响应数据；其中，其他路径为本机UPS与目标UPS之间除最短通讯路径之外的通讯路径；若目标UPS返回的响应数据显示所述其他路径通讯正常，则确定所述异常通讯路径对应的线路故障。

7.如权利要求1所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，所述并机UPS通信异常检测方法还包括：

根据所述遍历路径及向其它UPS发送通讯数据的时刻确定其它UPS的响应信号返回时段；

相应的，所述接收其它UPS返回的响应数据，包括：

在其它UPS的响应信号返回时段内接收其它UPS返回的响应数据。

8.如权利要求7所述的并机UPS通信异常检测方法，其特征在于，所述通讯数据和所述响应数据均为心跳时序信号；

所述并机UPS通信异常检测方法还包括：

基于其它UPS返回的心跳时序信号的连续性确定本机UPS与其它UPS之间的通讯丢包率，并在本机UPS与其它UPS之间的通讯丢包率大于预设阈值时报警。

9.一种并机UPS通信异常检测装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

10.一种并机UPS系统，其特征在于，包括并联连接的多台UPS，所述多台UPS还依次通讯相接形成通信环路；其中，每台UPS中内置有如权利要求9所述的并机UPS通信异常检测装置。

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