CN204679812U - Ups监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种UPS监控系统，该系统包括：设备层、数据采集层、数据传输层、数据中心层。数据采集层能存储UPS重要运行数据，在线路故障时防止数据丢失，同时其数据上传方式为采用有线与无线两种方式相结合，当有线线路故障时，自动开启无线传输方式，将数据上传到云端，保证监控的正常运行；云端存储的方式实现了数据安全，云端的数据中心层与本地数据采集层的数据中心相互备份，一方面防止由于本地数据中心故障导致数据丢失的问题，另一方面，数据存储在云端可以对进一步进行云计算、UPS数据挖掘，分析客户UPS需求，合理分配以及控制UPS提供很大的便利；信息发布层采用地图导航的方式UPS运行数据方便用户监控与数据查询。

Description

UPS监控系统

技术领域

本实用新型涉及电学领域，尤其涉及一种UPS监控系统。

背景技术

随着经济的发展各行各业对用电安全与稳定性的要求越来越高，UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，不间断电源)的应用也越来越广，面对数目众多，分布广泛的UPS，如何对其进行统一的监控与管理是一个重要的问题。

传统的UPS监控一般采用串行通信方式的监控技术，这种方法简单可靠，但是通信距离短，在互联网飞速发展的今天，其性能以及灵活性显然无法满足管理的需求。当前，基于Web端的远程UPS监控技术开始不断发展，这种方法采用TCP/IP在计算机与UPS之间通信，同时系统管理员通过Web浏览器对UPS进行监控。这种方式灵活方便，是未来UPS监控技术的发展方向。然而对于现有技术中的远程监控系统，采用有线方式进行采集，数据存储在本地主机后，再送到数据中心，最后同步到Web端，这种方式在线路故障的时候会造成采集数据丢失。

因此，有必要提出一种能够多级协调控制的UPS监控系统以解决上述问题。

实用新型内容

本公开要解决的一个技术问题是提出一种能够多级协调控制的UPS监控系统。

本公开提供一种UPS监控系统，包括设备层、数据采集层、数据传输层、数据中心层。其中，设备层，包括不间断电源UPS设备，接收来自数据采集层的控制指令，监测市电运行状况，若市电断电，则运行UPS设备，否则做好随时运行UPS设备的准备；数据采集层，与设备层通信，用于监测UPS设备的运行数据，采集和存储UPS设备的运行数据，并将运行数据通过数据传输层发送给云端的数据中心层，接收云端数据中心层下发的UPS设备的控制指令，并下发至UPS设备；数据传输层，与数据采集层通信，用于支持本地的数据采集层与云端的数据中心层之间的数据传输；数据中心层，与数据传输层通信，用于存储数据采集层采集的UPS设备的运行数据、根据UPS运行数据确定UPS设备的运行状态、根据控制策略发送UPS设备控制指令，其中，位于云端的数据中心层与位于本地的数据采集层相互备份的UPS运行数据，数据中心层基于相互备份的UPS运行数据实现数据处理和控制功能。

进一步地，数据中心层包括：数据采集子层，用于完成运行状态数据采集、处理、存储的功能；C/S监控子层，用于以客户端Client/服务器Server模式实现系统管理、数据查询、状态监测、报警处理功能；Web监控子层，用于以Web方式或浏览器Brower/服务器Server模式实现系统管理、数据查询状态检测、报警处理的功能。

进一步地，数据采集层包括具有数据采集、数据存储、故障报警、控制功能、数据上传、数据中心查询响应功能的UPS现场智能终端以及信号转换盒、通信转换装置，其中，UPS现场智能终端包括M3处理器，4-8M的FLASH闪存，处理器通过RS232与UPS进行通信并将数据存储在FLASH闪存，具有基于TCP/IP协议的以太网和基于GPRS/3G/4G无线通信的通信能力。

进一步地，数据采集层采集UPS设备的运行数据包括基本数据、实时数据、运行状态数据，其中，运行状态数据包括开关机状态，电池状态，各模块工作状态，其中数据采集的周期小于1分钟。

进一步地，还包括信息发布层，信息发布层用于向用户发布UPS运行数据或接收用户发送的控制指令，使得用户通过远程访问服务器或客户端使用UPS控制系统的部分或全部功能；数据中心层通过Web服务器向Internet网络发布数据和应用，并接收信息发布层的控制指令。

进一步地，将各个省、市/县以及单位以地图导航形式呈现到信息发布层，方便用户监控与查询运行数据以及实施系统控制。

进一步地，数据传输层基于有线传输网络或者无线传输网络用于支持数据传输，其中有线传输网络包括基于TCP/IP协议的以太网、ADSL有线传输网络，无线传输网络包括基于GPRS/3G/4G无线通信网络。

进一步地，数据中心层包括：采集服务器，前置通信管理机、数据库服务器、磁盘整列、或Web服务器。

本公开提供的UPS监控系统，能从设备级别、终端级别以及系统级别对保证监控的正常运行，能够使用无线和有线进行通信，采用云存储和本地存储的方式存储UPS运行数据，云端与本地数据中心相互备份，保证了数据安全性，并有利于用户从本地和云端管理UPS控制系统。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例的UPS监控系统的结构示意图。

图2示出本实用新型另一实施例的UPS监控系统的结构示意图。

图3示出本实用新型一个实施例的数据中心层的结构示意图。

图4示出本实用新型又一实施例的UPS监控系统的结构示意图。

图5示出本实用新型一实施例的UPS监控系统的网络拓扑图。

图6示出本实用新型一实施例的多级协调控制的UPS监控方法的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。

图1示出本实用新型一实施例的UPS监控系统的结构示意图，如图1所示，该UPS监控系统包括：设备层101、数据采集层102、数据传输层103、数据中心层104。

设备层101，包括不间断电源UPS设备，接收来自数据采集层的控制指令，监测市电运行状况，若市电断电，则运行UPS设备，否则做好随时运行UPS设备的准备。

数据采集层102，与设备层101通信，用于监测UPS设备的运行数据，采集和存储UPS设备的运行数据，并将运行数据通过数据传输层发送给云端的数据中心层；接收云端数据中心层下发的UPS设备的控制指令，并下发至UPS设备。

在一个实施例中，数据采集层包括具有数据采集、数据存储、故障报警、控制功能、数据上传、数据中心查询响应功能的UPS现场智能终端以及信号转换盒、通信转换装置，其中，UPS现场智能终端包括M3处理器，4-8M的FLASH闪存，处理器通过RS232与UPS进行通信并将数据存储在FLASH闪存，具有基于TCP/IP协议的以太网和基于GPRS/3G/4G无线通信的通信能力。

在一个实施例中，数据采集层采集UPS设备的运行数据包括基本数据、实时数据、运行状态数据，其中，运行状态数据包括开关机状态，电池状态，各模块工作状态，其中数据采集的周期小于1分钟。

在一个实施例中，数据采集层不仅包括具有数据采集、存储、控制等功能的智能终端，还包括各类信号转换盒通信转换装置。

数据传输层103，与数据采集层102通信，用于支持本地的数据采集层与云端的数据中心层之间的数据传输。

在一个实施例中，数据传输层基于有线传输网络或者无线传输网络用于支持数据传输，其中有线传输网络包括基于TCP/IP协议的以太网、ADSL有线传输网络，无线传输网络包括基于GPRS/3G/4G无线通信网络。数据传输层同时具备有线和无线通讯的方式，当有线通讯故障时，能够利用GPRS将数据上传到云端，保证监控系统的正常运行。数据上传方式为采用有线(以太网))与无线(GPRS)两种方式相结合，当有线线路故障时，自动开启无线传输方式，将数据上传到云端，保证监控的正常运行。

数据中心层104，与数据传输层103通信，用于存储数据采集层采集的UPS设备的运行数据、根据UPS运行数据确定UPS设备的运行状态、根据控制策略发送UPS设备控制指令，其中，位于云端的数据中心层与位于本地的数据采集层相互备份的UPS运行数据，数据中心层基于相互备份的UPS运行数据实现数据处理和控制功能。本实用新型采用云存储的方式在数据中心层存储UPS设备运行数据，实现了数据安全，云端与本地数据中心相互备份，一方面防止由于本地数据中心故障导致数据丢失的问题，另一方面，数据存储在云端可以对进一步进行云计算、UPS数据挖掘，分析客户UPS需求，合理分配以及控制UPS提供了很大的便利。

在一个实施例中，数据中心层是系统的核心，实现数据的存储、处理以及各种应用功能，并可以通过Web服务器向Internet网络发布数据和应用，数据中心层可以包括：采集服务器，前置通信管理机、数据库服务器、磁盘整列、或Web服务器。

本实用新型实施例的UPS控制系统，将系统分为4个层次并设计4个层次的功能，能从设备级别、终端级别以及系统级别对保证监控的正常运行，能够使用无线和有线进行通信，采用云存储和本地存储的方式存储UPS运行数据，云端与本地数据中心相互备份，保证了数据安全性，并有利于用户从本地和云端管理UPS监控系统。

图2示出本实用新型另一实施例的UPS监控系统的结构示意图。如图2所示，该系统还包括信息发布层205。信息发布层205用于向用户发布UPS运行数据或接收用户发送的控制指令，使得用户通过远程访问服务器或客户端使用UPS监控系统的部分或全部功能；数据中心层204通过Web服务器向Internet网络发布数据和应用，并接收信息发布层的控制指令。

在一个实施例中，数据中心层205将各个省、市/县以及单位以地图导航形式呈现到信息发布层，方便用户监控与查询运行数据以及实施系统控制。本实用新型实施例提供了一种直观方便的监控与数据查询方式，采用地图导航的方式，用户可以方便的从省、市/县以及单位直接进行数据查询，对于远程监控系统，其监控查询的形式以及管理的灵活性大大提高，相对于现有的远程监控方式效率更高。

在一个实施例中，数据中心方案又可以分为硬件方案与软件方案，其中硬件方案现可以按照最简系统设计，以后可以随着接入UPS设备的增加而扩展，图3示出本实用新型一个实施例的数据中心层的结构示意图，数据中心层主要包括数据服务器305，采集服务器/通信前置机304，以及客户端303(一般PC机)以及路由器306、308、交换机307、网络打印机302等。

在一个实施例中，数据中心层204的软件方案为将监控中心系统分为三大子层：数据采集子层2021、C/S监控子层2022、Web监控子层2023，不同的子层可以实现不同的功能。其中，数据采集子层2021，用于完成运行状态数据采集、处理、存储的功能；C/S监控子层2022，用于以客户端Client/服务器Server模式实现系统管理、数据查询、状态监测、报警处理功能；Web监控子层2023，用于以Web方式或浏览器Brower/服务器Server模式实现系统管理、数据查询状态检测、报警处理的功能。

在一个实施例中，如图2所示，数据传输层203包括基于TCP/IP协议的以太网、ADSL等有线传输网络的有线传输层2031，以及基于GPRS/3G/4G等移动通信层2032。本实用新型实施例的UPS监控系统，不仅可以使用有线传输通信还可以基于无线传输通信，可以增加UPS系统的通信稳定性，有利于用户通过数据中心层和信息发布层实时管理。

图4示出本实用新型又一实施例的UPS监控系统的结构示意图。如图UPS现场智能终端400方案其硬件部分由M3处理器403，4-8M的FLASH闪存405等组成。处理器403通过RS232接口402与UPS设备401进行通信，并将数据存储在FLASH闪存中，以及通过以太网/GPRS404将数据传输到数据中心或者云端。其软件实现功能为数据采集、数据存储、故障报警、数据上传以及数据中心查询响应功能。本实用新型实施例的现场智能终端方案，可以存储UPS重要运行数据，在线路故障时，防止数据丢失。

本实用新型实施例的UPS监控系统提供了一种数据安全存储方式，系统的UPS数据存储在本地数据中心以及云端，这种存储方式相互备份，一方面防止由于本地数据中心故障导致数据丢失的问题，另一方面，数据存储在云端可以对进一步利用云计算做UPS数据挖掘来分析客户需求，对合理分配和控制UPS有很大帮助

本实用新型实施例UPS监控系统提供了一种现场智能终端方案，该智能终端拥有FLASH闪存功能，能够存储UPS重要运行数据，防止通讯中断时数据丢失，同时具备有线和无线通讯的方式，当有线通讯故障时，能够利用GPRS将数据上传到云端，保证监控系统的正常运行。

图5示出本实用新型一实施例的UPS控制系统的网络拓扑图。如图5所示，该系统主要包括UPS设备501、数据采集层502、数据传输层503、数据中心层504、信息发布层505，图5可以清楚的看出系统中各个层的结构。

针对本实用新型所提出的问题，本实用新型提出了一种基于多级协调控制的UPS监控方法，并从现场智能终端、云运维、以及地图导航查询等几个方面来解决上述问题。

图6示出本实用新型一实施例的多级协调控制的UPS监控方法的示意图。系统由3级协调控制组成，分别是设备级、终端级以及系统级。其控制图如图6所示，基于设备的设备级控制方法如下：

步骤6011，设备级开始。

步骤6012，读取UPS的受控状态。

步骤6013，判断UPS是否受控，若UPS受控，则执行步骤6014，否则，执行步骤6012。

步骤6014，UPS状态监测。

具体地，监测UPS的运行数据，实时获取UPS的运行状态，监测的周期时间小于1分钟，如每隔5秒、10秒、15秒对UPS进行一次状态监测。

步骤6015，判断市电是否停电，若市电停电，则控制UPS电流输出，进行供电，否则，继续执行步骤6014进行状态监测。

具体地，设备级为UPS设备，接收来自终端级的控制指令，当其检测到控制指令，并受终端机控制时，进一步判断市电是否断电，若断电，则投入运行，否则做好准备，随时准备投入。

如图6所示，基于终端的终端级控制方法如下：

步骤6021，终端级开始。

步骤6022，与系统进行通讯。

在一个实施例中，系统可以包括数据中心层和数据发布层。

步骤6023，与UPS通讯。

步骤6024，UPS运行监测。

具体地，设备层实时监测UPS的运行数据，实时获取UPS的运行状态，监测的周期时间小于1分钟，如每隔5秒、10秒、15秒对UPS进行一次状态监测。

步骤6025，判断是否需要更改UPS控制，若需要改变UPS配置，则执行步骤6026，否则执行步骤6024。

步骤6025，将控制指令下发给设备，使得设备执行终端的控制指令。

本实用新型实施例提供的现场智能终端，可以与设备级以及系统级进行双向通讯。首先终端级从设备级采集UPS的基本数据、实时数据、运行状态，如开关机状态，电池状态，各模块工作状态等，其中设备采集的时间为小于1分钟。同时终端机会向系统级传输检测信息，并将实时数据上传到云端。

如图6所示，基于系统层面的系统级控制方法如下：

步骤6031，系统级开始。

步骤6032，读取终端通讯。

步骤6033，状态监测。

通过终端上传的UPS设备的运行数据，实时监测UPS的状态。

步骤6034，控制策略执行。

在一个实施例中，系统根据系统的控制策略或用户下发的控制指令数据处理。

步骤6035，判断是否需要控制。

在一个实施例中，系统判断是否需要控制UPS设备，若需要控制，则执行步骤6036，否则，执行步骤6034。

步骤6036，指令下发。

在一个实施例中，系统将控制指令下发到终端，终端执行该控制指令或将控制指令转发给UPS，进而实现系统对UPS控制。

在一个实施例中，终端级的现场智能终端模块会根据采集到的信息以及来自系统级的控制下发指令进行判断处理，并向设备级发送控制指令，来控制各UPS的设备的投入与断开操作。

系统级只与终端级进行双向数据交互，其接收来自终端级的上传信息，并根据来自数据中心或Web端等的人为控制操作来进行综合判断处理，再向终端机发送控制指令，其指令由终端级处理之后，再进一步下发到设备级。

根据三级调控，又可以将系统分为远程数据采集、设备监控、系统管理、远程控制等几个部分组成。其中远程数据采集设计方案为本实用新型提出的现场智能终端设计方案，具备数据采集、数据存储、故障报警、数据上传以及数据中心查询响应的功能，主要采集设备的基本数据、实时数据、运行状态，如开关机状态，电池状态，各模块工作状态等，其中设备采集的时间为小于1分钟。

这种方式与传统方式相比，可以缓存UPS重要运行数据，在线路故障时，防止数据丢失，同时其数据上传方式为采用有线(以太网))与无线(GPRS)两种方式相结合，当有线线路故障时，自动开启无线传输方式，将数据上传到云端，保证监控的正常运行。

设备监控则可以有三种不同的监控方式，分别为数据中心端监控、PC端监控、以及手机端监控。

数据中心端监控其数据来源为本地主机存储数据，并利用本实用新型提出的云存储方式进行云端数据的同步，当有线方式数据采集中断时，数据由无线方式上传到云端，本地主机则从云端备份数据，这种云存储方式大大提高了数据的安全性，避免了主机由硬盘损坏或者中毒导致数据丢失的风险，其监控特点是查询响应快、功能丰富，如实时数据与历史数据查询、以及基本信息查询等功能，其数据页面的刷新时间小于3秒。而PC端与手机端监控的数据来源为云端，无论是管理人员还是用户，都可以随时随地的通过PC或者手机的Web浏览器进行UPS设备的数据查询等操作，实现远程监控。

以上三种监控方式在进行数据查询时，均可以采用本实用新型提出的地图导航方式进行查询，该方法可以直观的从地图上选择不同省份、市、县以及不同单位进行UPS数据查询，简洁方便，设计更加人性化。同样这三种方式都具备告警功能，当UPS运行异常时，能够以本地显示如(图形、声音、光)以及远程通知(短信、邮件)等方式来进行告警通知，告警时间小于1分钟。

系统管理同样可以在数据中心端及通过Web浏览器进行系统的管理，但是通过Web浏览器进行系统管理则有不同的操作权限，需要谨慎操作。本实用新型开发的系统管理功能丰富包括权限管理，客户管理，设备管理(UPS设备的添加、删除、修改、设备参数录入)等，方便维护人员，对设备的基本信息进行更新。

远程控制的主要功能有远程开关机、远程报警处理等，这种通过远程通信，将控制信息传输给现场智能终端，对UPS进行控制操作。其控制功能同样可以在数据中心端以及Web端来实现，在远程用户进行管理时，需要严格的操作权限确认以保证系统的安全性。

本实用新型实施例涉及的UPS监控方法，特别是多级协调控制的UPS监控方法，在该方法中，本实用新型提出了一种现场智能终端方案，可以存储UPS重要运行数据，在线路故障时，防止数据丢失，同时其数据上传方式为采用有线(以太网))与无线(GPRS)两种方式相结合，当有线线路故障时，自动开启无线传输方式，将数据上传到云端，保证监控的正常运行。其次，本实用新型采用云存储的方式实现了数据安全，云端与本地数据中心相互备份，一方面防止由于本地数据中心故障导致数据丢失的问题，另一方面，数据存储在云端可以对进一步进行云计算、UPS数据挖掘，分析客户UPS需求，合理分配以及控制UPS提供了很大的便利。最后，本实用新型设计了一种直观方便的监控与数据查询方式，采用地图导航的方式可以方便的从省、市县以及单位直接进行数据查询，效率更高。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种UPS监控系统，其特征在于，包括设备层、数据采集层、数据传输层、数据中心层，

设备层，包括不间断电源UPS设备，接收来自所述数据采集层的控制指令，监测市电运行状况，若市电断电，则运行所述UPS设备，否则做好随时运行UPS设备的准备；

数据采集层，与设备层通信，用于监测所述UPS设备的运行数据，采集和存储所述UPS设备的运行数据，并将运行数据通过数据传输层发送给云端的数据中心层；接收云端数据中心层下发的UPS设备的控制指令，并下发至UPS设备；

数据传输层，与数据采集层通信，用于支持本地的数据采集层与云端的数据中心层之间的数据传输；

数据中心层，与数据传输层通信，用于存储所述数据采集层采集的UPS设备的运行数据、根据UPS运行数据确定UPS设备的运行状态、根据控制策略发送UPS设备控制指令，其中，位于云端的数据中心层与位于本地的数据采集层相互备份的UPS运行数据，所述数据中心层基于所述相互备份的UPS运行数据实现数据处理和控制功能。

2.根据权利要求1所述的UPS监控系统，其特征在于，数据中心层包括：

数据采集子层，用于完成运行状态数据采集、处理、存储的功能；

C/S监控子层，用于以客户端Client/服务器Server模式实现系统管理、数据查询、状态监测、报警处理功能；

Web监控子层，用于以Web方式或浏览器Brower/服务器Server模式实现系统管理、数据查询状态检测、报警处理的功能。

3.根据权利要求1所述的UPS监控系统，其特征在于，数据采集层包括具有数据采集、数据存储、故障报警、控制功能、数据上传、数据中心查询响应功能的UPS现场智能终端以及信号转换盒、通信转换装置，

其中，UPS现场智能终端包括M3处理器，4-8M的FLASH闪存，所述处理器通过RS232与UPS进行通信并将数据存储在FLASH闪存，具有基于TCP/IP协议的以太网和基于GPRS/3G/4G无线通信的通信能力。

4.根据权利要求1所述的UPS监控系统，其特征在于，数据采集层采集UPS设备的运行数据包括基本数据、实时数据、运行状态数据，其中，所述运行状态数据包括开关机状态，电池状态，各模块工作状态，其中数据采集的周期小于1分钟。

5.根据权利要求1所述的UPS监控系统，其特征在于，还包括信息发布层，

信息发布层用于向用户发布UPS运行数据或接收用户发送的控制指令，使得用户通过远程访问服务器或客户端使用所述UPS控制系统的部分或全部功能；

数据中心层通过Web服务器向Internet网络发布数据和应用，并接收所述信息发布层的控制指令。

6.根据权利要求5所述的UPS监控系统，其特征在于，将各个省、市/县以及单位以地图导航形式呈现到信息发布层，方便用户监控与查询运行数据以及实施系统控制。

7.根据权利要求1所述的UPS监控系统，其特征在于，

数据传输层基于有线传输网络或者无线传输网络用于支持数据传输，其中所述有线传输网络包括基于TCP/IP协议的以太网、ADSL有线传输网络，所述无线传输网络包括基于GPRS/3G/4G无线通信网络。

8.根据权利要求1所述的UPS监控系统，其特征在于，数据中心层包括：采集服务器，前置通信管理机、数据库服务器、磁盘整列、或Web服务器。