戰術級指揮所智能UPS網絡監控系統的設計與實現

4.3 監控終端軟件設計

監控終端軟件是人機交互的接口，應具有界面友好、使用方便的特點，完成對UPS監控功能，按功能可分為數據源模塊、監視模塊、控制/設置模塊、智能決策模塊四部分。下面就前3個模塊逐一設計，智能決策模塊將在4.4部分具體闡述。

4.3.1 數據源模塊

監控終端數據來源主要由以下幾部分構成：

(1)通過串口與本機直接連接的UPS數據源;

(2)通過SNMP適配器接入網絡，再和本機連接的數據源;

(3)通過網關協議轉換和本機連接的UPS數據源;

(4)通過其他計算機(服務器端)代理和本機連接的UPS數據源。

通過對以上四部分數據源相應端口進行掃描、判斷，可以得到所有數據源的地址，如圖2所示。其中第(1)類數據源地址通過掃描本機活動串口而得到;第(2)、(3)類數據源地址通過判斷本機服務端口(701～709)的連接狀態而得到;第(4)類數據源地址通過掃描網絡上所有IP地址的9001端口活動狀態而得到。

4.3.2 監視模塊

監視模塊主要以表格、圖形、狀態條等方式顯示UPS的實時狀態，如圖3所示為監視模塊的主界面。通過界面用戶可直觀地了解到UPS的運行狀況：左側為用戶最關心的UPS狀態數據表，包括UPS的名稱/編號、實時的輸入電壓、輸出電壓、輸入頻率、輸出頻率、電池溫度、電池容量、電池剩余時間等信息;右側為用戶感興趣的數據實時柱狀圖，可以通過選擇組合框內的具體內容，定制最感興趣的監控變量;下方狀態條則顯示了從數據源獲得的實時數據，更具體地反映了UPS的狀態信息。

4.3.3 控制/設置模塊

控制、設置模塊主要完成對智能UPS的控制和設置功能。比如控制UPS進行自檢、電池校準、電源旁路轉換等功能(如圖4所示)，設置電源標識、輸出電壓、輸出頻率、斷電警告、低電量警告、定時自檢等參數(如圖5所示)。

考慮到串口傳輸數據速度慢，對電源的控制/設置又是基于應答式的特點，軟件的控制/設置模塊設計為與“超級終端”工作過程相類似的模型。如圖4所示，通過點擊“獲取當前模式”，可以得到UPS的當前工作模式(上側黑底紅字顯示)和當前模式下可進行的操作(右側文本框內顯示);用戶根據UPS返回的命令及提示說明，在命令文本框(“發送控制命令”按鈕下方的文本框)內輸入相應命令，點擊“發送控制命令”完成對UPS的相應控制和設置;UPS會在右側文本框內返回操作結果，通過此結果決定下一步需要進行的操作;點擊“返回上級模式”可以使UPS控制/設置模式返回上一級目錄。

4.4 智能決策模塊

4.4.1 告警

監控終端不停地對各UPS數據進行解析、參數范圍判斷，一旦發現超壓、超頻、超溫、旁路等非正常情況，就會啟動告警程序，有選擇地進行以下幾種動作：網絡組播消息/數據告警;音箱語音告警;警示燈告警;大屏幕投影狀態條告警。使相關人員能及時了解電源異常，盡早發現隱患，采取應急措施，確保問題盡快解決。

4.4.2 日志

監控終端可以記錄較長時間段的UPS事件日志和數據日志，這些數據為故障診斷、反應歷史狀態提供數據支持。用戶可按時間段，按信號等方式及組合查詢歷史數據，以圖表、表格、曲線等可觀化形式顯示查詢結果，通過對這些數據的全面分析，查找UPS的隱患，追溯UPS發生事故的根源，真正做到設備的“預檢預修”。

4.4.3 處理電源異常

對UPS的處理主要包括以下幾種：

(1)對UPS進行有計劃的測試，適時地運行時間校準，定時開、關機，異常狀態啟動自檢等;

(2)實時監視UPS狀態，對非正常狀態能及時查詢UPS預警信息，作電池矯正試驗、自檢等操作;

(3)對UPS的其他一些常見故障，能夠按預設步驟處理或者按歷史記錄處理等功能。從而達到在無人值守環境下對UPS的最大限度管理，減少不必要的損失。

故障診斷與報告：當UPS發生故障時，監控終端能給出具體參數，及時分析、追蹤引發電源故障的重要原因，必要時給出處理方法。

對相關設備的處理：事先在各計算機上安裝電源響應軟件，當UPS狀態異常時，智能決策模塊根據當前情況，生成一個比較優化的設備處理方案，向網絡上其他計算機發送控制命令，通過電源響應軟件的代理，實現對整個監控系統的統一管控。比如，當智能決策模塊發現市電停止供應時，便生成并啟動電源應急方案，向網絡上其他計算機發送控制命令，關閉耗電量大的非核心設備(如打印機、大屏幕投影儀、繪圖儀等);如果電池電量低于60%，則關閉網絡上大部分非主要戰斗席位;如果電池電量低于30%，則控制電源響應軟件，使其對重要戰斗席位上的數據庫進行保存、正常關閉應用程序、安全退出計算機系統。從而最大限度地保障服務器、路由器等核心設備的運行時間，降低災難事件發生的概率。

4.5 電源響應軟件

電源響應軟件可安裝在網絡上任意一臺計算機，它與監視終端相連接并受其控制，可以進行如下一些動作：顯示告警提示窗口、進行語音報警;自動執行設定的命令文件，適合用戶特殊處理要求;安全關閉數據庫、正常退出應用程序，保證用戶數據安全;正常關閉其他電子設備、安全關閉計算機操作系統，保證設備安全。

5 結語

本文提出了一種結構優化、管理智能、資源節約、容災性強的UPS群組管理方案，實踐驗證了本方案的合理性、便捷性，提高了部隊指揮所電源監控的網絡化、智能化水平，增強了部隊指揮所電源抗事故能力。此方案也具有良好可靠性和通用性，可在其他相關的單位進行推廣，具有很強的推廣應用價值?！?p>更多好文：21ic電源