UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

責任編輯:editor005

2017-10-25 14:43:42

摘自:UPS應用

本文介紹了在UPS現(xiàn)有設備的前提下,為了提高設備的可靠性以及設備監(jiān)控管理的科學化和自動化,通過軟件與硬件的設計

本文介紹了在UPS現(xiàn)有設備的前提下,為了提高設備的可靠性以及設備監(jiān)控管理的科學化和自動化,通過軟件與硬件的設計,構建一個UPS設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)的過程,并闡述了該系統(tǒng)的工作原理、應用效果和前景。

UPS的可靠性對于用戶的關鍵負載起著安全可靠的電源保障作用。UPS的遠程監(jiān)控是其向智能化方向發(fā)展的必然趨勢。采用計算機智能化管理模式,能夠實現(xiàn)對UPS電源的集中監(jiān)控、集中分析和集中數(shù)據(jù)處理等主要功能,可將原有人值守機房改造成為無人值守的遠程監(jiān)控智能化的監(jiān)控機房。UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)是用科技手段改變人員值班方式、改善設備管理模式的必然途徑。遠程監(jiān)控系統(tǒng)以計算機為平臺,通過軟硬件系統(tǒng),所實現(xiàn)的設備參數(shù)數(shù)字顯示、自動抄錄和自動告警等功能,徹底改變了傳統(tǒng)的人員分散式值班方式和設備管理模式,大大提高了工作效率。

某單位目前有UPS 5臺,由于購買時間較早,沒有配置遠程監(jiān)控系統(tǒng),由于工作需要現(xiàn)在需要集中監(jiān)控。經過組織技術力量,對一臺UPS已經完成了遠程監(jiān)控的設計與應用,下面詳細介紹了UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)過程。

技術特點及功能

在UPS供電系統(tǒng)現(xiàn)有的設備基礎上,安裝數(shù)據(jù)監(jiān)測部件—UPS數(shù)據(jù)采集卡,將設備參數(shù)轉換為數(shù)字信號,通過與計算機通訊實現(xiàn):

· 遙測

實時對UPS的各項參數(shù)進行不斷的采集、分析、處理和記錄;

· 遙信

實時對設備的狀態(tài)、故障信息進行監(jiān)測。操作人員通過計算機平臺上的監(jiān)控軟件與UPS電源系統(tǒng)實現(xiàn)人機對話,利用數(shù)據(jù)報表進行分析判斷,規(guī)劃科學的改善方案,為用戶提供穩(wěn)定、可靠、優(yōu)質的電源保障。

1.技術指標

監(jiān)測系統(tǒng)的參數(shù)顯示3秒鐘刷新一次,故障告警反應時間小于3秒,自動記錄參數(shù)(抄表)每小時一次,形成報表。

· UPS電源參數(shù)

輸入相電壓、線電壓、旁路相電壓、電流、頻率;輸出線電壓、電流、有功功率、視在功率、功率因數(shù);電池浮充電壓、充放電電流;異常記錄和報警功能。

· 通訊接口

標準RS-232串行接口。

· 通訊地址(0~31)均可設定、波特率(2400bps)。

2.主要功能

UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控軟件要做到功能齊全、實用性強,其主界面如圖1所示,監(jiān)控軟件主要設計功能如下:

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  監(jiān)控界面

UPS設備與實際的UPS系統(tǒng)圖一致,各種UPS設備電力參數(shù)在監(jiān)控界面上實時顯示,形象直觀。

聲光報警功能

在發(fā)生供電中斷、跳閘、過壓、欠壓、頻率超限等異常情況時,立即發(fā)出聲音報警,出現(xiàn)告警內容提示,并自動把告警內容、時間以及所有電力參數(shù)寫入數(shù)據(jù)庫。

告警時最大化功能

在監(jiān)控界面為非當前窗口或處于最小化狀態(tài)時,當出現(xiàn)告警時,監(jiān)測窗口立即最大化,變?yōu)楫斍按翱冢l(fā)出報警。

電子值班表格

根據(jù)值班要求,自動抄表,記錄各項UPS設備各項參數(shù),形成值班報表。

歷史記錄查詢、打印功能

操作人員可以方便的查詢、打印以前所發(fā)生的故障告警記錄如圖2所示和值班記錄。

UPS告警記錄界面

  曲線圖顯示功能

提供UPS設備參數(shù)歷史曲線圖查詢顯示。

硬件的設計與實現(xiàn)

1.可行性分析

當前,隨著計算機網(wǎng)絡通訊技術的發(fā)展,使得自動化技術得到了迅速發(fā)展,強電控制與微電子、計算機、網(wǎng)絡通訊技術相結合的應用技術,產生了可通訊智能化模塊,即數(shù)字化監(jiān)控模塊,它具有測量、變換、通訊和控制等功能,可以與計算機實現(xiàn)通訊。經過多方調研,采用REV.AUPS監(jiān)控模塊,它們性能價格比高,經濟高效;可靠性好,穩(wěn)定可靠;可擴展性強,便于軟硬件擴容。

目前UPS設備運行穩(wěn)定,符合安裝監(jiān)控的基本要求。通過從設備和技術方面進行的分析論證以及詳細的市場調研,此UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)是切實可行的,設備上是可以實現(xiàn)的。

2.硬件系統(tǒng)組成

為了實現(xiàn)計算機與監(jiān)控模塊之間的通訊,使用信號線連接監(jiān)控模塊的通訊端口,接入與計算機組成的通訊網(wǎng)絡,實現(xiàn)監(jiān)測主機與監(jiān)控模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。我們所選用的監(jiān)控模塊具有標準的RS-232接口,通訊距離可達1000米,在接入計算機之前,使用一個RS-485/232接口轉換器和計算機串口相連,實現(xiàn)遠程通訊,對UPS設備進行監(jiān)控。硬件系統(tǒng)組成如圖3所示。

軟件的設計與實現(xiàn)

硬件系統(tǒng)組成示意圖

  1.軟件功能設計

目前市場上的監(jiān)控軟件與本單位的UPS系統(tǒng)無法匹配,根本無法使用,因此,必須自主開發(fā)與本單位設備相適應的監(jiān)控軟件,以正確性、可擴展性為設計原則,要達到功能實用、操作方便,界面友好、形象直觀等要求。

2通訊協(xié)議

系統(tǒng)采用開放式Modbus-RTU協(xié)議,監(jiān)測計算機發(fā)出詢問信號尋址到一臺唯一的終端設備(監(jiān)控模塊),然后,終端設備返回的應答信號以相反的方向傳輸給監(jiān)測主機。Modbus網(wǎng)絡最多支持32個終端設備,通訊地址為0~31,它們以并聯(lián)方式接于通訊線上,波特率為1200~19200bps,均可根據(jù)需要設定。

3.開發(fā)工具

使用Visual Basic6.0作為開發(fā)設計語言,進行程序編寫;以Microsoft Access 2000數(shù)據(jù)庫格式存儲數(shù)據(jù),該系統(tǒng)可運行于Windows操作系統(tǒng)平臺之上,有利于監(jiān)測系統(tǒng)的推廣應用。

4.軟件主要流程圖

遠程監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測軟件主要流程如圖4所示。

軟件主要流程示意圖

軟件主要流程示意圖

使用效果和應用前景

UPS遠程監(jiān)控系統(tǒng)在投入使用一年多的時間內,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸準確可靠,告警靈敏,達到了預期的目的。

本系統(tǒng)的使用對UPS電源系統(tǒng)的使用、維護和管理提供了一種全新的模式,它可擴展性好,可連接多達32臺模塊終端,便于以后設備的增容。另外計算機存儲的豐富的參數(shù)信息,既可以為設備的正常運行提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù);又可以作為提高業(yè)務人員對設備故障的預見、分析、排除的能力;利用數(shù)據(jù)庫的查詢系統(tǒng),方便掌握設備的運行狀況。該系統(tǒng)具有廣闊的應用前景和推廣價值。該系統(tǒng)的功能還有待進一步開發(fā)利用。

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