马鞍山直流屏电源价格

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直流屏电源系统监控软件与网络化管理技术

关键词 ： UPS TCP/IP SNMP MIB－ Ⅱ WEB HTTP

Monitoring Software and Network Management Techniques of UPS System

Abstract:Design principle and applications of UPS monitoring software.Remote management method and adapter design of UPS.

Keywords:UPS TCP/IP SNMP MIB－ Ⅱ WEB HTTP

摘要：UPS监控软件的设计原理及应用。UPS远程管理方法以及适配器的设计。

随着计算机应用的发展，UPS的作用越来越重要，UPS最重要的功能就是给计算机提供连续不间断的高质量电力。为满足不同用户及不同使用条件的要求，UPS本身在硬件主结构上已发展出各种形式，性能也各有差异。然而人们越来越认识到，为使UPS充分发挥功能，提高其对突发事件的处理能力，必须对UPS进行管理和维护，而实现UPS的监控乃至网络化的管理则是其重要手段。国内外主要品牌UPS厂家均致力于UPS监控技术及网络化的研究。

1UPS的监控软件

监控软件的设计主要是针对要求提供电源保护和运行软件保护的计算机（如个人电脑、服务器、工作站或各种大中型主机），在计算机的电源输入端加装智能UPS。UPS通过RS232C接口与计算机串口连接并在计算机上运行相关平台的USP监控软件。由于采用实时中断处理方式与UPS联系可能会打断主机运行的程序而出现计算机异常。所以计算机上的程序设计为定时查询发送和接收方式与UPS通讯。如下图：

直流屏电源多任务系统的主机用监控软件后，计算机便与UPS建立了通信联系（通讯协议由UPS厂商根据行业标准自己制定），计算机定时发送查询指令，UPS在规定的时间内返回信息。当电源出现异常时，UPS内部的微控制器MCU会及时把异常信息发给计算机，并由监控软件在计算机上发出告警信息，提醒操作员或网络管理员及时处理；若有关人员不在现场，则监控软件会在USP供电时间（根据不同电池容量可设定）结束时自动中止各种软件的运行程序，禁止用户登录，自动存盘，保持现场等，并通过MODEM向有关人员发出E－MAIL、BP－CALL等，通报有关电源异常信息。同时监控软件还具备完备的UPS自我测试功能，测试UPS的状态及电池容量等，能以数据和图形形式显示并记录UPS输出、输入电压、频率、负载、温度、电池容量，使电脑使用者可以分析、诊断、预作防范，既可以解决UPS无法长时间提供电力的问题，又可以将市电供电不稳定的伤害减至最低。此外，通过设置监控软件（ConfigureMenu）还可以对电脑和UPS自动执行定时开、关机功能，精确地执行电脑系统复杂的开、关机程序。由于计算机操作系统的复杂性（有16位机、32位机、64位机），多平台性（WIN/DOS、NT、Netware、SCOUNIX、LINUX、OS/2等）和多种系统机器源代码，致使监控软件品种繁多，开发复杂，但由于有些操作系统具有可移植性，支持V.B、V.C等开发语言，所以现在国内外主要品牌UPS厂家常用可视化V.C编程，已开发出的监控软件有（32位）版，能支持DOS/WIN、NT、NETWARE、SCOUNIX；支持SCOUNIX、LINUX、SUNOS、HP－UX、SUNSOLARIS、IBMAIX、SGIIRIX等，几乎兼容所有操作系统。以上监控软件都能严格通过Y2K的测试。

所以监控软件发展的趋势是为计算机提供完善的监控保护功能和适应所有操作平台并具有即插即用功能。监控软件的运用日益广泛，目前UPS市场运用较多的软件如美国APC公司的Powerchute电源软件，美国山特公司的Winpower，科华公司的Powersoft等。

2UPS网络化管理

随着计算机网络的发展，“网络就是计算机”的趋

势日益明显，要让信息实时畅通并为人所共享将至关重要，而高质量的供电是网络正常运转的基础，所以保护网络设备首先是要保护整个网络的电源，不光是主机（HOST）、路由器（ROUTER）、交换机（SWITCH）、集线器（HUB），还包括一切能让网络正常运行的互联设备的供电，智能化UPS便成为网络必不可少的一员，同时随着LAN、WAN、INTERNET、INTRANET的高速发展，出现了众多的软件网络操作系统和多种硬件平台，并且由于不同网络互联正成为趋势，如何能集中管理监控工作在不同网络的UPS成为电源厂家提供高端服务的技术焦点，为此国内外主要品牌UPS厂家都开发了UPS网络管理系统，设计思想如下图：

图

即在UPS的串口上装接UPS适配器，把UPS当作一个网络的独立节点接入网络，不在被供电的主机上运用监控软件，UPS具有自己独立的IP地址，不影响被供电主机的资源，由网管员或被授权的人员通过网管软件直接监控UPS，可以多台计算机监控一台UPS，也可以一台计算机监控多台UPS，并且被管理的UPS可以在同一个LAN也可以是在不同LAN，甚至可以在世界各个城市通过INTERNET来管理，这无疑对传统的UPS运用来说是个革命性的飞越。网络管理软件主要是指系统管理员的管理软件NMS，如HPOpenView，SUNSunnetManager，IBMNetview，NOVELLNMS等。网络管理员可以通过超级终端对适配器进行初始化设置，固化在适配器内的UPS信息代理软件AGENT负责智能化UPS的信息量与适配卡的通讯并记录下UPS的电压、电流、负载、频率、温度等数字量和一些工作状态量，同时代理软件与网管软件通过网络交换信息，使管理员可以象对管理计算机一样来对UPS的情况进行实时远程监控。适配器内的设计配置一般如下表。

	External Adapter	Internal Card
CPU	N80C188－12
System code Memory	256k bytes flash memory
System Buffer	128k bytes SRAM
Lan Buffer	8k bytes SRAM
NVRAM	256 words
Uart	16450
Cable	10Base T RJ－45phone jack UTPcable	10Base2 BNC GR－58 coaxial cable with auto－sensing
MIB Support	MIBII
Frame type Support	802.3/EthernetⅡ/SNAP/802.2 auto－configuring

适配器支持SNMP、TCP/IP、MIB－Ⅱ协议，所以也就支持专用计算机网络管理软件（如HPOPENVIEW等）来监控整个网络节点的UPS，主要功能是当网络某处电源发生异常时，UPS被当作一个网络节点，适配器内的代理软件（AGENT）能根据网络管理员预先对TPAP的设置级别及时向网络管理员和有关人员的计算机发出声音、文字、图像等告警信息，使与SNMP适配器相连的受UPS保护的网段设备能及时得到处理。目前最新的处理方法是在要求软件保护的计算机上驻留一小段自动软件处理关机程序，当收到TRAPS信息后，在无人值守的情况下能自动关机。适配器的代理软件可以记录UPS异常的时间和原因，如市电停电、市电恢复、UPS过载、UPS关机等，管理员也可以设置定时对UPS远程开、关机等操作（Shutdown、Reboot），并在适配器内永久保存这些历史记录以供分析。由于专业网络管理软件复杂的维护可能会影响网络流量，信息量太大会加重网络负担，所以一种信息相对较小的UPS网络管理软件成为市场需求，目前国内外主要品牌UPS厂家大都在市场上适时推出的专业管理软件UPSSNMPVIEW，就是基于TCP/IP之上的网络软件，是专门的UPS管理软件，信息量不大，几乎不影响网络流量，可定时轮流询问各处UPS，是顺应计算机网络发展潮流、符合国际UPS管理发展的新方向。以上网络管理系统的个各组成部分，如自动软件处理关机程序、SNMPVIEW、适配器等也要通过Y2K的严格测试，不会因到2000年时出现适配器不正常的事件记录和关机程序的不正确起动，而导致计算机系统的数据受到破坏。典型的UPS管理运用如下图。

表征电池性能的参数很多，如电压、容量、内阻、内压、温度、电流等。在应用过程中对这些参数中的一个或几个进行控制，可以保障系统的安全应用和寿命。一般监测比较容易实现测试的几个参数来进行电源系统工作状况的判断和控制，主要有电压、温度、电流、时间等。内压的检测比较复杂，并且受外界干扰比较大。内阻的直接检测一般在静态下进行，使用性不强，但可以通过电压、电流、时间等的实时检测计算出电池或电源系统的直流内阻。检测功能模块主要是监测应用过程中电动汽车电源系统的各项参数。图4-7、图4-8分别为数据采集模块系统结构图和功能图。

监控系统测量并显示关键的电池参数，主要目的是在早期发现电池或电池模块的故障，必要时可以在系统的短时间断电时，完成电池或模块的更换。监控系统通常用来测量电池／模块的电压、电流和温度，并估计电池／模块的SOC和SOH。其目的不仅是预测电池失效，而且要延长电池寿命。

在BMS中，采集到的数据是对电池作出合理有效管理和控制的基础。因此，数据的精度、采样频率和数据过滤就非常重要。混合动力汽车电池的电流变化频率非常高，电压变化也非常频繁，如果不同电池电压采样时刻略有差别，对正确判断电池状态以及识别故障电池带来了很大的困难。鉴于电压、电流、温度的动态变化特征，采样频率通常应不低于1次/S。

1．电压测量模块

在所有参数中，电池的电压最能体现电池的状况。判断电池过充电、过放电的依据即时电池的端电压，也可以通过端电压的测量初步估计电池的SOC。

电动汽车电池的电压检测方法主要有四种。传统的测试方法是用继电器和电容做隔离处理，其测试原理是：首先通过电容对电池电压进行取样，再通过检测电容的电压就可以得到电池的电压。第二种方法是浮动地技术测量电池端电压，测量时窗口比较器自动判断当前地电位是否合适，如果正好，启动A/D进行测量，如果太高或太低，则通过控制器经D/A对地，对电位进行浮动控制。第三种方法?**材＜觳夥ǎ材２饬渴窍喽酝徊慰嫉悖镁艿缱璧缺壤ゼ醪饬扛鞯愕缪梗缓笠来蜗嗉醯玫礁鹘诘绯氐缪埂５谒闹址椒ㄊ遣钅＜觳夥ǎ捎迷怂惴糯笃飨绯亓蕉说墓材５缪梗瓿啥缘绯氐缪沟牟裳?

第一种方法原理简单，但是测量精度低，且测量时间长。浮动地技术测量由于地电位经常受现场干扰发生变化，不能对地电位进行精确控制，因此会影响整个系统的测量精度。共模测量法电路点检，测量精度低，只适合于串联电池数较少或者对测量精度要求不高的场合。差模测量法精度比其他三种方法都好，如图4-9所示差模检测电路，适用于12节以下串联电池组。差模检测电路中，由于电压测量电路漏电流的影响，会造成电池组靠近负极的电池的电量消耗过多，导致电池组的不一致。解决办法：一是提高检测电路的输入阻抗；二是在检测回路中加入控制开关；三是在电池组合过程中，可使靠近电池组负极的电池容量稍大于靠近正极的电池容量，这样有利于减少因电压检测电路所引起的电动汽车电池组的不一致。

在实际应用过程中，还有一种方法是对每个电池配置一个带A／D转换的单片机，或者电压检测芯片，这些单片机或者专用芯片由主控单片机统一控制，检测到的数据再通过一个光耦隔离传递给主控单片机。目前也有一些芯片厂推出一些专用于锂离子电池组电压检测的芯片，如Linear公司推出的LTC6802，可以对4～12节的锂离子电池组进行电压测量，大大降低了电压检测的复杂度。

对于通常采用的集中式检测方案，将每只蓄电池的电压检测线连接到检测单元，检测单元采用电阻分压，然后通过多路转换开关进行切换，或者采用（光控）继电器进行切换然后再经过多路转换开关，如扫描开关选用光电隔离的PhotoMOS器件。在扫描过程中每次切换一个PhotoMOS，开关网络的输出电压极性将交替变化，紧跟其后的精密整流电路完成极性变换再送给微控制器。此外，在电池组中增加精密电压基准，在车辆运行过程当中定时将该电路校准，消除电压传递通道上的误差。为了防止短路时将开关烧坏，可在每一条支路上串接限流电阻保护。

对于总电压测量，一般误差要求不能超过1%，测量计算时需要将线路压降考虑进来。采用霍尔电压传感器较容易达到测量的精确要求。

Ni／MH电池的电压采样要求：镍氢电池对电压和温度的采集精度要求不像Li离子电池那样高，可以对电压以模块为单位（如10个单体的串联模块）采集。这样可以节省大量的线束，排布也方便，实用表明并不影响对电动汽车电池组的判断和控制。这也是Ni／MH电池管理系统成本比锂离子电池成本低的原因之一。

Li离子电池电压采样要求：锂离子电池的安全性要求高，其安全性对电压敏感，过充、过放均会严重影响系统的安全性能和寿命。所以必须监控每个单体电池的电压。对于单体电压的检测精度一般要求≤±0.5%，即对于3.60V的标称电压的电池检测偏差不能超过20mV。对于并联使用的电池，更应注意，因为并联电池在应用过程中由于自均衡的原因，并联电池之间可能会有电流流动，影响电压采集的准确性，选择的采集位置不同会对采集的结果有比较大的影响。

2．流采样

电流不仅作为判断电池出现过放电或过流的依据，也是根据电流、时间的库仑计量来估计电池SOC的主要依据。因此对其精度、抗干扰能力、零漂、温漂和线性度误差的要求都很高。目前在大电流高精度测量方面，主要有采用霍尔电流传感器和分流器两种方案。相比而言，采用霍尔电流传感器的电路比较简单，但随温度的变化较大；而采用分流器的方案由于需要小信号的放大隔离等措施，电路比较复杂，但其温度稳定性较好。在电动汽车中通常采用霍尔电流传感器。如电流传感器LT308(LEM)，具有较好的精度、良好的线性度和最佳的反应时间，同时也具有良好的抗干扰能力。

电流检测的精度将直接影响到剩余电量的估计。电动汽车电源系统应用的电流通常在±300A范围变化，甚至更宽，在运行过程中，电流实时变化，电流的采样关键是在全范围内实现较高的采样精度，电动车使用的电流传感器的量程均比较大，在大电流时可能测量的精度会比较高，小电流则会比较低，这些会对数据的测量和计算带来较大影响。因此，设计的电流检测回路须保证在全范围内实现等精度测量。

3．温度采样

温度的检测主要是为了防止电动汽车电池组温度过高引发安全事故，同时蓄电池的工作状态与其内部温度及工作环境温度都有很重要的关系。通常在电池包中选择几个有代表性的位置安装温度传感器进行温度的测量。

温度传感器按与被测介质的接触方式分为两大类：接触式和非接触式。

接触式温度传感器需要与被测介质保持热接触，使两者进行充分的热交换而达到同一温度。这一类传感器主要有电阻式、热电偶、PN结温度传感器等。

非接触式温度传感器无需与被测介质接触，而是通过被测介质的热辐射或对流传到温度 传感器，以达到测温的目的。这一类传感器主要有红外测温传感器。这种测温方法的主要特点是可以测量运动状态物质的温度（如慢速行驶的火车的轴承温度，旋转着的水泥窑的湿度）及热容量小的物体（如集成电路中的温度分布）。

电动汽车车用动力电源系统中温度测量的方法一般有两种。一是用数字式温度器件，如采用单总线的DS18820。但由于电池管理系统中要求多点测量温度，每个温度器件分布在电池箱体内，与总的控制主板之间的走线较长，且汽车上的各种干扰强，用数字式的测量方法时，需要总线有一定的抗干扰能力。二是采用模拟信号测量，如采用传统的热敏电阻作为传感器。它是一种热敏性半导体电阻器，其电阻值随温度的升高而下降。这种温度测量的方法可靠性高，热敏电阻对温度的变化灵敏度也很高，是一种经济且实用的方法。电源系统对温度的检测精度要求并不高，通常要求测量精度≤±2℃，实际上大多数的温度传感器精度都在±1℃

图5-7电源开关

等待设备面板上电源指示灯常亮，其他指示灯无异常后，即可使用。

六、常见问题解答

▲按下电源开关后，前面板上电源指示灯不亮。

指示灯指示设备为未正常上电。请检查电源适配器连接是否正常，注意务必使用设备附带的电源适配器。

▲设备正常上电后光信号指示灯显示红色状态。

指示灯指示EPON光纤连接异常。请检查设备EPON接口光纤连接是否正常，注意光纤是否有破损，光纤接口是否插接牢固。在光纤连接正常的情况下，此指示灯应当熄灭。

▲设备上电后，前面板上网络E指示灯不亮。

指示灯指示EPON链路未建立。首先确认绿色电源指示灯应该常亮，并且网络E指示灯熄灭，在此状态下记录设备外包装上的注册序列号，然后联系运维人员检查线路故障。当设备注册成功后，网络E指示灯应该常亮。

▲设备上电后，前面板上网口或者iTV指示灯不亮。

指示灯指示对应网口以太网连接未正常建立。请检查此接口上的网络设备是否正常上电，并且确保以太网电缆连接正常。可以使用以太网电缆将设备两个网口直接连接检查电缆和设备状态是否正常。

▲设备上电后，前面板上语音指示不亮。

指示灯指示对应语音接口上电话功能状态异常。请联系运维人员解决。

七、其他

因厂家会在无任何提前通知的情况下更改产品包装、部分附件等信息，所以不能确保您使用的产品同以上说明信息完全一致，请具体以商品实物中说明为准。

销售：王浩 

电话：  18001283863

CSB蓄电池：www.csbdianchiwang.com