▋概述
UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。
▋UPS現狀
UPS是針對中國電網環境和網絡監控和網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題。UPS和直流電源是企業重要的供電保障設備，傳統的維護管理包括：
（1）日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等;
（2）改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態和關鍵數據，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統方式的不足之處，獲得良好效益。
UPS 在各個領域應用十分廣泛,通信機房中安裝 UPS 供電系統越來越普遍。UPS 的使用環境決定了對 UPS 監控的重要性，僅依靠運行維護值班人員每日幾次或專業技術人員每周幾次現場巡視、巡檢無法滿足要求,如果出現故障將無法及時發現并對設備進行應急處理,將造成重大損失。而采用遠程監控方案，可方便對分布的 UPS 進行集群化管理，提前預警等。
▋系統應用
UPS監控是對機房不間斷電源的數據進行采集，通過遠程傳輸的方式，在中心機房 PC 機上進行統一監控、管理，方便機房負責人進行有效的管理，大大節約了各方面的成本，同時可以實現 24 小時無人職守。
3.1 拓撲結構圖
此系統利用公用蜂窩網絡，實現服務器對 UPS 電源相關參數的遠程采集。才茂 4G DTU 與服務器建立 TCP/UDP 通信連接后，就可以進行數據雙向透明傳輸,其效果等同于監控軟件進行本地采集，實時查看、監控 UPS 的運行情況，定期進行維護檢查。
3.2 系統組成
整個UPS電源遠程監控系統是由三個部分組成：前端 UPS、無線傳輸設備4G DTU、遠程監控中心。
（1）前端 UPS
UPS 已經成為了機房中的重要設備，但作為保障計算機系統供電的最后保障， UPS 工作的有效性和可靠性，正成為信息安全的一個新的隱患，故需對機房內各 UPS 進行實時監測，UPS 監控內容包括：UPS 輸入電壓、電流、頻率，輸出電壓、電流、負載，電池電壓以及 UPS 的狀態、UPS 報警狀態等。UPS 狀態包括正常工作、旁路工作、電池供電等。UPS報警包括 UPS 出現的故障：整流故障、逆變故障、電池故障等各種故障。主要是根據 UPS 協議提供的內容進行監控。
（2）傳輸設備DTU
傳輸設備是才茂?4G DTU，主要利用運營商網絡實現前端設備與遠程監控中心的通信。4G DTU 上電后，首先讀取內部 FLASH 中保存的工作參數，根據參數進行 PPP 撥號。撥號成功后， 4G DTU 將獲得一個由運營商隨機分配的內部 IP 地址 ( 一般是10.X.X.X)，這個地址通常是不固定的。然后 4G DTU 主動發起與數據中心的通信連接，并保持通信連接一直存在，如果通信連接中斷 4G DTU 將立即重新與中心握手。由于是 4G DTU 主動連接數據中心，這就要求數據中心具備固定的公網 IP 地址或固定的域名。TCP/UDP 通信連接建立后，就可以進行串口端、網絡端數據雙向通信了。
（3）遠程監控中心
遠程監控中心方便管理員地進行 UPS 實時狀態查詢、基本信息管理、遠程操作控制、各項參數設置、用戶管理等監控管理功能。監控軟件可以以圖形或數字方式顯示 UPS 輸入、輸出電壓，負載情況，電池容量，機內溫度，市電頻率，以及 UPS 的基本信息和工作狀態。在 UPS 非正常狀態時（如市電停電或 UPS 故障等）可發出報警提醒值班員注意。對于重要的 UPS 運行參數，系統可進行曲線記錄，曲線的存儲時間可超過 1 年。曲線中提供了方便的定位查詢線，可以顯示具體參數值和值、最小值、平均值等，方便管理員全面了解 UPS 的運行狀況，及時地發現、預防或解決 UPS 運行中出現的各種問題。監控軟件也可以可以預先設定各個用戶的權限，限制只有擁有特定地址和密碼的網管人員才能操作。
3.3 系統功能
· 支持 UPS 全天候實時監控管理；
· 實現 UPS 電源遠程操控和維護。降低UPS 管理難度，提升工作效率；
· 支持多中心、多地點實時監控；
· 組網簡單，無需現場布線，利用現有蜂窩網絡實現數據遠程傳輸；
· 強大的數據統計功能，方便管理員及時發現、預防或解決 UPS 運行中出現的各種問題；
· 系統擴展性強，允許后續設備直接加入，無需改變現有網絡架構。
▋系統總結
基于蜂窩網絡的 UPS 遠程監測系統，充分利用了無線網絡的覆蓋廣、高帶寬、可移動性等特點。該系統能幫助運維人員實時掌握 UPS 運行狀態及健康狀況，及時發現問題故障和潛在隱患，以便提早運維和排除故障，保障 UPS 系統安全穩定運行。傳統的 UPS 監測系統網絡結構復雜、布線麻煩、成本高，也不便于管理。而此遠程監控實現簡單，廈門才茂 4G DTU 扮演了十分重要的角色，只需在現場安裝才茂 4G DTU 接入 UPS 并進行簡要配置，即可為系統提供無線遠距離數據雙向傳輸功能，其工作穩定可靠、功耗低、簡單實用。采用無線遠程監控方案，可方便對分布的 UPS 進行集群化管理，提前預警的效果。
