APC Smart UPS远程集中监控系统的设计与实现

文四名 高昌保 文远静 袁良 韩福泉 程鹏(中国石油塔里木油田分公司， 新疆 库尔勒 841000)

APC Smart UPS远程集中监控系统的设计与实现

文四名 高昌保 文远静 袁良 韩福泉 程鹏(中国石油塔里木油田分公司， 新疆 库尔勒 841000)

本文介绍了通过使用VB6.0作为开发设计语言进行APC Smart UPS远程集中监控系统的设计方法以及多台UPS与上位机数据通讯的硬件连接形式。UPS远程集中监控系统实现了全天候实时在线监测UPS各项参数，缩短了反应处理时间，避免了误关井事件发生，保障了正常的安全生产。该系统运行稳定，数据传输准确，参数报警灵敏，提升了UPS设备管理水平。

VB6.0;APC;Smart;UPS;远程集中监控系统

UPS电源为井口RTU系统提供不间断的电力供应，可以保护RTU设备免受市电断电、电压波动、冲击的影响。由于UPS可靠平稳运行对油气井场安全生产起到了关键性作用，因此实现对UPS电源的集中监控、数据报警等功能是改善设备管理模式、提高工作效率的最好方式。

1 UPS通讯接口

1.1 通讯协议

APC Smart UPS主机的通讯接口为9针RS232串口，其针脚定义为：1-Rx，2-Tx，9-GND，与标准的9针RS232串口针脚连接对应方式为：2-2、1-3、9-5。主机数据通讯为全双工模式，协议为：2400bit/s波特率，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。

1.2 通讯命令

APC Smart UPS数据通讯命令包括连接UPS通讯命令、UPS状态命令、电池参数命令、UPS输出信息命令4类命令。通讯命令码制为ASCII码，所有UPS返回信息都加上回车换行符(0d 0a)作为结束符。UPS数据通讯命令及含义见表1。

2 集中监控思路

单台APC Smart UPS只能以RS232协议与上位机通讯，属于点对点通讯。若要多台UPS实现集中监控功能，可以采用串口服务器映射虚拟串口来实现。每口单井安装一台设置有位于同一网段内且IP地址固定的串口服务器，并将该IP地址分别映射为不同的虚拟串口。

UPS数据通讯依次按照打开串口1、发送访问命令、返回访问数据、关闭串口1；打开串口2、发送访问命令、返回访问数据、关闭串口2的方式进行。直至访问完所有的有效串口再进行下一个循环。数据集中监控流程如图1所示。

3 硬件设计

单台APC Smart UPS只能以RS232协议与上位机通讯，通讯距离短。由于单井井场位置分散，距离监控室最远距离可达十几公里。若要实现各单井UPS的集中远程监控，则需将RS232协议数据进行转换。通过串口服务器则可将RS232信号转换为网络信号，再通过光纤即可实现数据远传。串口服务器选用ADAM4571模块。

硬件系统构成方式：使用串口线连接UPS与ADAM4571的串口端，使用网线连接ADAM4571与光端机的网口端。通过光纤将各UPS数据信号远程传输到监控室，将各单井光端机的网口端用网线汇总连接至多口交换机上，再将交换机连接至监控上位机。如图2所示。

4 监控系统设计

4.1开发工具

UPS监控系统采用VB 6.0作为开发设计语言进行程序编写。以Microsoft Access 2007作为存储数据库。该系统可运行于Windows 2007及以上操作系统平台，有利于系统的推广应用。监控系统主界面如图3所示。

4.2 系统功能

表1 APC Smart UPS数据通讯命令及含义

图1 数据集中监控流程

UPS远程集中监控系统包括有UPS参数监测显示及报警、通讯参数设置、报警参数设置、通讯连接测试、参数实时趋势查看、参数历史曲线查看6项功能。每项功能都有相应的操作界面，通过菜单栏和工具栏中的快捷方式可以直接打开。系统主要设计功能如下：

图2 硬件连接方式

图3 监控系统主界面

(1)参数监测显示及报警 系统主界面窗口用于显示UPS的工作参数及状态。包括UPS电源名称、串口服务器IP地址、通讯状态、UPS内部温度、电池电压、电池容量、负载电流、负载功率、市电输入电压、输入最小电压、输入最大电压、UPS输出电压、输出电压频率以及UPS工作方式。报警信息显示窗口用于显示参数报警信息，点击“清除报警信息”按钮可清除报警信息窗口中的报警信息，点击“报警消音”按钮可停止报警声音。

(2)通讯参数设置 用于设置UPS与监控上位机的通讯参数。包括UPS电源名称、串口服务器IP地址、通讯串口号。设置后，点击“添加”按钮可开始通讯。在第二列之后，点击“删除”按钮可停止相应UPS的通讯。

(3)报警参数设置 用于设置UPS内部温度上限、电池电压下限、电池容量下限、负载电流上限、负载功率上限五个参数的报警值。

(4)通讯连接测试 用于测试串口服务器的网络通讯是否正常。单击左侧列表中的UPS电源名称，IP地址栏中就显示对应串口服务器的IP地址。点击“开始测试”按钮，通讯测试结果显示在下方窗口中。

5 结语

远程集中监控的设计方法以及多台UPS与上位机数据通讯的硬件连接,实现了全天候实时在线监测UPS各项参数,避免了误关井事件发生，保障了正常的安全生产.

[1]李建国.UPS远程监控系统的设计与实现[J].电气应用,2008.

[2]李小慧.利用VB编写串口通信程序[J].唐山师范学院学报,2004.