一种基于ARM的UPS电源网络监控系统的制作方法

本发明涉及监控系统技术领域，具体为一种基于ARM的UPS电源网络监控系统。

背景技术：

UPS(Uninterruptiblepowersupply)即不间断电源，是一种置于交流电网和关键负载之间的电力电子装置，其基本功能是当交流供电电源(市电)出现干扰或中断时，仍能保证对负载不间断的供电，确保关键负载连续正常运行，它大到几百千伏安，小到只有几百瓦，目前已广泛应用于工矿企业，邮电通讯，银行系统以至家庭等领域，在外电电网电压正常时，逆变器只处于备用状态，UPS对外电没有进行转换，电流在内部分为两路，一路给蓄电池充电，另一路直接输出给负载使用，只有当外电电网异常时，才把蓄电池组电源经过逆变器转变后提供给负载，这种UPS供给的电源，没有抑制和隔离电网中的各种噪声和干扰，输出电压不是稳压稳频的，因而不宜用在精密负载及电网较差的地区。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种基于ARM的UPS电源网络监控系统，系统能够快速准确地判定故障状态并采取相应的故障处理措施，还能够在计算机网络终端上实时监控UPS电源的运行参数(如输入输出电压、电流和频率，UPS电池组的充放电，UPS的输出功率及有关的故障报警信息)，并可在计算机网络终端上对UPS电源的输出执行定时的自动开机、关机操作等，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于ARM的UPS电源网络监控系统，包括数据采集单元和网络监控器，所述数据采集单元和网络监控器的通信链路之间连接有DSP控制单元，所述数据采集单元包括CAN总线控制模块，所述CAN总线控制模块的输入端连接有UPS控制电路，CAN总线控制模块的输出端连接有总线收发单元；所述网络监控器包括网络传输单元，网络传输单元的数据端连接有交换机，所述交换机的输入端与网卡检测单元相连接，所述交换机的输出端与数字摄像模块相连接；所述DSP控制单元的输出端连接有以太网控制器和ISA总线接口，所述以太网控制器连接有S3C2410ARM9系列的控制芯片，所述控制芯片的内部安装有RS232通信接口，且控制芯片的输出端与数据采集单元进行数据交换。

作为本发明一种优选的技术方案，所述CAN总线控制模块包括传感器组，所述传感器组的数据端连接有数据存储器，输出端连接有微处理系统。

作为本发明一种优选的技术方案，所述UPS控制电路包括滤波电路和整流器，所述滤波电路的输出端与整流器的输入端相连接，且整流器的输出端分别连接有充电器和逆变器，所述逆变器的输入端还连接有多级控制开关。

作为本发明一种优选的技术方案，所述总线收发单元包括10M接收器和10M发射器，所述10M接收器和10M发射器的数据端均与时钟控制单元相连接，所述时钟控制单元的输出端与编码解码逻辑单元相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述网卡检测单元的输出端与电池参数检测模块相连接，所述电池参数检测模块包括电流电压采样模块和相位检测器相连接，所述相位检测器通过隔离驱动器与电流电压采样模块相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数字摄像模块包括全景摄像头和数据压缩器，所述数据压缩器通过图像传输模块与存储管理单元相连接，所述存储管理单元的内部还设置有数据库。

作为本发明一种优选的技术方案，所述ISA总线接口的输出端与MAC协议数据单元相连接，所述MAC协议数据单元包括网络适配器和收发天线，所述网络适配器的输出端与LED控制器相连接，所述LED控制器的外部还设置有触摸屏。

作为本发明一种优选的技术方案，所述控制芯片还连接有边界扫描模块和中断控制器，所述边界扫描模块包括数据缓存器，且数据缓存器的输出端与JTAG仿真接口相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于ARM的UPS电源网络监控系统，设置有UPS控制电路和网络监控器，保证了现场控制系统的可靠稳定运行，并且利用数据通信单元，连接远程用户与UPS监控现场设备，控制现场进行信息交互实现对现场设备的远程监控，保证现场控制系统的稳定运行，并且远程用户可以通过Interent远程调整现场控制系统的运行情况，使得系统能够快速准确地判定故障状态并采取相应的故障处理措施，还能够在计算机网络终端上实时监控UPS电源的运行参数(如输入输出电压、电流和频率，UPS电池组的充放电，UPS的输出功率及有关的故障报警信息)，并可在计算机网络终端上对UPS电源的输出执行定时的自动开机、关机操作等，提高了整个系统的稳定性与安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电路结构示意图。

图中：1-数据采集单元；2-网络监控器；3-DSP控制单元；4-CAN总线控制模块；5-UPS控制电路；6-总线收发单元；7-网络传输单元；8-网卡检测单元；9-数字摄像模块；10-ISA总线接口；11-以太网控制器；12-控制芯片；13-传感器组；14-数据存储器；15-微处理系统；16-滤波电路；17-整流器；18-逆变器；19-充电器；20-10M接收器；21-10M发射器；22-时钟控制单元；23-编码解码逻辑单元；24-交换机；25-电池参数检测模块；26-电流电压采样模块；27-相位检测器；28-隔离驱动器；29-全景摄像头；30-数据压缩器；31-图像传输模块；32-存储管理单元；33-数据库；34-MAC协议数据单元；35-网络适配器；36-LED控制器；37-触摸屏；38-边界扫描模块；39-中断控制器；40-数据缓存器；41-RS232通信接口；42-多级控制开关；43-JTAG仿真接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于ARM的UPS电源网络监控系统，包括数据采集单元1和网络监控器2，所述数据采集单元1和网络监控器2的通信链路之间连接有DSP控制单元3，所述数据采集单元1包括CAN总线控制模块4，所述CAN总线控制模块4包括传感器组13，所述传感器组13的数据端连接有数据存储器14，输出端连接有微处理系统15，所述CAN总线控制模块4的输入端连接有UPS控制电路5，所述UPS控制电路5包括滤波电路16和整流器17，所述滤波电路16的输出端与整流器17的输入端相连接，且整流器17的输出端分别连接有充电器19和逆变器18，所述逆变器18的输入端还连接有多级控制开关42，CAN总线控制模块4的输出端连接有总线收发单元6，所述总线收发单元6包括10M接收器20和10M发射器21，所述10M接收器20和10M发射器21的数据端均与时钟控制单元22相连接，所述时钟控制单元22的输出端与编码解码逻辑单元23相连接；所述网络监控器2包括网络传输单元7，网络传输单元7的数据端连接有交换机24，所述交换机24的输入端与网卡检测单元8相连接，所述网卡检测单元8的输出端与电池参数检测模块25相连接，所述电池参数检测模块25包括电流电压采样模块26和相位检测器27相连接，所述相位检测器27通过隔离驱动器28与电流电压采样模块26相连接，所述交换机24的输出端与数字摄像模块9相连接，所述数字摄像模块9包括全景摄像头29和数据压缩器30，所述数据压缩器30通过图像传输模块31与存储管理单元32相连接，所述存储管理单元32的内部还设置有数据库33；所述DSP控制单元3的输出端连接有以太网控制器11和ISA总线接口10，所述ISA总线接口10的输出端与MAC协议数据单元34相连接，所述MAC协议数据单元34包括网络适配器35和收发天线36，所述网络适配器35的输出端与LED控制器36相连接，所述LED控制器36的外部还设置有触摸屏37，所述以太网控制器11连接有S3C2410ARM9系列的控制芯片12，所述控制芯片12的内部安装有RS232通信接口41，且控制芯片12的输出端与数据采集单元1进行数据交换，所述控制芯片12还连接有边界扫描模块38和中断控制器39，所述边界扫描模块38包括数据缓存器40，且数据缓存器40的输出端与JTAG仿真接口43相连接。

(1)所述CAN总线控制模块4采用了基于ARM内核的S3C2410微处理器，运行现场总线CAN协议，搭建CAN总线的监控网络。一方面它要和上位机通信，另一方面要与现场的UPS测控设备相联系，负责对现场的数据采集、以及对现场设备进行控制调节，即将采集的结果通过CAN模块发送到CAN总线上去或是接收控制中心下传的数据调控现场设备，在CAN总线网络中，所有的控制和测量节点都将作为下位机来工作，它们采集现场的数据，采集上来的数据需要传到监控器上进行进一步处理，通过监控软件监控下位机的工作状态。

(2)所述UPS监控现场的数据直接将信息通过网络传送到监控中心，监控中心和监控现场就构成了一个集中监控系统，由监控中心服务器对监控现场的数据进行汇总，并进行归档存储、报表等统一处理；同时还必须实时监控每一个被监控设备的现场状况和当前状态，对异常情况需要及时的作出相应的处理。另一方面，监控中心还负担着响应众多客户端请求的任务，本发明监控中心服务器系统是一个分时系统，它必须分时地处理与之相连的各个监控现场和客户端上的信息，而且信息之间是有优先级的，同一监控点上的信息处理也是需要有优先级的，监控现场的异常信息无疑是优先级别最高的。

(3)所述系统接收到CAN总线网络4上传来的数据时，首先要通过CAN通信接口模块来处理。CAN通信模块可以完成CAN通信协议所要求的物理层和数据链路层的所有功能，处理好的数据可以存储到监控器的RAM等存储器中，由于监控器具备嵌入式Web服务器，故远端有数据发送请求时，数据可以通过以太网接口模块发送到Internet上，所述远程访问系统要由监控器来提供Web服务，采用了目前流行的三层结构的B/S模式。Internet上任一合法授权用户，都可以通过Web浏览器向Web服务器提供浏览、控制等请求，Web服务器端相应的应用程序处理远程用户请求并将结果以HTML页面的形式送回Web浏览器。

本发明的工作原理：该基于ARM的UPS电源网络监控系统，设置有UPS控制电路和网络监控器，保证了现场控制系统的可靠稳定运行，并且利用数据通信单元，连接远程用户与UPS监控现场设备，控制现场进行信息交互实现对现场设备的远程监控，保证现场控制系统的稳定运行，并且远程用户可以通过Interent远程调整现场控制系统的运行情况，使得系统能够快速准确地判定故障状态并采取相应的故障处理措施，还能够在计算机网络终端上实时监控UPS电源的运行参数(如输入输出电压、电流和频率，UPS电池组的充放电，UPS的输出功率及有关的故障报警信息)，并可在计算机网络终端上对UPS电源的输出执行定时的自动开机、关机操作等，提高了整个系统的稳定性与安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。