嵌入式ups远程控制管理系统设计

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1、嵌入式UPS远程控制管理系统设计发布日期：2012-8-29:21:53    来源：www.toberp.com    编辑：拓步ERP资讯网    浏览：173    评论      摘要：以三星公司的ARM9处理器S3C2440为核心设计了一款嵌入式UPS远程控制管理系统。系统能够通过INTRANET局域网或现场终端实现对UPS的网络远程放电、现场手动放电、定期维护放电操作，及相应的远程和手动恢复市电操作，还具备过放电保护、市电异常保护、故障报警、现场数据采集、数据上传及显示等功能。测试结果表明系统可靠性高、操作方便，极大地提高了UPS的管理与维护效率，可广

2、泛应用于银行、医院等重要领域。   在ERP信息技术和网络技术的推动下，银行、医院、交通等关键领域的正常运转越来越依赖于其计算机ERP系统的高可靠性，可靠的供电系统是其最基本的保障，如果发生意外的断电事故，轻则影响当前的业务，重则引起系统数据丢失，造成重大经济损失。作为一种可靠的电源系统，UPS已成为这些重要行业的必备电源。   UPS在市电正常供应时能对市电进行整流滤波、稳压调整，以便向负载提供稳定合理的电压，在市电中断时，可在极短的时间内开启自身的储备电源，经逆变后向负载供电，从而保证了关键设备的供电安全。   当某系统的UPS规模达到一定程度时，对UPS电源

3、系统进行统一的集中实时监控和管理，以实现高效且真正无人值守的管理就显得尤其重要。   本文着重于UPS系统实际的远程智能管理需求，设计一种基于局域网浏览器／服务器(Browser／Server，B／S)架构的跨平台UPS远程智能控制管理系统。1系统整体方案   系统充分考虑了标准化、可扩展性、高可靠性、易用性等设计原则，采用集中和分散相结合的方式实现对多个UPS电源的智能化远程控制和管理，系统整体拓扑结构如图1所示。点击图片查看大图    图1系统整体拓扑结构   管理人员可在远程计算机监控终端通过Intranet服务器访问系统内的监控模块，从而实现对每个UPS的

4、远程管理和控制，并可实时查看每台UPS的工作参数和状态。2嵌入式监控模块   UPS远程智能管理系统的关键部分是嵌入式监控模块，每一个UPS电源均通过一个监控模块与服务器相连。监控模块的设计采用ARM处理器S3C2440作为核心器件，外围辅以信号调理电路、多路模拟选通电路、12位串行AD转换电   路、固态继电器驱动电路、键盘及指示电路、声光报警电路、EEPROM扩展电路、时钟电路、硬件看门狗等，实现数据上传、远程网络控制、现场控制、蓄电池定期维护、故障旁路等功能。图2所示为嵌入式监控模块框图。点击图片查看大图    图2嵌入式监控模块框图   监控模块首先对市电

5、交流电压、UPS蓄电池直流电压、UPS输出交流电压和UPS交流输入电流进行采样，这些参数是判断UPS工作状态和对UPS进行保护的依据。市电交流电压和UPS输出交流电压经隔离的电压互感器转换为可直接转换的直流电压；蓄电池直流电压经高精度电阻分压后可直接采样；电流信号经电流互感器处理后变换为相应的直流电压信号。这些可采样的模拟信号经多路模拟开关CD4052选通后进入12位SPI接口的串行模数转换器ADS1286，在ARM处理器S3C2440的控制下，依次转换为对应的数字信号并被S3C2440读取。   监控模块的网络通信采用标准RJ45接口，网络芯片选用具有MAC控制

6、器和物理层接口的RTL8019，S3C2440与RTL8019间主要通过数据、地址和控制三大总线连接。采集到的数据通过TCP方式上传到服务器，同时各个监控模块可通过UDP方式接收来自远程控制终端的操作命令。   监控模块对UPS电源的控制均通过相应驱动电路改变固态继电器(SolidStateRelay，SSR)的闭合状态实现。固态继电器与普通电磁继电器相比具有寿命长、可靠性高、灵敏度高、控制功率小、切换速度快、电磁干扰小等优点，非常适合于UPS智能管理系统的控制电路。   此外，监控模块的其它辅助功能通过扩展相应的外围电路得以完善。系统关键参数的存储通过扩展EEP

7、ROM实现；为了实现准确定时和定期维护扩展了时钟芯片DS1302；预留了键盘接口以实现现场操作与控制；设计了硬件看门狗电路进一步提高了系统工作的可靠性；监控模块自身故障时，通过一个双刀双掷常闭同态继电器实现旁路功能，将市电直接接入UPS系统；RS232串行接口电路用作系统调试与相关参数设置；声光报警电路对偶发故障进行警告。3嵌入式系统软件设计   本系统是一种基于浏览器／服务器(B／S)架构，具有高可靠性和高安全性的嵌入式远程监控管理系统，采用的是三星公司的ARM9处理器S3C2440，其软件设计内容主要包括嵌入式操作系统的引导程序(Bootioader)和内核设

8、置、应用文