基于SNMP的嵌入式UPS监控系统设计

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UPS(Uninterruptible Power System),即不间断电源,是能够给计算机等电力电子设备提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要设备。在市电不稳定时,UPS可避免被供电设备遭受突然断电、浪涌冲击等危害,使其较为稳定地工作。但UPS的备用时间有限,且在其工作期间也可能出现各种异常情况。UPS管理人员需要随时了解设备运行时的电力环境,掌握UPS的工作状况。而当前一些UPS都是使用RS232或RS485的串口监控策略,采用人工值守的方式进行管理的。当UPS的地理位置比较分散时,管理监控会受到传输距离的限制。智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势,它通过集成网络接口与计算机进行通讯,从而使网络管理员能够通过网络监控UPS,并能实现分布式管理。网络通信协议选用的是SNMP(简单网络管理)协议。SNMP以其简单灵活、网络负载小、扩展性强、易于在大规模的网络上实现等优点被广泛采用,已成为基于TCP/IP网络管理的协议标准。本文通过简述UPS的工作原理及工作模式来引入UPS监控系统,然后分析了UPS监控系统的组成及监控技术的发展现状,在此基础上提出了一种基于SNMP协议的嵌入式UPS监控系统方案,该方案设计了基于S3C4510B和μClinux操作系统的硬件SNMP卡,完成了由UPS的串口监控到网络监控方式的转换,实现了在SNMP标准协议的基础上对UPS进行网络管理和监控的目标。在硬件电路设计方面,本文分别介绍了S3C4510B外围电源电路、存储器扩展电路和以太网控制及驱动电路,并针对这些硬件电路,分别给出了调试方法和过程。在监控系统的嵌入式软件设计方面,分别介绍了Bootloader的移植、μClinux的移植和SNMP软件包的开发,重点讲述了snmpd代理的扩展及基于μClinux的SNMP应用程序设计,通过分析串口MegaTec协议,明确了UPS的监控内容,设计了MIB库,实现了由串口监控到基于SNMP协议的网络监控的转变,基本达到了设计要求。论文最后给出了系统测试结果及完成情况,并提出了不足和今后努力的方向。
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