专利名称：Ups备援系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种采用备用UPS的UPS备援系统及方法。
背景技术：
近年来，个人计算机与国际互联网快速发展。由办公室到厂房内所有的流程均可透过计算机操作，网络的连续则使得各式资料得以共享。在网络系统运作的环境中，资料的安全与保护是最令人关注的课题之一。对计算机设备而言，最严重的威胁莫过于电源干扰，如电压低落(voltage sag)及电源中断(power failure)所造成的资料损失。根据美国计算机事业设备工会(Computer and Business Equipment Manufacturers Association，CBEMA)所拟定的计算机设备电力品质需求规范指出，一般计算机能接受的稳态输入电压范围在正常电源的+6至-13％之间，如果供给的电源超出这个范围，则计算机可能产生异常状况。如果电力供应中断超过8.33ms，则计算机有当机之虞。因此，干净且持续不断的电源就成为维持计算机设备正常运作的基本条件。不断电电源供应器(Uninterruptible Power Supply，UPS)可用于提供干净与稳定的电源，故，许多重要的设备(例如服务器)均会采用UPS供电，以保持电力不断。
但是UPS电池电力有限，只能够提供一小段时间的电源(视UPS所提供的功率而定)，因此，UPS相连设备必须在这段时间内进行关机(Shutdown)，以免资料遗失，在该过程中，必须关闭已开启而尚未储存的的作业档案，使之能不因系统的关机而遗失。另外，还有一种情况，当UPS出现异常时，亦会引起UPS相连设备出现当机的情况。在该种情况下，一般会需采用备用UPS来对这些设备进行供电。
而在现有的UPS备援技术中，当出现该种情况时，一般只采用一台备用UPS进行供电(即采用多台主UPS加一台备用UPS的架构)，虽然该种备援方法某些情况下是适用的，但其缺点显而易见当出现异常的UPS数目超过一台时，即使是启用该台备用UPS时，则亦不能完全满足UPS相连设备的供电需求，而只能关闭这些UPS相连设备及UPS。
故需要提供一种UPS供电系统，其可提供多台备用UPS，当UPS本身出现异常时，能够及时切换至从UPS进行供电；当出现异常的UPS超过一台时，亦能启动相应数量的备用UPS进行备援，该整个过程即使人员不在计算机旁边亦能自动执行。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种UPS备援系统及方法，当其中的主UPS发生异常时，可切换至从UPS进行供电。
本发明提供的UPS备援系统包括有至少一主UPS、至少一从UPS、一监控装置及一切换单元，其中主UPS用于通过电源线接收外部电源，并向UPS相连设备进行供电；从UPS可处于备用状态或供电状态，当从UPS处于备用状态时，不向UPS相连设备进行供电，当从UPS处于供电状态时，可向UPS相连设备进行供电；监控装置用于对上述主UPS及从UPS进行监控，并可向UPS相连设备及各主UPS及从UPS发出关机命令，其包括有一可程序化监控模块，用于监测市电是否正常及各主UPS是否运行正常；一关机模块，当关机事件发生后，可在一定关机时间内向UPS相连设备和各主UPS及从UPS本身发出关机指令；一切换控制模块，用于控制切换单元切换从UPS的使用状态。切换单元可依上述切换控制模块的命令切换从UPS的使用状态；其中监控装置还包括有一用户界面模块，用于显示各主UPS及从UPS的当前状态讯息。
本发明提供的UPS备援该方法包括如下步骤(a)监控装置对网络进行监控；(b)判断出现异常的主UPS数目是否超过从UPS的数目；(c)当出现异常的主UPS数目未超过从UPS的数目时，则启动相应数目的从UPS进行供电；(d)当出现异常的主UPS数目超过从UPS数目时，则启动所有从UPS；(e)监控装置在一定的关机时间内向UPS相连设备发出关机指令；(f)关闭这些UPS相连设备并关闭主UPS及从UPS。
利用本发明提供的系统及方法，可以对出现异常的主UPS进行备援。
图1是本发明UPS备援系统的运行环境图。
图2是本发明UPS备援系统的UPS组成方块图。
图3是本发明UPS备援系统中监控装置的构成方块图。
图4是本发明UPS备援系统及方法的主流程图。
具体实施方式如图1所示，是本发明UPS备援系统的UPS运行环境图。在本发明中，UPS用于向计算机及相关设备进行供电。该供电及备援系统包括有一主UPS组1、一从UPS组2、一监控装置4、一切换单元6及多个UPS相连设备3。其中，主UPS组1中包含有多台主UPS10，这些主UPS10用于通过电源线5接收外部电源(如市电)，经过稳压等处理后，向UPS相连设备3进行供电，在本实施例中，所涉及的UPS均采用在线式UPS(Online UPS)。而从UPS组中包含有至少一台从UPS20，这些从UPS20的数目一般少于主UPS10的数目，从UPS20有两种使用状态，即备用(standby)状态和供电状态，当主UPS10正常供电时，则从UPS20一般处于备用状态，其不会向UPS相连设备进行供电，其只能对UPS内部的电池进行充电；只有当主UPS组1中的某一台或几台主UPS10出现异常时，从UPS20则会切换至供电状态，即向UPS相连设备3进行供电。这些从UPS20的使用状态的切换过程是利用一切换装置6来实现的，该切换装置6可以是一切换式开关装置，亦可以是一液晶触动式开关装置，还可以是一遥控讯号接收装置，视具体情况而定。UPS相连设备3是个人计算机、服务器、笔记本电脑、工作站及其它需要稳定且连续电源的计算机及计算机相关设备。监控装置4通常为一专用计算机，其安装有网络管理软件，其用以对网络上的各设备作监视与控制，且可监控市电供应是否正常，并可在出现异常状况时进行相应处理，如向UPS相连设备3及各UPS发出关机命令等。监控装置4通过序列连接线(如RS-232连接线)、USB连接线或者网络线(需安装有网络接口)与主UPS组1及从UPS组2进行联系，并通过网络线7与各UPS相连设备3进行联系。而UPS与UPS之间的联系可通过序列连接线(如RS-232连接线)、USB连接线或者网络线(需安装有网络接口)实现。
如图2所示，是本发明UPS备援系统的UPS组成方块图。其包括一充电单元、一储电单元、一电压检测控制单元、一继电单元、一输入输出控制单元及一中央处理单元，其中，该充电单元用于与外部电源(市电)相连接，对该储电单元充电，该电压检测控制单元系与上述电源连接，用于侦测该电源的输入电压值，其侦测结果传送至该中央处理单元中，该中央处理单元依据该侦测结果来控制该电压检测控制单元及继电单元，以便将储存于该储电单元中的电经由继电单元而输出至UPS相连设备3中，此外，该输入控制单元是用于外部设备(如监控装置)与该UPS间传输信息。
如图3所示，是本发明UPS备援系统中监控装置的功能模块方块图。在该监控装置4中，包含有一可程序化监控模块40、一关机模块42、一切换控制模块44及一用户界面模块46。其中，可程序化监控模块40用于监测市电是否正常及各主UPS10是否运行正常，其可监测上述中央处理单元所经输入控制单元输出的信息，以判断市电及各UPS是否正常，或者，可程序化监控模块40可定时向每一UPS发送轮询讯号，根据每一UPS对这些轮询讯号的反馈而判断每一UPS的状态；而关机模块42是用于当出现关机事件时，在一定的关机时间内向UPS相连设备和UPS本身发出关机指令，其中所述的关机事件，是指如下几种情形市电出现中断；主UPS10出现异常状态(如负载过高、温度过高、电池失效等)且从UPS不能支持这些电力供应；UPS自身关闭(如电池电力不足、手动关闭UPS等)；及由监控装置4发出的关闭UPS命令(如UPS定期关机、透过网络手动关闭UPS)等。而所述的关机时间可预先设定；切换控制模块44用于当主UPS10出现异常时，控制切换单元6以启动相应数量的从UPS20，将这些从UPS20的使用状态从备用状态变为供电状态，以向UPS相连设备进行电力供应；而用户界面模块用于显示各主UPS10及从UPS20的当前状态讯息及负载情况，如当前各UPS的电力及每一UPS的电池所能维持的时间等，其是一种交互式的人机界面，用户可以在该界面中设定诸多参数，如上述的关机时间。
如图4所示，是本发明UPS备援系统及方法的主流程图。首先，监控装置4对UPS系统进行监控(步骤S410)，这些监控动作可以是接收各主UPS10的输入输出控制单元所发出的讯息，也可以是向每一主UPS10发送轮询讯号，根据每一主UPS10对这些轮询讯号的反馈而判断每一UPS的状态；监控装置4中的可程序化监控模块40会判断是否有UPS供电异常事件出现(步骤S420)，当有UPS供电异常事件出现时，则转至步骤S460；当无UPS供电异常事件出现时，则判断是否有主UPS10出现异常(步骤S430)，当没有主UPS10出现异常，则回至步骤S410，当有主UPS10出现异常，则判断这些出现异常的主UPS10的数目，并判断这些出现异常的主UPS10的数目是否超过从UPS20的数目(步骤S440)；当出现异常的主UPS10的数目未超过从UPS20的数目时，则监控装置4中的切换控制模块44控制切换单元6以改变从UPS20的使用状态，使之变为供电状态，即启动相应数目的从UPS20进行供电(步骤S445)；当出现异常的主UPS10的数目超过从UPS数目时，则启动所有的从UPS20(步骤S450)；监控装置4中的关机模块42会在一定的关机时间内向与这些UPS相连设备发出关机指令(步骤S460)；UPS相连设备接收这些关机指令后，则执行系统关机程序，对这些UPS相连设备3进行关机处理，最后关掉所有UPS电源(步骤S470)。
权利要求
1.一种UPS备援方法，当主UPS出现异常时，其可利用从UPS进行供电，该方法包括如下步骤(a)监控装置对UPS系统进行监控；(b)判断出现异常的主UPS数目是否超过从UPS的数目；(c)当出现异常的UPS数目未超过从UPS的数目时，则启动相应数目的从UPS进行供电；(d)当出现异常的主UPS数目超过从UPS数目时，则启动所有的从UPS；(e)监控装置在一定的关机时间内向与UPS相连的设备发出关机指令；(f)关闭这些UPS相连设备并关闭主UPS及从UPS。
2.如权利要求1所述的UPS备援方法，其中所述主UPS及从UPS均为在线式UPS。
3.如权利要求1所述的UPS备援方法，其中还包括利用一用户界面模块设定关机时间的步骤。
4.一种UPS备援系统，可以在主UPS出现异常时启动从UPS进行电力供应，其包括有至少一主UPS、至少一从UPS、一监控装置及一切换单元，其中主UPS是用于利用电源线接收外部电源，并向UPS相连设备进行供电；从UPS可处于备用状态或供电状态，当从UPS处于备用状态时，不向UPS相连设备进行供电，当从UPS处于供电状态时，可向UPS相连设备进行供电；监控装置是用于对上述主UPS及从UPS进行监控，并可向UPS相连设备及各主UPS及从UPS发出关机命令，其包括有一可程序化监控模块，用于监测市电是否正常及各主UPS是否运行正常；一关机模块，当关机事件发生后，可在一定关机时间内向UPS相连设备和主UPS及从UPS本身发出关机指令；一切换控制模块，用于控制切换单元切换从UPS的使用状态。切换单元可依上述切换控制模块的命令切换从UPS的使用状态；
5.如权利要求4所述的UPS备援系统，其中监控装置还包括有一用户界面模块，用于显示各主UPS及从UPS的当前状态讯息；
6.如权利要求5所述的UPS备援系统，其中从UPS的数目少于主UPS的数目。
7.如权利要求5所述的UPS备援系统，其中切换单元为一遥控讯号接收装置。
8.如权利要求5所述的UPS备援系统，其中所述的关机时间是预先设定。
9.如权利要求5所述的UPS备援系统，其中关机事件为UPS接收关闭的命令或自身关闭。
10.如权利要求5所述的UPS备援系统，其中所述的关机事件是指出现异常的主UPS数目大于从UPS数目。
全文摘要
一种UPS备援系统及方法，可利用备用UPS向UPS相连设备进行电力供应。该系统包括有至少一主UPS、至少一从UPS、一监控装置及一切换单元，当监控装置监测到主UPS出现异常时，其可利用切换单元启动相应数目的从UPS；当出现异常的主UPS的数目超过所有从UPS数目时，则启动所有的从UPS，并向该与UPS相连的设备发出关机指令，其可安全地关闭这些设备，最后关闭所有的UPS电源。利用该系统及方法，可以对出现异常的主UPS进行备援。
文档编号H02J7/00GK1489256SQ0213494
公开日2004年4月14日 申请日期2002年10月10日 优先权日2002年10月10日
发明者刘家源, 高鸿杰 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司