基于UPS的数据中心供电信息监管方法及系统与流程

本发明涉及供电信息监管，具体为基于ups的数据中心供电信息监管方法及系统。

背景技术：

1、在当今社会，随着数字化转型的深入推进，数据中心的地位越来越重要。作为企业和机构信息系统的核心，数据中心承载着大量的数据处理、存储和传输任务，是确保业务连续性和数据安全的关键设施。ups(不间断电源)作为一种重要的备用电源设备，被广泛应用于数据中心中。ups可以在主电源出现故障时，迅速切换到备用电源，确保数据中心设备在电源中断时仍能得到持续稳定的电力供应，从而避免数据丢失和业务中断。

2、然而，现有技术对于ups供电系统的监管仍存在以下不足之处：虽然ups设备能够在主电源故障时提供持续稳定的电力供应，但对于ups设备的检修往往根据固定周期来进行的，因此，对于ups设备的检修过程中，可能在设备实际不需要时进行维护，从而浪费有限的维修资源；也可能会因未及时发现故障而出现意外停机或性能下降，从而导致关键时刻无法提供稳定的电力支持。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于ups的数据中心供电信息监管方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、基于ups的数据中心供电信息监管方法，方法包括以下步骤：

4、步骤s100.从数据中心管理平台获取ups设备的历史运行数据、供电记录以及维护日志，根据ups设备的供电记录，将历史运行数据划分成若干个历史运行数据片段，结合维护日志记录的ups设备维修事件，得到运行数据参考基准线；

5、步骤s200.基于运行数据基准线，将每个历史运行数据片段结合运行数据基准线进行分析，得到历史运行数据偏差指数；

6、步骤s300.基于供电记录的ups设备使用时长，将历史运行数据偏差指数与ups设备使用时长进行分析，得到历史运行数据偏差指数与ups设备使用时长的关联关系；

7、步骤s400.实时监测ups设备的供电记录，供电记录每进行一次更新，都获取相应的ups设备的实时运行数据，从而得到实时运行数据偏差指数；根据当前供电记录，得到当前ups设备使用时长，结合历史运行数据偏差指数与ups设备使用时长的关联关系，输出相应的信息给相关人员。

8、进一步的，步骤s100包括：

9、s101.所述历史运行数据指的是ups设备过去一段时间内的运行情况记录，且过去一段时间内是指ups设备开始投入使用的时间点，到ups设备被淘汰停止使用的时间点；包括电压波动、频率稳定性、负载大小、负载波动等参数的变化情况，这些数据通常通过数据中心管理平台记录和存储；所述供电记录指的是ups设备的供电情况记录；包括供电来源、供电稳定性、供电中断情况等，供电记录是对ups设备接收到的电力供应进行记录和追踪，以便分析ups设备在不同供电条件下的运行情况；所述维护日志是对ups设备进行维护和维修过程中的事件记录；包括维护日期、维修内容、更换部件等信息，维护日志记录了ups设备的维护历史，可以用于分析ups设备的维护情况和可能存在的故障点，为后续的运维决策提供参考依据；

10、s102.根据ups设备的供电记录，将历史运行数据划分成若干个历史运行数据片段，且每个历史运行数据片段所处的时间段对应一个供电记录所处的时间段；根据维护日志记录的ups设备维修事件，获取ups设备维修事件对应的时间点t，将ups设备维修事件对应的时间点t与距离所述时间点t之前最近的历史运行数据片段进行对应；将不与ups设备维修事件对应的时间点t对应的历史运行数据片段作为历史运行数据基准片段，将与ups设备维修事件对应的时间点t对应的历史运行数据片段作为历史运行数据波动片段；

11、s103.提取所有历史运行数据基准片段，将每个历史运行数据基准片段对应的数据点进行分析，具体分析过程如下：

12、对于每个历史运行数据基准片段，计算平均值μ和标准差σ，从而得到运行数据基准线上限y1和下限y2，具体计算公式为：y1=μ+a*σ，y2=μ+a*σ，其中a表示系数；计算偏度s和峰度k的平均值和标准差，从而得到运行数据基准线上限y3和y5，下限y4和y6，具体计算公式为：y3=μ+(s_μ+f_s*s_σ)，y4=μ-(s_μ+f_s*s_σ)，y5=μ+(k_μ+f_k*k_σ)，y6=μ-(k_μ+f_k*k_σ)；其中，s_μ和s_σ分别表示偏度s的平均值和标准差，k_μ和k_σ分别表示峰度k的平均值和标准差，f_s和f_k分别表示偏度s和峰度k的修正因子；基于平均值和标准差的基准线y1和y2，以及基于偏度和峰度的基准线y3到y6，将所有基准线的上限取最大值作为y_max，下限取最小值作为y_min，从而得到每个历史运行数据基准片段的基准线范围；根据基准线范围将不属于基准线范围的历史运行数据基准片段的数据点进行筛除，从而将剩下的历史运行数据基准片段的数据点在平面直角坐标系中进行表示，且平面直角坐标系的横轴表示历史运行数据时间点，横轴表示历史运行数据对应的数据点；根据时间点顺序将数据点进行连接，从而得到运行数据基准线；

13、获取每个历史运行数据基准片段对应的运行数据基准线，将上述运行数据基准线在同一个直角坐标系中进行表示，且将所有运行数据基准线的初始点的横坐标进行对应，从而拟合成一条运行数据参考基准线。

14、进一步的，步骤s200包括：

15、s201.将所有历史运行数据片段的数据点在同一个平面直角坐标系中进行表示，得到一条历史运行数据趋势曲线；并根据历史运行数据片段所在的时间段将历史运行数据趋势曲线划分成若干个历史运行数据趋势曲线片段；

16、s202.将历史运行数据趋势曲线的初始点的横坐标与运行数据参考基准线对应，从而对每个历史运行数据趋势曲线片段进行偏差计算，得到历史运行数据偏差指数r，具体计算公式为：

17、，

18、其中，n是历史运行数据趋势曲线片段数据点的数量，表示历史运行数据趋势曲线片段的第i个数据点的值，表示相应的运行数据参考基准线的第i个数据点的值。

19、进一步的，步骤s300包括：

20、s301.根据供电记录获取每个历史运行数据片段的ups设备使用时长t0，针对所有历史运行数据片段，根据时间顺序进行排列，计算每个历史运行数据片段对应的ups设备累积使用时长tc，且tc_m=tc_m-1+t0_m，其中tc_m表示第m个历史运行数据片段对应的ups设备累积使用时长tc，tc_m-1表示第m-1个历史运行数据片段对应的ups设备累积使用时长tc，t0_m表示第m个历史运行数据片段的ups设备使用时长t0；

21、s302.针对每个历史运行数据片段，都提取对应的ups设备累积使用时长tc和历史运行数据偏差指数r，从而构成(tc,r)的坐标点；提取所有历史运行数据片段对应的(tc,r)，将所有的(tc,r)坐标点绘制在散点图上，使用统计软件进行回归分析，拟合回归模型，得到关联关系表达式：g(r)=f(tc)，其中f( )表示关联关系函数。例如，关联关系表达式：r=β0+β1*tc+ε，其中，β0和β1表示回归系数，用于描述r和tc之间线性关系的斜率和截距；ε表示误差项。

22、进一步的，步骤s400包括：

23、s401.实时监测ups设备的供电记录，供电记录每进行一次更新，都获取相应的ups设备的实时运行数据作为实时运行数据片段；参照历史运行数据片段计算历史运行数据偏差指数的计算过程，计算实时运行数据偏差指数r1；

24、s402.根据当前供电记录，得到当前ups设备使用时长，从而得到当前实时运行数据片段对应的ups设备累积使用时长tc1；根据历史运行数据偏差指数与ups设备使用时长的关联关系表达式，输入ups设备累积使用时长tc1，得到预测运行数据偏差指数r2；

25、s403.若实时运行数据偏差指数r1和预测运行数据偏差指数r2之间的关系为：|r1-r2|≤e*(r0_max-r0_min)，其中e表示偏差因子，输出ups设备正常使用的提示信息给相关人员；若实时运行数据偏差指数r1和预测运行数据偏差指数r2之间的关系为：|r1-r2|＞e*(r0_max-r0_min)，输出ups设备异常的提示信息给相关人员，由相关人员对ups设备进行检修。

26、基于ups的数据中心供电信息监管系统，系统包括：数据获取模块、数据处理与分析模块、关联关系建模模块、实时监测模块以及信息输出与反馈模块；

27、数据获取模块从数据中心管理平台获取ups设备的历史运行数据、供电记录以及维护日志，并将其整合为可用的数据格式；

28、数据处理与分析模块将历史运行数据根据ups设备的供电记录划分成若干个历史运行数据片段，并结合维护日志记录的ups设备维修事件，得到运行数据参考基准线，并计算历史运行数据偏差指数；

29、关联关系建模模块根据历史运行数据偏差指数与ups设备使用时长的关联关系，建立关联关系模型；

30、实时监测模块实时监测ups设备的供电记录，获取相应的ups设备的实时运行数据，从而得到实时运行数据偏差指数，根据关联关系模型预测实时运行数据偏差指数；

31、信息输出与反馈模块根据实时运行数据偏差指数与预测实时运行数据偏差指数，判断ups设备的运行状态是否正常，当异常情况发生时，向相关人员发送提示信息。

32、进一步的，数据获取模块包括数据采集单元和数据传输单元；

33、数据采集单元从ups设备和数据中心管理平台获取历史运行数据、供电记录和维护日志；数据传输单元将采集到的数据传输给数据处理与分析模块。

34、数据处理与分析模块包括数据分段单元、参考基准线生成单元以及偏差指数计算单元；

35、数据分段单元将历史运行数据划分成若干个历史运行数据片段；参考基准线生成单元结合维护日志和历史运行数据片段，生成历史运行数据的参考基准线；偏差指数计算单元计算历史运行数据的偏差指数。

36、进一步的，实时监测模块包括实时数据获取单元、实时偏差指数预测单元以及运行状态判断单元；

37、实时数据获取单元获取ups设备的实时运行数据和供电记录，计算实时运行数据偏差指数；实时偏差指数预测单元根据历史关联关系模型，预测实时运行数据的偏差指数；运行状态判断单元根据实时偏差指数和参考基准线，判断ups设备的运行状态是否正常。

38、进一步的，信息输出与反馈模块包括正常使用提示单元和异常提示单元；

39、正常使用提示单元当ups设备运行状态正常时，输出相应的提示信息；异常提示单元当ups设备出现异常时，输出相应的警告信息，并通知相关人员进行处理。

40、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

41、通过将ups设备的历史运行数据与供电记录以及维护日志结合，本发明可以确定运行数据参考基准线，并基于此制定精准的维护策略；相比于固定周期维护，这种方法能够更加准确地确定维护时机，避免不必要的维护浪费资源，同时确保在需要时及时进行维护，减少意外停机风险；

42、本发明通过实时监测ups设备的供电记录和实时运行数据，可以随时获取设备的状态信息，并结合历史运行数据偏差指数与使用时长的关联关系，提供实时的运维指导；这种实时监测和反馈机制有助于及时发现设备异常，并采取相应的措施，从而提高ups设备的可靠性和稳定性；

43、通过避免不必要的维护和及时发现ups设备问题，本发明可以实现维护资源的优化利用，减少维护成本；同时，通过降低意外停机的风险，可以节约因停机而造成的生产损失和业务中断成本，从而实现全面的成本节约效益。