一種具有專家系統功能的監控系統及其實現方法

2023-06-08 18:08:21

專利名稱：一種具有專家系統功能的監控系統及其實現方法
技術領域：
本發明涉及監控系統，更具體地說，涉及一種具有專家系統功能的監控系 統及其實現方法。
背景技術：
現有技術中的機房監控系統或數據採集系統(Supervisory Control And Data Acquisition,簡稱SCADA)—般由智能設備、採集器和上層監控軟體組 成。當智能設備發生告警事件時，上層監控軟體只能完成信號的採集、記錄和 告警提醒的功能。實際上，大多數智能設備在發生告警事件時，還可以保證系 統正常工作一段時間，而不至於導致系統崩潰。但如果無人幹預，告警事件持 續一段時間後，智能設備會自身轉為保護狀態，系統可能無法正常工作。但目 前的監控系統由於自身設計上的原因，無法模擬人工幹預，不能自主採取防禦 措施，只能完成告警提醒的功能。
因此，如果由於某些原因，沒有人工幹預的情況發生時，監控系統也就只 能任憑告警事件持續，最終，導致與智能設備相連的應用系統崩潰。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種具有 專家系統功能的監控系統及其實現方法，進而實現快速、智能、高效管理被監 控設備的目的。
本發明解決其技術問題所釆用的技術方案是:構造一種具有專家系統功能 的監控系統，包括監控模塊、與所述監控模塊相連的被監控設備，還包括專家 系統模塊，所述專家系統模塊包括知識庫模塊、分析模塊以及執行模塊，所述 監控模塊將獲取到所述被監控設備的狀態信息進行預處理後，將需要所述專家
系統模塊處理的相關信息發送給所述分析模塊，所述分析模塊根據所述知識庫 模塊中的專家知識進行分析，由所述執行模塊根據分析的結果制訂相應的計劃 和決策並經所述監控模塊下發至所述被監控設備。
本發明中，所述監控模塊與所述被監控設備之間通過串口、網絡或者電話 線傳輸的方式進行通訊。
本發明中，所述知識庫模塊為對應於所述被監控設備的告警狀態和系統本 身狀態的專家處理步驟的翻譯和知識表達。
本發明中，所述分析模塊和所述執行模塊在同一個模塊中實現。
本發明還同時公開了一種具有專家系統功能的監控系統的實現方法，包括 下列步驟
(a〉，所述被監控設備向所述監控模塊上傳其自身的設備狀態數據；
(b) ，所述監控模塊對所述設備狀態數據進行預處理後，並將需要所述專 家系統模塊處理的相關信息進行發送；
(c) ，所述專家系統模塊接收所述相關信息，並調用知識庫中的專家知識
信息對其進行分析，根據所述分析結果制訂相應的決策，並通過所述監控模塊 下發至所述被監控設備。
本發明中，所述步驟(a)中，所述被監控設備上傳其自身的設備狀態數 據的步驟包括
(al)，所述監控模塊向所述被監控設備下發查詢命令，所述被監控設備響 應所述査詢命令並向所述監控模塊上傳其自身的設備狀態數據；或 (a2)，所述被監控設備主動上傳其自身的設備狀態數據。 本發明中，所述步驟(b)進一步包括
(bl)，所述監控模塊對所述設備狀態數據中進行正常的告警處理，並將告 警信息上傳至所述專家系統模塊處理。
本發明中，在執行所述步驟(C)之後進一步包括
(d) ，根據所述被監控設備的執行效果，循環執行所述步驟(a)。 本發明的有益效果是，通過採用本發明所述的技術方案，具有預決策、自
動、快速、準確、高效管理、節約人員成本等優點，適用於數據採集和網絡通
訊領域，尤其適用於數據採集系統(SCADA)。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中
圖1是本發明所述具有專家系統功能的監控系統的結構圖2是本發明所述具有專家系統功能的監控系統的實現方法的流程圖3是本發明所述具有專家系統功能的監控系統的實現方法的優選實施
例的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示， 一種具有專家系統功能的監控系統主要包括監控模塊(一般 為一個，也可以根據需要設置兩個)、專家系統模塊以及多個被監控設備。監 控模塊和對應被監控設備相連。專家系統模塊主要包括分析模塊、執行模塊以 及知識庫模塊。
其中，監控模塊不只是完成與被監控設備的通訊，而是指傳統的機房監控 系統，因而也包括設備的數據存儲，告警處理，人員管理，數據瀏覽和報表等 基本功能。
具體的，被監控設備可以是具有串口通訊功能的智能電源設備、智能儀表、
工控設備、UPS (不間斷電源)、空調，還可以是用外掛的具有網絡功能的協 議轉換設備和電源設備、智能儀表、工控設備和UPS、空調。
所述監控模塊與所述被監控設備之間可以通過串口、網絡或者電話線傳輸 (PSTN)的方式進行通訊。
其中，知識庫模塊是專家系統模塊中較為核心的部分，也是專家的知識在 系統中的體現，即實際上是對應於被監控設備的告警狀態和系統本身的狀態等 的專家的處理步驟的翻譯和知識表達。知識庫本身的專家知識除了在系統建立 之初具有預安裝的知識之外，還可以由專家系統的分析模塊根據知識的產生規 則自動產生新的知識，從而為以後的決策提供新的依據。
分析模塊也是系統的核心模塊之一，分析模塊是專家系統模塊與傳統的監
控系統的接口，分析模塊根據知識庫模塊中的專家知識進行分析和決策。執行 模塊將系統分析模塊分析出的結果進行計劃和決策，並下發至監控模塊，由監 控模塊與被監控設備進行具體交互，從而實現設備的維護管理過程。
如圖2所示， 一種具有專家系統功能的監控系統的實現方法，主要包括以
下步驟
Sl，監控模塊向被監控設備(例如智能空調、智能UPS)發送查詢命 令，獲取被監控設備的狀態數據。當然，被監控設備自身也可以主動向監控模 塊上傳狀態數據。
S2、 S3，監控模塊接收步驟S1上傳的狀態數據並對其進行預處理判斷 該狀態數據是否有告警信息，如果設備狀態數據中沒有告警信息(表示設備顯
示正常〉，執行步驟S4;否則執行步驟S5。 S4，按正常狀態進行處理。
S5，如果設備狀態數據中有告警信息(表示設備顯示異常)，就按一般告
警流程進行處理，例如，告警的聲光顯示，故障點數據的保存，告警的其它處 理等。
S6，同時監控模塊將告警信息上傳至專家系統模塊，專家系統模塊中的分 析模塊對告警信息進行分析，主要是結合知識庫模塊中的知識信息，找到對應 於該告警信息的處理模式。
S7，專家系統中的決策執行模塊根據分析模塊中分析出的結果，制訂出決 策計劃，然後，將計劃中的枏關命令下發給監控系統中的監控模塊。
S8，監控模塊根據下發的命令，發送控制命令給被監控設備，被監控設備 執行相應的控制操作。
上述過程可以根據被監控設備的執行效果進行循環重複過程。直到被監控 設備回到正常狀態為止。
至此，完成專家系統的分析和決策以及執行控制過程，監控模塊與被監控 設備之間進行正常通訊，對被監控設備進行監控。以下以一優選實施例對以上 步驟進行詳細說明。
如圖3所示， 一種具有專家系統功能的監控系統設有一臺UPS被監控設
備，該UPS設備上報其自身的狀態數據，監控模塊獲取該狀態數據並對其分
析後得知該UPS設備過溫的告警信息，除了發送聲光告警通知用戶等告警處
理外，還將該告警信息上傳給了專家系統模塊中的分析模塊，分析模塊根據知 識庫信息和當前的配置信息，得知可以通過開啟空調到適當的溫度來消除該告 警信息，並且發現該機房中設有一臺空調，該空調處於關閉狀態，於是，分析 模塊將該分析結果通知執行模塊，該執行模塊向監控模塊下發開啟空調命令， 監控模塊執行開啟空調任務，並將空調溫度調節到適當的溫度點。
同時，監控模塊還在不停執行循環採集命令，專家系統模塊根據新的狀態
調節空調的設定點，直到UPS設備過溫吿警狀態消失。至此，具有專家系統
功能的監控系統執行了一個完整的、閉環分析決策過程，在該過程中，無需任 何人的幹預。
通過本發明可實現專家系統功能的監控系統，可以實現模擬人工幹預的具 有專家系統功能的監控系統及其實現方法，進而實現快速、智能、高效管理的 目的，對於當今監控系統越來越複雜，人員成本越來越高，網絡越來越完善的 環境下，本發明將發揮很大的作用。
權利要求
1、一種具有專家系統功能的監控系統，包括監控模塊、與所述監控模塊相連的被監控設備，其特徵在於，還包括專家系統模塊，所述專家系統模塊包括知識庫模塊、分析模塊以及執行模塊，所述監控模塊將獲取到所述被監控設備的狀態信息進行預處理後，將需要所述專家系統模塊處理的相關信息發送給所述分析模塊，所述分析模塊根據所述知識庫模塊中的專家知識進行分析，由所述執行模塊根據分析的結果制訂相應的計劃和決策並經所述監控模塊下發至所述被監控設備。
2、 根據權利要求1所述的一種具有專家系統功能的監控系統，其特徵在於，所述監控模塊與所述被監控設備之間通過串口、網絡或者電話線傳輸的方 式進行通訊。
3、 根據權利要求1或2所述的一種具有專家系統功能的監控系統，其特 徵在於，所述知識庫模塊為對應於所述被監控設備的告警狀態和系統本身狀態 的專家處理步驟的翻譯和知識表達。
4、 根據權利要求3所述的一種具有專家系統功能的監控系統，其特徵在 於，所述分析模塊和所述執行模塊在同一個模塊中實現。
5、 一種基於權利要求1所述的具有專家系統功能的監控系統的實現方法， 其特徵在於，包括下列歩驟(a) ，所述被監控設備向所述監控模塊上傳其自身的設備狀態數據；(b) ，所述監控模塊對所述設備狀態數據進行預處理後，並將需要所述專 家系統模塊處理的相關信息進行發送；(c) ，所述專家系統模塊接收所述相關信息，並調用知識庫中的專家知識 信息對其進行分析，根據所述分析結果制訂相應的決策，並通過所述監控模塊 下發至所述被監控設備。
6、 根據權利要求5所述的具有專家系統功能的監控系統的實現方法，其 特徵在於，所述步驟(a)中，所述被監控設備上傳其自身的設備狀態數據的 步驟包括 (al)，所述監控模塊向所述被監控設備下發査詢命令，所述被監控設備響 應所述查詢命令並向所述監控模塊上傳其自身的設備狀態數據；或 (a2)，所述被監控設備主動上傳其自身的設備狀態數據。
7、 根據權利要求5或6所述的具有專家系統功能的監控系統的實現方法， 其特徵在於，所述步驟(b)進一步包括(bl)，所述監控模塊對所述設備狀態數據中進行正常的告警處理，並將告 警信息上傳至所述專家系統模塊處理。
8、 根據權利要求5所述的具有專家系統功能的監控系統的實現方法，其 特徵在於，在執行所述步驟(c〉之後進一步包括(d)，根據所述被監控設備的執行效果，循環執行所述步驟(a)。
全文摘要
本發明涉及一種具有專家系統功能的監控系統，包括監控模塊、與所述監控模塊相連的被監控設備，還包括專家系統模塊，所述專家系統模塊包括知識庫模塊、分析模塊以及執行模塊，所述監控模塊將獲取到所述被監控設備的狀態信息進行預處理後，將需要所述專家系統模塊處理的相關信息發送給所述分析模塊，所述分析模塊根據所述知識庫模塊中的專家知識進行分析，由所述執行模塊根據分析的結果制訂相應的計劃和決策並經所述監控模塊下發至所述被監控設備。通過採用本發明所述的技術方案，具有預決策、自動、快速、準確、高效管理、節約人員成本等優點，適用於數據採集和網絡通訊領域，尤其適用於數據採集系統。
文檔編號G08B25/00GK101114951SQ200710075168
公開日2008年1月30日 申請日期2007年6月21日 優先權日2007年6月21日
發明者鄭春華 申請人:艾默生網絡能源有限公司