一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统

摘要

本发明一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统，包括：实时采样单元、数据备份单元、学习库单元、比较单元、电能波动判定单元以及中央控制单元；被监控设备插入SNMP模块，实现所述被监控设备在SNMP通信协议下的流量数据以及运行状态信息的输出；通过SNMP技术结合采样电路与分析硬件的组合设计，达到对设备流量、CPU、内存、运行状态等数据的实时采集，将采集的数据进行存储、分析、学习；根据阈值规制的设置进行设备运行状态的预警及处理，从而达到对设备运行监管的全流程智能化；本发明可以有效的判定被监控环境中的各设备运行状况，监控精度高，不易产生电能信号误报警，监控系统寿命长，耗电低，节能环保。

说明书

技术领域

本发明专利涉及监视、预警系统技术领域，尤其是一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统。

背景技术

随着网络科技的逐步发展壮大，微信、qq、钉钉以及自主研发的网络办公平台等无纸化oa办公软件像雨后春笋一般，越来越密切的关联着人们的日常办公与生活，这也使得设备管理工作变得越发复杂与艰巨；木马的切入、病毒的攻击在大型企业的设备管理中十分常见，一个设备出现故障，很容易造成整个网络单元的瘫痪、数据丢失或其他经济、技术损失；

而传统的设备管理模式，是靠技术人员，人为的、定期主动去检测每一台设备的运行状况，效率十分低下，占用大量人力、物力及时间，且无法做到实时监控；

现有技术中出现了一些利用自动监控方式，解决排查问题设备的技术手段，例如：

①申请号为：CN201310663227.X的发明专利，通过SNMO协议对服务器监控管理，需要预设内存监控传感器、主板监控传感器、CPU监控传感器，主要应用在服务器监控管理系统；

上述方案电路设计复杂，且计算和设备应用过多，维护不变，且监管设备单一，在监管服务器发现问题后，不能很好的智能化解决问题；

②申请号为：CN201710712470.4的发明专利，公开了一种云计算环境下的设备检测及故障预警系统及方法，包括：实时监控模块、监控信息呈现模块、故障预警模块和告警模块。方法包括实时监控：进行实时信息采集，并进行汇总和展现；故障预警分析：对采集的信息进行故障预警分析；步骤3，告警机制触发：对预警信息进行分类处理。

上述方案提供了智能化的发现问题、解决问题的思路，但是处理手段不够精确，也不明确，缺乏具体实现的技术方案，且按其记载的信号处理方案进行监控作业时，由于该方案设计的不合理，很容易造成频繁的误报警。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统，通过SNMP技术结合采样电路与分析硬件的组合设计，达到对设备流量、CPU、内存、运行状态等数据的实时采集，将采集的数据进行存储、分析、学习；同时可以对采集的设备流量、CPU、内存、运行状态等数据进行阈值判断，根据阈值规制的设置进行设备运行状态的预警及处理，从而达到对设备运行监管的全流程智能化。

一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统，包括：实时采样单元、数据备份单元、学习库单元、比较单元、电能波动判定单元以及中央控制单元；被监控设备插入SNMP模块，实现所述被监控设备基于SNMP通信协议下的流量数据以及运行状态信息的输出；

作为一种举例说明，所述被监控设备包括：计算机、服务器、交换机、打印机等；

进一步的，所述实时采样单元用于实时采样被监控设备的流量数据，以及实时采样被监控设备中CPU、内存、显卡、主板等配件的运行状态信息；

作为一种举例说明，所述运行状态信息包括：电能信号信息、温度信号信息；

进一步的，所述数据备份单元用于备份流量数据信息以及运行状态信息；

作为一种举例说明，所述数据备份单元可仅用于备份被监控设备异常状态时所处时间段下的数据，做到异常状态的可追查，同时降低大量数据备份带来的设备存储占用与资金投入；

进一步的，所述学习库单元用于记录被所述中央控制单元人为判定为异常状态时，比较单元存储的标准阈值中没有比对阈值的知识，记录所述中央控制单元认定为异常状态时的知识数据，进行学习，并生成为标准阈值传送至所述比较单元，进行标准阈值区间的补丁升级；

进一步的，所述比较单元内置有多种标准阈值区间，用于比对分析所述实时采样单元采集的流量数据和运行状态信息，判定被监控设备是否出现异常状态；

作为一种举例说明，所述比较单元设置有上传接口，可以通过所述中央控制单元人为的上传新的标准阈值区间，用于标准阈值区间的范围优化升级；

作为一种举例说明，考虑到不同的被监控设备的物理差异，所述比较单元的数量可以为多个，每个比较单元均设置有特定的多种标准阈值区间，此举有利于系统监控的整体通用；

作为一种举例说明，所述多种标准阈值区间包括：设备流量标准阈值区间、CPU标准阈值区间、内存标准阈值区间、电源标准阈值区间、主板风扇标准阈值区间等；

进一步的，现实设备监控技术中，当整体监控环境的电网发生电能波动时，会造成整个网络监控系统内被监控设备的电能信号信息异常，而此时被监控设备并未出现异常，现有技术的监控体制无法判定这种电能信号值的异常波动和正常波动，容易产生误报警操作；

进一步的，所述电能波动判定单元采集整体监控环境的电源进线电能信号X；所述电能波动判定单元内置有标准信号值N，当电网发生波动时，此时电能信号X与比较信号值进行比对，得出波动范围参考值Y；所述电能波动判定单元将所述范围参考值Y同步传送至所述比较单元，使得比较单元根据波动范围参考值Y实时做出各电能信号标准阈值区间的同步调整；此举大大降低了因电能信号波动产生的误报警；此结构设计还可降低整个基于SNMP的设备监视及预警可视化系统的工作压力，提高监控预警的工作效率和系统的整体使用寿命；

作为一种举例说明，所述比较信号值采用标准信号值N上、下浮动后获得；

作为一种举例说明，所述标准信号值N根据各个国家、区域规定的用电准则信息上、下浮动制定；

作为一种举例说明，所述不同国家、区域规定的用电准则信息例如，中国大陆标准信号值：220V、50HZ；

作为一种举例说明，所述比较单元根据范围参考值Y实时做出各电能信号标准阈值区间的同步调整，同步调整依据根据实际的实验数据获得后提前设定；

作为一种举例说明，所述根据实际的实验数据是指模拟实际环境下的对局域网内电源线进行升压、降压、突然接入大负载设备或者突然断电一批负载终端所引发的电网波动后，实际测得的范围参考值Y、流量数据、被监控设备中CPU、内存、显卡、主板等配件的运行状态信息，与设备流量标准阈值区间、CPU标准阈值区间、内存标准阈值区间、电源标准阈值区间、主板风扇标准阈值区间之间的变化关系，即通过实验获得的范围参考值Y与各标准阈值区间科学进行比值调整的实验数据；

作为一种举例说明，在现实设备应用环境中，电网的电能波动可因发电厂发电分配、电网传输过程中的电信号干扰以及周边复杂设备的载入而产生电能信号波动，频繁的误报警不仅大大增加比较单元的工作负担，还会造成系统整体的耗电高，寿命低，不利于预警及可视化监控的长期操作；同时造成监控设备温度过高，易产生安全隐患；

作为一种优选举例说明，所述电能波动判定单元包括：电源模块、比较器电路、比较器模块、放大电路以及滤波电路，所述电源模块的一端与整体监控环境的电源进线的一端电连接，所述电源模块的另一端与所述比较器电路的一端电连接，所述比较器电路的另一端与所述比较器模块的一端电连接，所述比较器模块的另一端与所述放大电路的一端电连接，所述放大电路的另一端与所述滤波电路的一端电连接；

作为一种结构设计介绍说明，所述比较器模块内置有标准信号值N,用于产生比较信号值后比较电能信号X，得出波动范围参考值Y；所述波动范围参考值Y必须确保传递过程中的不被干扰和减弱，保证比较单元接收到的波动范围参考值Y准确无误，故而在比较器后设置了放大电路以及滤波电路；

进一步的，所述中央控制单元用于所述实时采样单元、数据备份单元、学习库单元、比较单元、电能波动判定单元的供电，所述中央控制单元用于设定比较单元的标准阈值区间，其内置有SNMP网络管理协议，用于接收比较单元的数据，转化为监控信息、报警图像显示和声音警示的提示输出；

有益效果：

1、该发明可以有效的判定被监控环境中的各设备运行状况，大大降低了人力劳作强度，较现有技术中的自动监控系统，具有更优的算法逻辑优化和更简洁的制造结构；

2、本发明监控精度高，不易产生电能信号误报警，大大提高了监控系统的使用寿命，耗电低，节能环保；

3、本发明逻辑电路结构设计科学合理，方便制造与后期维护，通过多组高低电平的逻辑比较，形成二进制的唯一表达模式，简易准确的传送了电能波动数据参考值；

附图说明

图1是本发明一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统的整体结构示意图

图2是本发明一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统的工作状态示意图

图3是本发明一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统的电能波动判定单元之结构示意图

图4是本发明一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统的比较器电路之结构示意图

具体实施方式

下面，参考附图1至图4所示，一种基于SNMP的设备监视及预警可视化系统，包括：实时采样单元101、数据备份单元102、学习库单元103、比较单元104、电能波动判定单元105以及中央控制单元106；被监控设备插入SNMP模块，实现所述被监控设备在SNMP通信协议下的流量数据以及运行状态信息的输出；

作为一种举例说明，所述被监控设备包括：计算机201、打印机202、服务器203、交换机等；

进一步的，所述实时采样单元101用于实时采样被监控设备的流量数据，以及实时采样被监控设备中CPU、内存、显卡、主板等配件的运行状态信息；

作为一种举例说明，所述运行状态信息包括：电能信号信息、温度信号信息；

进一步的，所述数据备份单元102用于备份流量数据信息以及运行状态信息；

作为一种举例说明，所述数据备份单元102可仅用于备份被监控设备异常状态时所处时间段下的数据，做到异常状态的可追查，同时降低大量数据备份带来的设备存储占用与资金投入；

进一步的，所述学习库单元103用于记录被所述中央控制单元106人为判定为异常状态，比较单元104存储的标准阈值中没有比对阈值的知识，记录所述中央控制单元106认定为异常状态时的知识数据，进行学习，并生成为标准阈值传送至所述比较单元104，进行标准阈值区间的补丁升级；

进一步的，所述比较单元104内置有多种标准阈值区间，用于比对所述实时采样单元101采集的流量数据和运行状态信息，判定被监控设备是否出现异常状态；

作为一种举例说明，所述比较单元104设置有上传接口，可以通过所述中央控制单元106人为的上传新的标准阈值区间，用于标准阈值区间的范围优化升级；

作为一种举例说明，考虑到不同的被监控设备的物理差异，所述比较单元104的数量可以为多个，每个比较单元104均设置有特定的多种标准阈值区间，此举有利于系统监控的整体通用；

作为一种举例说明，所述多种标准阈值区间包括：设备流量标准阈值区间、CPU标准阈值区间、内存标准阈值区间、电源标准阈值区间、主板风扇标准阈值区间等；

现实设备监控技术中，当整体监控环境的电网发生电能波动时，会造成整个网络监控系统内被监控设备的电能信号信息异常，而此时被监控设备并未出现异常，现有技术的监控体制无法判定这种电能信号值的异常波动和正常波动，容易产生误报警操作；

进一步的，所述电能波动判定单元105采集整体监控环境的电源进线204电能信号X；所述电能波动判定单元105内置有标准信号值N，当电网发生波动时，此时电能信号X与比较信号值进行比对，得出波动范围参考值Y；所述电能波动判定单元将所述范围参考值Y同步传送至所述比较单元，使得比较单元根据范围参考值Y实时做出各电能信号标准阈值区间的同步调整；大大降低了电能信号的误报警；此结构设计还可降低整个基于SNMP的设备监视及预警可视化系统的工作压力，提高监控预警的工作效率和系统的整体使用寿命；

作为一种举例说明，所述比较信号值采用标准信号值N上、下浮动后获得；

作为一种举例说明，所述标准信号值N根据各个国家、区域规定的用电准则信息上、下浮动后制定；

作为一种举例说明，所述不同国家、区域规定的用电准则信息，例如中国大陆标准信号值：220V、50HZ；

作为一种举例说明，所述比较单元104根据范围参考值Y实时做出各电能信号标准阈值区间的同步调整，调整依据可根据实际的实验数据获得后设定；

作为一种举例说明，在现实设备应用环境中，电网的电能波动可因发电厂发电分配、电网传输过程中的电信号干扰以及周边复杂设备的载入而产生电能信号波动，频繁的误报警不仅大大增加比较单元104的工作运算负担，还会造成本发明系统整体的耗电高，寿命低，不利于预警及可视化监控的长期操作；同时造成监控设备温度过高，易产生安全隐患；

作为一种优选方案举例说明，所述电能波动判定单元105包括：电源模块301、比较器电路302、比较器模块303、放大电路304以及滤波电路305，所述电源模块301的一端与整体监控环境的电源进线204的一端电连接，所述电源模块301的另一端与所述比较器电路302的一端电连接，所述比较器电路302的另一端与所述比较器模块303的一端电连接，所述比较器模块303的另一端与所述放大电路304的一端电连接，所述放大电路304的另一端与所述滤波电路305的一端电连接；

进一步的，所述比较器电路302包括八组比较器与八组电阻；所述八组比较器的输入口1全部并联在一起，可保证八组比较器接收到的实时电能信号X能够相同且同步，所述八组比较器3口全部接高电平VH，4口全部接地；

所述比较器B1的输出口5串联电阻R1后电连接比较器模块303的in1口，比较器B1的输入口2电连接比较器模块303的o1口；

所述比较器B2的输出口5串联电阻R2后电连接比较器模块303的in2口，比较器B2的输入口2电连接比较器模块303的o2口；

所述比较器B3的输出口5串联电阻R3后电连接比较器模块303的in3口，比较器B3的输入口2电连接比较器模块303的o3口；

所述比较器B4的输出口5串联电阻R4后电连接比较器模块303的in4口，比较器B4的输入口2电连接比较器模块303的o4口；

所述比较器B5的输出口5串联电阻R5后电连接比较器模块303的in5口，比较器B5的输入口2电连接比较器模块303的o5口；

所述比较器B6的输出口5串联电阻R6后电连接比较器模块303的in6口，比较器B6的输入口2电连接比较器模块303的o6口；

所述比较器B7的输出口5串联电阻R7后电连接比较器模块303的in7口，比较器B7的输入口2电连接比较器模块303的o7口；

所述比较器B8的输出口5串联电阻R8后电连接比较器模块303的in8口，比较器B8的输入口2电连接比较器模块303的o8口；

所述比较器模块303设置有8组比较信号值，分别是：o1、o2、o3、o4、o5、o6、o7、o8；所述8组比较信号值通过八组比较器分别与实时电能信号X进行比对，输出高、低电平信号；所述比较器模块303将接收到的八组高、低电平信号转化为具体数值，即波动范围参考值Y，波动范围参考值Y的数量为多组，可以精确确定电能信号X的波动状态；使得比较单元根据范围参考值Y实时、准确的做出各电能信号标准阈值区间的同步调整；

作为一种举例说明，根据比较器电路302的设计结构，可以轻易得出：当实时电能信号X大于比较信号值时，输出高电平；当实时电能信号X小于比较信号值时，输出低电平；比较电路302设计结构，逻辑简洁，生产维护方便，能够最大的降低设计与后期维护成本；

作为一种举例说明，所述8组比较信号值是对标准信号值N上、下浮动后，输出的8组比较信号，分别是：

o1＝N+1v；o2＝N+2v；o3＝N+3v；o4＝N+4v；

o5＝N-1v；o6＝N-2v；o7＝N-3v；o8＝N-4v；

作为一种举例说明，所述比较器的数量可选定为：1组、2组、4组、8组、16组、32组等多种组合，但经过实际检验确定，8组比较器的精确度，结合其运算速度与性价比为比较器电路302最优选择；

作为一种举例说明，所述8组比较器下的波动范围参考值Y可能的具体数值(二进制)详见表一所示：

表一

作为一种结构设计介绍说明，所述波动范围参考值Y必须确保传递过程中的不被干扰和减弱，保证比较单元接收到的波动范围参考值Y准确无误，故而在比较器后设置放大电路以及滤波电路，可保证波动范围参考值Y的准确传递；

作为一种表一的理解说明，表一的11111111为实时电能信号X均大于8组比较信号值：o1＝N+1v；o2＝N+2v；o3＝N+3v；o4＝N+4v；o5＝N-1v；o6＝N-2v；o7＝N-3v；o8＝N-4v；

作为一种表一的理解说明，表一不可能存在10111111或01010101等具体数值；

进一步的，所述中央控制单元106用于所述实时采样单元101、数据备份单元102、学习库单元103、比较单元104、电能波动判定单元105的供电，所述中央控制单元106用于设定比较单元104的标准阈值区间，并内置有SNMP网络管理协议，用于接收比较单元104的数据，转化为监控信息、报警图像显示和声音警示的提示输出；

实施例举例1：

进一步的，所述调整依据可根据实际的实验数据获得后设定是指，通过变压器对电网电压的升降、或突然接入更多耗电负载、断电一批耗电负载等方式的模拟实验数据，获得的多组调整依据；

实施例举例2：

进一步的，所述八组比较器可设置有上拉电阻与下拉电阻；

实施例举例3：

进一步的，所述比较器电路采用4组比较器时，输出的波动范围参考值Y可能的具体数值(二进制)详见表2所示：

表2

作为一种举例说明，得出的波动范围参考值Y的具体数值越多，比较单元104根据范围参考值Y实时做出各电能信号标准阈值区间的同步调整精度越高；

作为一种举例说明，所述表2记载的5组波动范围参考值Y，其所起到的监控精确度以及降低电能信号误报警上，就已经远超背景技术中提及的设计水准；

本发明可以有效的判定被监控环境中的各设备运行状况，大大降低了人力劳作强度；且监控精度高，不易产生电能信号误报警，监控系统寿命长，耗电低，节能环保；较现有技术，本发明之逻辑设计简洁优化，单元结构及电路结构设计科学合理，方便制造与后期维护；

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。