如果需要對(duì)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)概要了解的，可以閱讀以下文章。

機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹及設(shè)計(jì)需求規(guī)劃和選擇

在信息化建設(shè)中，機(jī)房運(yùn)行處于信息交換管理的核心位置。機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備必須時(shí)時(shí)刻刻正常運(yùn)轉(zhuǎn)，否則一旦某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)及系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成威脅，就會(huì)影響到全局系統(tǒng)的運(yùn)行。如果不能及時(shí)處理，更有可能損壞硬件設(shè)備，耽誤業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的。

一、為什么要用動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控

在信息化建設(shè)中，機(jī)房運(yùn)行處于信息交換管理的核心位置。機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備必須時(shí)時(shí)刻刻正常運(yùn)轉(zhuǎn)，否則一旦某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)及系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成威脅，就會(huì)影響到全局系統(tǒng)的運(yùn)行。如果不能及時(shí)處理，更有可能損壞硬件設(shè)備，耽誤業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的。

 

二、機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控介紹

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化和機(jī)房房建設(shè)發(fā)展迅猛，作為機(jī)房正常、穩(wěn)定運(yùn)行基本保證的空調(diào)、電源等設(shè)備的運(yùn)行狀況以及機(jī)房環(huán)境的安全狀況也日漸凸顯出其重要性。由于許多重要機(jī)房是24h不間斷運(yùn)行，而管理人員很難保證時(shí)時(shí)刻刻對(duì)機(jī)房情況進(jìn)行監(jiān)控，因此通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)24h不間斷監(jiān)控顯得非常必要。機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信和軟件的集成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境和UPS、機(jī)房空調(diào)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的集中監(jiān)視，并實(shí)時(shí)采集報(bào)警信息發(fā)送給相關(guān)的管理人員。

機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控的監(jiān)控對(duì)象是機(jī)房的輔助設(shè)備，目前一般沒(méi)有將服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等的運(yùn)行納入監(jiān)控范圍(有專業(yè)的軟件可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控)。

機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控與樓宇自控系統(tǒng)相比較，其特殊性表現(xiàn)在:

(1)機(jī)房規(guī)模雖小，但被監(jiān)控設(shè)備類別多、品牌雜、型號(hào)多。

(2)被監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用面窄，大多僅限于機(jī)房使用，與樓宇自控的控制對(duì)象往往不同。

(3)機(jī)房設(shè)備由于安全性要求很高，因此主要以監(jiān)視為主，控制需求較少，以避免誤操作帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

 

三、環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)傳感器和檢測(cè)設(shè)備、通信設(shè)備、上位機(jī)和軟件組成。其中上位機(jī)和軟件處于核心地位。整個(gè)系統(tǒng)主體上是基于PC的(PG-Based)控制結(jié)構(gòu)。機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控的特點(diǎn)是以監(jiān)視為主，采集的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行處理如報(bào)表、各種報(bào)警、打印、數(shù)據(jù)記錄等。因此監(jiān)控軟件的核心功能之一就是采集數(shù)據(jù)。它和采集數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備的通信方式主要可歸納為三種。

(1)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。常用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議有:ARCNET，CANBus，DevjceNet，LonWorks，Modbus，Profibus。

(2)標(biāo)準(zhǔn)的資料交換接口。常用的有:DDE(dynamicdataexchange)、OPC(OLEforProcesscontrol)。使用標(biāo)準(zhǔn)的資料交換接口。

(3)綁定驅(qū)動(dòng)(nativedriver)。綁定驅(qū)動(dòng)程序是針對(duì)特定硬件和目標(biāo)設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)。

四、機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的主要功能和樓宇自控項(xiàng)目基本相同，概括起來(lái)有以下幾個(gè)主要方面。

(一)集中實(shí)時(shí)監(jiān)視功能

傳統(tǒng)的機(jī)房管理采用的是每天定時(shí)巡視的制度，比如早晚各一次檢查，并且將設(shè)備的一些核心運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行人工筆錄后存檔。這樣取得的數(shù)據(jù)只限于特定時(shí)段，工作單調(diào)而且耗費(fèi)人力。而集中實(shí)時(shí)監(jiān)控功能可解決此問(wèn)題。

比如對(duì)于UPS電源的運(yùn)行，用戶一般比較關(guān)心負(fù)載功率、總體負(fù)載率、三相是否平衡等參數(shù)。如果沒(méi)有集中監(jiān)控，用戶需要分別到機(jī)房?jī)?nèi)的配電室，現(xiàn)場(chǎng)查看UPS的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)。而實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信采集設(shè)備將當(dāng)前被監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)采集上來(lái)，實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控電腦屏幕上，免去了用戶到不同的設(shè)備跟前查看數(shù)據(jù)的麻煩，如果有必要，隨時(shí)都可以在辦公室內(nèi)查看。

(二)報(bào)警和事件功能

報(bào)警指機(jī)房運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況，比如停電事故、漏水事故等。報(bào)警的發(fā)生意味著機(jī)房的運(yùn)行受到影響，其嚴(yán)重程度可用"優(yōu)先級(jí)"的概念來(lái)定義。一般監(jiān)控系統(tǒng)均可設(shè)置幾十到上千個(gè)優(yōu)先級(jí)以區(qū)別報(bào)警的嚴(yán)重程度。機(jī)房?jī)?nèi)的報(bào)警優(yōu)先級(jí)一般劃分為10級(jí)即可。

事件指機(jī)房運(yùn)行中發(fā)生的一些正常的狀態(tài)改變或人為操作。事件不是異常情況，因此不需要像報(bào)警一樣立即通知用戶進(jìn)行處理。但是往往需要進(jìn)行記錄，以便日后檢查。比如修改精密空調(diào)的設(shè)置溫度，這就是一個(gè)正常的操作事件，但對(duì)修改時(shí)間、修改人的這些信息進(jìn)行記錄是有必要的。

報(bào)警功能是機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)最重要的一項(xiàng)功能，原因在于機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的安全性要求很高。報(bào)警發(fā)生后，系統(tǒng)應(yīng)對(duì)報(bào)警事件進(jìn)行記錄，并迅速通知值班人員或管理人員進(jìn)行處理。報(bào)警發(fā)生后，一般按以下步驟來(lái)進(jìn)行處理:

(1)通知。首要的是將報(bào)警信息告知給相關(guān)人員。

(2)確認(rèn)。表明已經(jīng)知道報(bào)警的發(fā)生，正在處理。但此時(shí)報(bào)警仍然存在，沒(méi)有消失。

(3)消除。經(jīng)過(guò)處理，故障消失，設(shè)備恢復(fù)正常，報(bào)警也隨之消失。報(bào)警的通知主要采用以下幾種模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.屏幕顯示報(bào)警

這是最基本的方法，但也往往是報(bào)警信息最詳盡的模式。通過(guò)在監(jiān)控電腦屏幕上顯示醒目的圖案和文字來(lái)告知用戶。報(bào)警文字是關(guān)鍵的信息，一般至少需要明確指出每次報(bào)警的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù):報(bào)警時(shí)間、報(bào)警設(shè)備、故障內(nèi)容、優(yōu)先級(jí)、緊急解決辦法等。其中緊急解決辦法是一個(gè)很有必要的功能，因?yàn)闄C(jī)房?jī)?nèi)的輔助設(shè)備種類多，最基本的緊急解決辦法就由專業(yè)人員盡速響應(yīng)和處理，因?yàn)閳?bào)警涉及配電、UPS電源、空調(diào)、消防等幾個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)值班人員并不能對(duì)每種設(shè)備都精通，因此能在第一時(shí)間給出緊急處理辦法是非常必要的，甚至一個(gè)故障設(shè)備廠家的維護(hù)電話號(hào)碼都能解決大問(wèn)題。

屏幕報(bào)警的缺點(diǎn)在于，如果監(jiān)控電腦旁沒(méi)有人，或者沒(méi)有人注意，則報(bào)警可能被延誤。

這種模式的報(bào)警通知面比較小，不能及時(shí)傳播給專人。這種報(bào)警模式如果結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳輸，會(huì)提高效率，后面章節(jié)將會(huì)予以介紹。

2.本地語(yǔ)音報(bào)警

當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)揚(yáng)聲器播放報(bào)警語(yǔ)音，將報(bào)警消息傳遞給現(xiàn)場(chǎng)人員。其傳遞消息面比屏幕顯示報(bào)警要廣，但也限于一個(gè)房間內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是非常人性化，缺點(diǎn)是傳播面仍然不廣，而且不能定人傳播。

3.電話撥號(hào)報(bào)警

當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)電話網(wǎng)，撥通系統(tǒng)預(yù)設(shè)的號(hào)碼，對(duì)方接聽(tīng)后，自動(dòng)播放報(bào)警語(yǔ)音，通過(guò)電話將報(bào)警消息傳遞給相關(guān)人員。

這種模式的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)定人播報(bào)。如果和管理責(zé)任人結(jié)合起來(lái)，會(huì)有比較好的效果。比如管理UPS和電源系統(tǒng)的人員是A，管理空調(diào)系統(tǒng)的人員是B，還有其他幾個(gè)人C、D、E也幫助進(jìn)行輔助管理。則當(dāng)發(fā)生UPS故障后，系統(tǒng)直接撥打A的電話，減少了中間環(huán)節(jié)。但是實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能，監(jiān)控系統(tǒng)必須具備以下幾個(gè)能力，否則效果會(huì)大打折扣。

(1)具有線路是否通暢的判斷能力。當(dāng)撥打的電話號(hào)碼占線，系統(tǒng)自動(dòng)停止這個(gè)號(hào)碼的撥號(hào)。

(2)具有接聽(tīng)者是否接聽(tīng)的判斷能力。當(dāng)接聽(tīng)者接聽(tīng)后，系統(tǒng)開始播報(bào)報(bào)警語(yǔ)音。

(3)具有確認(rèn)機(jī)制。當(dāng)接聽(tīng)者接聽(tīng)后，需要按下某個(gè)預(yù)先定義的按鍵進(jìn)行確認(rèn)操作，表明他已明確知道這個(gè)報(bào)警的內(nèi)容。

(4)具有連續(xù)重?fù)艿墓δ?。例如，?dāng)系統(tǒng)撥打A的手提電話，如果占線或不在服務(wù)區(qū)，則自動(dòng)按照系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)的順序(假設(shè)是A→B→C→D→E)撥打B的電話。如果B接聽(tīng)了但沒(méi)有確認(rèn)，再自動(dòng)撥打C的電話……直到有人確認(rèn)為止。

從上面的電話報(bào)警過(guò)程來(lái)看，電話撥號(hào)通知的報(bào)警信息要傳達(dá)到預(yù)先指定的人員，并不是一件順利的過(guò)程，因此，確認(rèn)機(jī)制是最為重要的。目前市場(chǎng)上銷售的監(jiān)控系統(tǒng)并不都具有完善的電話報(bào)警手段。

電話報(bào)警可通過(guò)兩種設(shè)備實(shí)現(xiàn):語(yǔ)音Modem和電話語(yǔ)音卡。

4.手機(jī)短消息報(bào)警

隨著通信業(yè)和短信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送報(bào)警信息成了一個(gè)有效的手段。其優(yōu)點(diǎn)在于可以通知很多人，通知面廣。但這種方式仍缺少有效的確認(rèn)機(jī)制，仍然無(wú)法判斷是否真正通知到指定的人"不過(guò)其發(fā)送面廣的優(yōu)點(diǎn)可以適當(dāng)彌補(bǔ)這一不足。

5.E-mail報(bào)警

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將報(bào)警信息以電子郵件的形式發(fā)送到個(gè)人。但此模式的及時(shí)性不好，難以保證讓相關(guān)人員在第一時(shí)間得知消息。

(三)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)記錄和趨勢(shì)功能

對(duì)機(jī)房的管理者來(lái)說(shuō)，除了系統(tǒng)的報(bào)警功能以外，系統(tǒng)的另一個(gè)重要的功能就是歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)功能。因?yàn)闄C(jī)房只是一個(gè)存放計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的場(chǎng)所，隨著事件的推移，機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備數(shù)量、型號(hào)等都會(huì)發(fā)生變化，按照目前的趨勢(shì)，一般都是越來(lái)越多。因此，從機(jī)房管理角度，需要能夠擁有機(jī)房設(shè)備運(yùn)行的歷史資料，這樣可以通過(guò)分析，找出發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)現(xiàn)故障隱患。從而大幅度提高機(jī)房的管理水平。

歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)功能主要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期的記錄，通過(guò)調(diào)用、查看歷史趨勢(shì)圖，進(jìn)行一些統(tǒng)計(jì)分析等。對(duì)于數(shù)據(jù)的記錄，一定要選擇"關(guān)鍵參數(shù)"，而不能什么參數(shù)都進(jìn)行記錄，同時(shí)應(yīng)注意參數(shù)記錄的頻率。因此，詳細(xì)了解用戶的需求非常重要。因?yàn)椋绻涗洈?shù)據(jù)量太大，對(duì)基于PC架構(gòu)運(yùn)行的監(jiān)控系統(tǒng)，其存儲(chǔ)能力受到比較大的限制。比如，功率參數(shù)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，如果每秒記錄一次參數(shù)值，假設(shè)在數(shù)據(jù)庫(kù)中占用4個(gè)字節(jié)，則一年就需要記錄31536000次，需要的硬盤容量是126M，而100個(gè)參數(shù)就需要幾十個(gè)G的容量，在調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)將會(huì)非常緩慢，記錄數(shù)據(jù)時(shí)因?qū)ο到y(tǒng)要求很高，也容易造成系統(tǒng)癱瘓。這個(gè)問(wèn)題雖然可以采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決，但費(fèi)用昂貴。因此，對(duì)于需求的具體分析非常必要。按照機(jī)房運(yùn)行的規(guī)律，建議模擬參數(shù)記錄頻率在lOmin以上一次。報(bào)警數(shù)據(jù)則因其量小，發(fā)生頻率低，應(yīng)全部記錄。這樣既可保證資料的相對(duì)完善，又極大地減少了數(shù)據(jù)量。

(四)用戶管理功能

用戶管理主要是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的使用者進(jìn)行權(quán)限管理，避免末授權(quán)的人員隨意修改參數(shù)設(shè)置或者查看。而授權(quán)需要進(jìn)行分級(jí)控制，不同級(jí)別的用戶只能進(jìn)行自己這個(gè)級(jí)別內(nèi)所允許的操作。

(五)計(jì)劃安排功能

通過(guò)事件計(jì)劃表，定時(shí)執(zhí)行一些操作，比如系統(tǒng)資料的備份、下班定時(shí)關(guān)燈等。該功能在機(jī)房?jī)?nèi)使用不多，但隨著機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的不斷完善，可以滿足更多的用戶需求。

(六)報(bào)表功能

數(shù)據(jù)報(bào)表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、打印的最終體現(xiàn)，是整個(gè)控制系統(tǒng)最終結(jié)果輸出的重要組成部分，是對(duì)機(jī)房監(jiān)控過(guò)程中系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)的綜合記錄和規(guī)律總結(jié)。一般有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表(班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表等)。用戶通過(guò)報(bào)表的過(guò)濾器選項(xiàng)，將自己感興趣的內(nèi)容打印出來(lái)，便于分析存檔。

(七)遠(yuǎn)程管理功能

遠(yuǎn)程管理主要是指利用目前日益完善的網(wǎng)絡(luò)資源，使操作人員不再局限在監(jiān)控主機(jī)旁操作，而能夠在其他地點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。一般監(jiān)控主機(jī)安裝在機(jī)房的監(jiān)控室內(nèi)，但并不是所有的機(jī)房都是24h有人職守。通過(guò)遠(yuǎn)程管理，操作員可以在辦公室、外地等地進(jìn)行管理，消除了地域限制。比如省級(jí)機(jī)房和地市級(jí)機(jī)房，如果都設(shè)置全職管理員的話，人力資源上浪費(fèi)較大。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以將監(jiān)控系統(tǒng)在省里集中監(jiān)控，地市上不再需要設(shè)置專人。當(dāng)運(yùn)行有問(wèn)題時(shí)，通過(guò)前面的多種報(bào)警通知模式，省上和地市均可得到消息，從而可以快速解決問(wèn)題。

(八)運(yùn)行設(shè)置和控制功能

除了主要的監(jiān)視功能，系統(tǒng)還應(yīng)具備控制能力。在大多數(shù)機(jī)房中，控制對(duì)象主要是非電源類設(shè)備，比如空調(diào)、通風(fēng)、照明等系統(tǒng)。由于電源設(shè)備的可靠性要求極高，進(jìn)行控制操作時(shí)(比如開/關(guān)機(jī)等)很可能因?yàn)檎`操作造成機(jī)房癱瘓，因此不進(jìn)行控制，只進(jìn)行監(jiān)視。

(九)安全冗余功能

由于機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視著機(jī)房的運(yùn)行，如果自身出現(xiàn)故障，將無(wú)法進(jìn)行監(jiān)視，降低了管理的安全性。因此，在要求機(jī)房有很高的安全管理水平時(shí)，往往采取冗余的辦法解決自身的可靠性。一般通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn)。根據(jù)對(duì)可靠性要求的高低和實(shí)際故障隱患的大小，兩種方式既可同時(shí)使用，也可單獨(dú)采用。

采控設(shè)備的冗余:負(fù)責(zé)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)被監(jiān)控設(shè)備通信的采控設(shè)備承擔(dān)著雙向的數(shù)據(jù)傳輸工作，對(duì)其備份可以提高傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

監(jiān)控計(jì)算機(jī)的冗余，由于監(jiān)控系統(tǒng)一般均運(yùn)行于PC平臺(tái)的硬件上，而且操作系統(tǒng)以Windows200O和XP為主，因此，計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件自身的故障都會(huì)造成系統(tǒng)停止工作?？梢酝ㄟ^(guò)局域網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議將兩臺(tái)裝有同樣軟件的計(jì)算機(jī)配置成熱備份冗余運(yùn)行，一臺(tái)為主機(jī)，一臺(tái)為從機(jī)。

相對(duì)而言，計(jì)算機(jī)和軟件系統(tǒng)出問(wèn)題的概率高，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的監(jiān)控做冗余，建議做計(jì)算機(jī)的冗余，即采用雙機(jī)熱備份方式。

雙機(jī)熱備主要是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和變量歷史記錄的熱備。主/從機(jī)都正常工作時(shí)，主機(jī)從設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，而不會(huì)從設(shè)備讀取或自己產(chǎn)生報(bào)警信息。主/從機(jī)都各自記錄變量歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)，從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)，從機(jī)與主機(jī)之間的監(jiān)聽(tīng)采取請(qǐng)求與應(yīng)答的方式，從機(jī)以一定的時(shí)間間隔(查詢間隔)向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，主機(jī)應(yīng)答表示工作正常，主機(jī)如果沒(méi)有作出應(yīng)答，從機(jī)將切斷與主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，轉(zhuǎn)入活動(dòng)狀態(tài)，改由下位設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。此后，從機(jī)還會(huì)定時(shí)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)狀態(tài)，一旦主機(jī)恢復(fù)，就切換到熱備狀態(tài)。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了熱備。當(dāng)主機(jī)正常運(yùn)行，從機(jī)后啟動(dòng)時(shí)，主機(jī)先將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警和事件信息發(fā)送到從機(jī)上，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份。然后主/從機(jī)同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，從機(jī)從主機(jī)上將所缺的歷史記錄文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時(shí)可以在主/從機(jī)組態(tài)王信息窗中看到提示信息"開始備份歷史數(shù)據(jù)"和"停止備份歷史數(shù)據(jù)"。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主/從機(jī)轉(zhuǎn)人正常工作狀態(tài)。當(dāng)從機(jī)正常運(yùn)行，主機(jī)后啟動(dòng)時(shí)，從機(jī)先將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警和事件信息發(fā)送到主機(jī)上，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份。然后主/從機(jī)同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，主機(jī)從從機(jī)上將所缺的歷史記錄文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拷貝到木地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時(shí)也可以在主/從機(jī)的組態(tài)主信息窗中看到提示信息"開始備份歷史數(shù)據(jù)"和"停止備份歷史數(shù)據(jù)"。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主/從機(jī)轉(zhuǎn)人正常工作狀態(tài)。

雙機(jī)熱備的構(gòu)造思想是主機(jī)和從機(jī)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常情況下主機(jī)處于工作狀態(tài)，從機(jī)處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機(jī)發(fā)現(xiàn)主機(jī)異常，從機(jī)將會(huì)在很短的時(shí)間之內(nèi)代替主機(jī)，完全實(shí)現(xiàn)主機(jī)的功能。例如，1/0服務(wù)器的熱備機(jī)將進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，報(bào)警服務(wù)器的冗余機(jī)將產(chǎn)生報(bào)警信息并負(fù)責(zé)將報(bào)警信息傳送給客戶端，歷史記錄服務(wù)器的冗余機(jī)將存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并負(fù)責(zé)將歷史數(shù)據(jù)傳送給客戶端。當(dāng)主機(jī)修復(fù)重新啟動(dòng)后，從機(jī)檢測(cè)到了主機(jī)的恢復(fù)，會(huì)自動(dòng)將主機(jī)丟失的歷史數(shù)據(jù)拷貝給主機(jī)，同時(shí)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警信息傳遞給主機(jī)，然后從機(jī)將重新處于監(jiān)視狀態(tài)。這樣即使發(fā)生了事故，系統(tǒng)也能保存一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)以及報(bào)警信息和歷史數(shù)據(jù)等。

五、設(shè)計(jì)需求規(guī)劃

不同的機(jī)房用戶，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備數(shù)量、型號(hào)規(guī)格要求不一樣，甚至使用習(xí)慣都不同，這就造成需求的千差萬(wàn)別，因此很難用固定不變的軟件滿足所有需求，二次開發(fā)是不可避免的。為了成功地進(jìn)行二次開發(fā)，在機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，特別需要和用戶有良好的技術(shù)溝通。

一般按照如下幾個(gè)步驟進(jìn)行環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控的規(guī)劃和實(shí)施。

(一)確定需要監(jiān)控的對(duì)象

首先應(yīng)該明確系統(tǒng)中需要監(jiān)控的設(shè)備和項(xiàng)目。

(二)確定監(jiān)控對(duì)象的信號(hào)類型

監(jiān)控對(duì)象雖然多，但信號(hào)類型只分為三類:開關(guān)量信號(hào)、模擬量信號(hào)、智能設(shè)備信號(hào)。(1)開關(guān)量信號(hào)。這類信號(hào)只有兩個(gè)狀態(tài)，比如配電柜開關(guān)只有合閘和分閘兩種狀態(tài)。屬于開關(guān)量信號(hào)的有:配電開關(guān)、防雷器狀態(tài)、新風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、消防信號(hào)。采集到的原始信號(hào)需要將其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換。在機(jī)房環(huán)境中，目前主流方法是采用分布式I/O采集模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于配電開關(guān)只監(jiān)視，不需要控制，因此需要采用DI輸入模塊，將開關(guān)量狀態(tài)轉(zhuǎn)化為0、1的數(shù)字信號(hào)狀態(tài)。每個(gè)模塊根據(jù)型號(hào)和廠家的不同，可以同時(shí)檢測(cè)4~32路開關(guān)信號(hào)。這里采用8路輸入的型號(hào)。

(2)模擬量信號(hào):模擬量是連續(xù)變化的信號(hào)，采集的過(guò)程就是進(jìn)行模擬到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)倪^(guò)程。模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊一般有4~8路輸入信號(hào)，這里我們采用8路輸入的模塊。上面的監(jiān)控對(duì)象中，房間的溫濕度就是典型的模擬信號(hào)。

(3)智能設(shè)備:智能設(shè)備的檢測(cè)和數(shù)字編碼工作由已經(jīng)內(nèi)置的單片機(jī)自行完成，設(shè)備上提供通信接口，監(jiān)控系統(tǒng)只是與其進(jìn)行通信連接，將信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)上解碼。在上面的需求中，UPS電源、空調(diào)、發(fā)電機(jī)、電量?jī)x、定位漏水控制器屬于智能設(shè)備。

需要注意的是，由于設(shè)備種類眾多，具體的信號(hào)類型需要根據(jù)具體設(shè)備來(lái)確定，本例主要針對(duì)常見(jiàn)情況，并不代表所有情況。

(三)確定監(jiān)控對(duì)象的信號(hào)采集方法

信號(hào)的采集過(guò)程分為幾個(gè)環(huán)節(jié):實(shí)際信號(hào)一電信號(hào)的轉(zhuǎn)換;電信號(hào)一數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

l.UPS電源(包含直流電源)

UPS電源和直流電源均帶有電池，對(duì)計(jì)算機(jī)起到提高電源質(zhì)量、停電后持續(xù)供電的保障。作為機(jī)房供電的核心設(shè)備，它們的運(yùn)行安全在某種意義上甚至比不少計(jì)算機(jī)服務(wù)器還高。因?yàn)橐坏︰PS宕機(jī)，則整個(gè)機(jī)房都將癱瘓，業(yè)務(wù)系統(tǒng)停止工作。所以安全性要求較高的單位如金融、政府、電信等單位元一例外全部采用有熱備份的UPS配置。但即便如此，時(shí)刻監(jiān)視UPS的運(yùn)行狀況依然非常必要。通過(guò)由UPS廠家提供的通訊協(xié)議及智能通訊接口，對(duì)UPS進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)UPS內(nèi)部整流器、逆變器、電池、旁路、負(fù)載等各部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，一旦有部件發(fā)生故障，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。并且實(shí)時(shí)監(jiān)視UPS的各種電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)，并提供直觀的圖形界面顯示。

機(jī)房環(huán)境中對(duì)于UPS的監(jiān)控一律采用只監(jiān)視，不控制的模式，避免由于監(jiān)控系統(tǒng)的失誤帶來(lái)的斷電風(fēng)險(xiǎn)。

UPS在機(jī)房監(jiān)控中屬于智能設(shè)備。目前UPS普遍帶有RS232C或RS485接口作為監(jiān)控接□,一些UPS還支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的SNMP協(xié)議接口。由于串行接口更為普及，機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用RS232C或RS485串門進(jìn)行通信，采集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

當(dāng)UPS接口為RS232時(shí)，從UPS將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控主機(jī)的通信線路距離應(yīng)不超過(guò)15m。在大多數(shù)機(jī)房中，這個(gè)距離是無(wú)法滿足的。于是就需要采用RS232/485轉(zhuǎn)換器，將232信號(hào)轉(zhuǎn)換為485信號(hào)后傳輸，這樣就可以支持1000m以上的傳輸距離。滿足幾乎所有本地機(jī)房監(jiān)控的需求。

在監(jiān)控主機(jī)一側(cè)，信號(hào)線直接接入多串口擴(kuò)展卡上，從而完成了線路的物理連接。需要注意的是，如果設(shè)備側(cè)采用485接□，主機(jī)側(cè)也需要采用485接口，兩端的電氣接口類型應(yīng)保持一致。

以上連接模式中，主要需要兩種設(shè)備:R5232/485轉(zhuǎn)換器和多串口擴(kuò)展卡。

RS232/485轉(zhuǎn)換器:建議采用帶光電隔離型的，有利于設(shè)備的安全。

多串口擴(kuò)展卡:用在監(jiān)控主機(jī)上。主機(jī)一般自帶1~2個(gè)RS232C串口，但在監(jiān)控項(xiàng)目中一般都不夠用，因此需要通過(guò)擴(kuò)展卡來(lái)擴(kuò)展本機(jī)的串口數(shù)量。

 

電池部分

在一個(gè)UPS不間斷電源系統(tǒng)中，可以說(shuō)蓄電池是這個(gè)系統(tǒng)的支柱，沒(méi)有電池的UPS只能稱作穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源。UPS能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷供電，就是因?yàn)橛辛诵铍姵氐拇嬖冢谑须姰惓r(shí)，逆變器能夠直接將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成交流電能，使負(fù)載設(shè)備得以連續(xù)運(yùn)行。

目前，中小型UPS電源廣泛使用的是免維護(hù)密封鉛酸蓄電池，通常占據(jù)UPS電源總成本的1/4一1/2之多。不僅如此，長(zhǎng)期的維修經(jīng)驗(yàn)表明，約有50%以上的UPS電源故障與UPS蓄電池有關(guān)。UPS蓄電池的故障主要表現(xiàn)為端電壓不夠、容量不足或瞬間放電電流不滿足負(fù)載啟動(dòng)要求等。

一般正常使用的UPS，其蓄電池壽命通常在3一5年，但是目前國(guó)內(nèi)有相當(dāng)部分UPS蓄電池在投入使用不到1年就開始出現(xiàn)問(wèn)題，更有甚者，有些進(jìn)口品牌UPS的國(guó)產(chǎn)電池剛買來(lái)就失效的情況也時(shí)常發(fā)生。這一方面是由于蓄電池在制造工藝上存在先天的缺陷，另一方面也是由于缺乏必要維護(hù)所造成的。值得注意的是，許多使用UPS的單位由于缺乏必要的、定期的檢測(cè)維護(hù)措施，根本不清楚UPS系統(tǒng)中蓄電池的工作狀況，為UPS系統(tǒng)運(yùn)行留下隱患。ups蓄電池定期測(cè)量各塊蓄電池的端電壓。當(dāng)各塊蓄電池電壓差過(guò)大時(shí)，需要進(jìn)行均衡充電，并定期對(duì)蓄電池進(jìn)行容量測(cè)試，以便檢查蓄電池組的性能以及保持蓄電池的活性。在實(shí)際運(yùn)用中，由于各種條件的限制，UPS蓄電池的維護(hù)很少有人完全按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在國(guó)內(nèi)有95%以上的UPS電池缺乏必要的維護(hù)，這為UPS供電系統(tǒng)埋了隱患;一般UPS蓄電池是裝在柜子里或放在地板下，測(cè)量、拆裝都不方便;現(xiàn)在98%以上的UPS蓄電池沒(méi)有安裝監(jiān)控設(shè)備，維護(hù)人員通常所能進(jìn)行的只有每隔一段時(shí)間，斷開市電讓UPS蓄電池放電一段時(shí)間，充其量只是能夠一定程度上保持電池的活性，而對(duì)于電池的性能以及各節(jié)蓄電池的容量等重要數(shù)據(jù)還是無(wú)從知曉。如果不能妥善地管理使用蓄電池組，如過(guò)度充放電或電池老化等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或電池容量急劇下降(即便只有一節(jié)電池性能惡化，也會(huì)嚴(yán)重影響整組電池的性能)，從而影響設(shè)備的正常供電。因此，及時(shí)可靠地對(duì)蓄電池組進(jìn)行巡回檢測(cè)，對(duì)于維護(hù)負(fù)載設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。為此，需要通過(guò)在線式電池監(jiān)測(cè)儀、直流電流傳感器等設(shè)備對(duì)UPS蓄電池進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)電池故障進(jìn)行預(yù)警;鑒于溫度對(duì)蓄電池容量與壽命有很大影響，應(yīng)使用微型溫度傳感器對(duì)蓄電池的工作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一且蓄電池異常，將自動(dòng)切換到蓄電池監(jiān)測(cè)畫面，并伴隨有報(bào)警聲音和相應(yīng)的處理提示。

在線式電池監(jiān)測(cè)儀通常采用分布式結(jié)構(gòu)，每只電池配備一個(gè)電池檢測(cè)模塊，每組電池配備一個(gè)電池組參數(shù)檢測(cè)模塊，每臺(tái)用戶設(shè)備(最多兩個(gè)電池組)配備一臺(tái)控制器。電池檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池的運(yùn)行參數(shù)端電壓、電池表面溫度和電池參數(shù)內(nèi)阻，電池端電壓和溫度以數(shù)模轉(zhuǎn)換并采用過(guò)采樣算法而獲得。內(nèi)阻采樣時(shí)模塊中的激勵(lì)單元產(chǎn)生lOHz、2A的恒幅交流信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)字加權(quán)濾波算法，濾去千擾信號(hào)并算出信號(hào)的幅值即是電池的內(nèi)阻值。由于電池端電壓因激勵(lì)而產(chǎn)生的波動(dòng)量級(jí)在數(shù)十微伏至數(shù)十毫伏之間且頻率很低，與開關(guān)電源的紋波和噪聲達(dá)幾百毫伏和幾十千赫茲相比，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不會(huì)對(duì)用戶系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

2.空調(diào)設(shè)備

機(jī)房的特點(diǎn)之一就是設(shè)備密集，發(fā)熱量大。因此，空調(diào)對(duì)控制機(jī)房的溫濕度起著決定性作用。當(dāng)機(jī)房溫度超過(guò)25℃后，一些計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就會(huì)發(fā)出報(bào)警。機(jī)房空調(diào)停止運(yùn)行2h左右，機(jī)房溫度就會(huì)從20℃升到30℃以上，此時(shí)計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行可靠性大為降低。對(duì)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控可以使空調(diào)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，保證機(jī)房溫濕度的穩(wěn)定、可靠。通常對(duì)空調(diào)系統(tǒng)采用RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠全面診斷空調(diào)運(yùn)行狀況，監(jiān)控空調(diào)各部件(如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、加熱器、加濕器、去濕器、濾網(wǎng)等)的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，并能夠通過(guò)管理軟件遠(yuǎn)程修改空調(diào)設(shè)置參數(shù)(溫度、濕度、溫度上下限、濕度上下限等)，以及對(duì)精密空調(diào)的重啟。監(jiān)控系統(tǒng)一且監(jiān)測(cè)到有報(bào)警或參數(shù)超出范圍，將自動(dòng)切換到相關(guān)的運(yùn)行畫面，并伴隨報(bào)警聲音和相關(guān)處理提示。對(duì)重要參數(shù)，可作曲線記錄，用戶能夠通過(guò)曲線記錄直觀地看到空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行情況。空調(diào)機(jī)組即便有微小的故障，也可以通過(guò)系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái)，及時(shí)采取措施防止空調(diào)機(jī)組進(jìn)一步損壞。

3.漏水檢測(cè)

大多數(shù)機(jī)房的設(shè)計(jì)采用的是地板下走線方式，強(qiáng)電、弱電、接地線、電纜通?？v橫交錯(cuò)。一旦發(fā)生地板漏水，管理人員難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，漏水將威脅著整個(gè)機(jī)房負(fù)載。因此對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的漏水狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)是十分必要的,很可能造成電氣線路及計(jì)算機(jī)短路，燒毀設(shè)備，中斷系統(tǒng)運(yùn)行，危害極大。因此在規(guī)劃?rùn)C(jī)房時(shí)應(yīng)避免無(wú)關(guān)水管經(jīng)過(guò)機(jī)房。從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，機(jī)房發(fā)生漏水的原因主要有以下幾種。

(1)由于必須的空調(diào)系統(tǒng)，機(jī)房?jī)?nèi)不可避免地需要布置空調(diào)的上下水管，從而形成隱患。

(2)由于外墻窗戶或外墻穿墻孔洞(如空調(diào)孔，電氣孔等)密封防水處理不好造成下雨時(shí)漏水。

(3)當(dāng)機(jī)房外走道上或大樓其他地方由于某些原因發(fā)生強(qiáng)烈漏水時(shí)(如消防爆管)，水會(huì)通過(guò)門、墻角等處涌進(jìn)機(jī)房。

(4)樓上漏水，造成機(jī)房頂部滴漏。

防止水患應(yīng)采取主動(dòng)和被動(dòng)兩種措施，主動(dòng)措施是在機(jī)房規(guī)劃時(shí)就減少漏水隱患;被動(dòng)措施就是萬(wàn)一發(fā)生漏水，能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并采取措施。采用漏水檢測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)該目的。

漏水檢測(cè)系統(tǒng)分定位和不定位兩種。所謂定位式，就是指可以準(zhǔn)確報(bào)告具體漏水地點(diǎn)的測(cè)漏系統(tǒng)。不定位系統(tǒng)則相反，只能報(bào)告發(fā)現(xiàn)漏水，但不能指明位置。系統(tǒng)由傳感器和控制器組成?？刂破鞅O(jiān)視傳感器的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)水情立即將信息上傳給監(jiān)控PC。測(cè)漏傳感器有線檢測(cè)和面檢測(cè)兩類，機(jī)房?jī)?nèi)主要采用線檢測(cè)。線檢測(cè)使用測(cè)漏繩，將水患部位圍繞起來(lái)，漏水發(fā)生后，水接觸到檢測(cè)線發(fā)出報(bào)警。由于活動(dòng)地板在機(jī)房?jī)?nèi)普遍使用，各種水管在地板下布置，一旦發(fā)生漏水，往往無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在配置漏水檢測(cè)線時(shí)，如果漏水隱患(通常是水管)在地板下分布范圍較廠，建議采用定位式檢測(cè)，否則難以迅速找到泄漏點(diǎn)。如果隱患范圍集中，則建議采用不定位式，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。

4.配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)主要是對(duì)配電柜的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中又分兩部分監(jiān)測(cè)內(nèi)容。

用電情況監(jiān)視:主要對(duì)配電系統(tǒng)的電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)一些重要參數(shù)超過(guò)危險(xiǎn)界限后進(jìn)行報(bào)警。

配電開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)視:配電開關(guān)控制著設(shè)備的電源，當(dāng)其故障跳閘時(shí)應(yīng)盡快發(fā)現(xiàn)并快速排除故障。

配電柜的開關(guān)狀態(tài)一般可采用兩種方法來(lái)反映:第一種是需要檢測(cè)的重要開關(guān)自身帶有輔助觸點(diǎn)，可直接采集輔助觸點(diǎn)的無(wú)源信號(hào)(干接點(diǎn))來(lái)反映開關(guān)狀態(tài);第二種是通過(guò)檢測(cè)開關(guān)下端的電壓有無(wú)來(lái)間接判斷上面的開關(guān)是否合閘。由于輔助觸點(diǎn)和開關(guān)是機(jī)械聯(lián)動(dòng)的，顯然前一種辦法最為直接準(zhǔn)確，但需要注意，開關(guān)的輔助觸點(diǎn)往往是選配件，在供配電設(shè)計(jì)時(shí)最好一并配置。后一種辦法在開關(guān)前級(jí)停電的情況下則會(huì)認(rèn)為開關(guān)"分閘"，此時(shí)就會(huì)誤報(bào)。為此，還需要結(jié)合前級(jí)電源的有無(wú)才能真實(shí)反映開關(guān)實(shí)際狀況。從這個(gè)例子中可以看到，對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的了解是關(guān)鍵的一步，只有充分了解被監(jiān)視設(shè)備的特性，才能確定正確的監(jiān)測(cè)方案。

采用電量?jī)x或電壓電流傳感器以及模擬量模塊能夠組成配電參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。電量?jī)x是集三相相電壓、相電流、線電壓、線電流、有功、無(wú)功、頻率、功率因數(shù)等參數(shù)于一體的智能儀表。將儀表帶有的報(bào)警功能和智能通訊接口與監(jiān)控系統(tǒng)相連，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)分析處理儀表采集的參數(shù)，使得管理人員能夠非常方便地讀取配電系統(tǒng)的電流、電壓等運(yùn)行數(shù)據(jù)，了解供電質(zhì)量情況。通過(guò)分析配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)存有的歷史數(shù)據(jù)和曲線圖，分析故障的原因，甚至可以預(yù)防很多事故的發(fā)生。

5.發(fā)電機(jī)

通過(guò)串口通信的方式進(jìn)行監(jiān)控，需要發(fā)電機(jī)的串口通信協(xié)議。

6.機(jī)房實(shí)際溫濕度

機(jī)房?jī)?nèi)安裝的負(fù)載設(shè)備，其正常運(yùn)行對(duì)環(huán)境溫濕度有比較高的要求。良好的溫濕度控制，對(duì)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命、確保數(shù)據(jù)安全性以及準(zhǔn)確性是非常重要的問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)設(shè)備中，.通常使用了大批的半導(dǎo)體器件、電阻器、電容器等。在計(jì)算機(jī)加電工作時(shí)，環(huán)境溫度的升高部會(huì)對(duì)它們的正常工作造成影響。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致某些元器件不能正常工作甚至完全失去作用，進(jìn)一步導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)備的故障。因此，必須按照各種設(shè)備的要求，把溫度控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。

為了確保計(jì)算機(jī)安全可靠地運(yùn)行，除嚴(yán)格溫度控制之外，還需要把濕度控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。一般地講，相對(duì)濕度低于40%時(shí)，空氣被認(rèn)為是干燥的;而相對(duì)濕度高于80%時(shí)，則認(rèn)為空氣是潮濕的;相對(duì)濕度為100%時(shí)，空氣處在飽和狀態(tài)。

在相對(duì)濕度保持不變的情況下，溫度越高，水蒸氣壓力增大，水蒸氣對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的影響越大。由于水蒸氣壓力增大，在元器件或由介質(zhì)材料表面形成的水膜越來(lái)越厚，可能造成"導(dǎo)電小路"和飛弧現(xiàn)象，引起設(shè)備故障。

高濕度對(duì)電子計(jì)算機(jī)設(shè)備的危害是明顯的，而低濕度的危害有時(shí)更加嚴(yán)重。在相同的條件下，相對(duì)濕度越低，也就是說(shuō)越干燥，靜電電壓會(huì)越高，影響電子計(jì)算機(jī)設(shè)備的正常工作越明顯。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)計(jì)算機(jī)機(jī)房的相對(duì)濕度為30%時(shí)，靜電電壓為5000v，當(dāng)相對(duì)濕度為20%時(shí)，靜電電壓為10000v，而相對(duì)濕度降到5%時(shí)，則靜電電壓可高達(dá)20000v。

雖然在精密空調(diào)中已經(jīng)能夠讀到空調(diào)的回風(fēng)溫度參數(shù)，但對(duì)于較大面積的機(jī)房或有多個(gè)設(shè)備房間的機(jī)房(特別是有些還沒(méi)有做到全部使用精密空調(diào)的機(jī)房)，空調(diào)的回風(fēng)溫度并不能準(zhǔn)確代表房間內(nèi)的實(shí)際溫濕度，而只是一個(gè)回風(fēng)的平均值。因此可能回風(fēng)溫度是合乎標(biāo)準(zhǔn)的，但某些房間或某些區(qū)域的實(shí)際溫度反而超標(biāo)，也就是溫濕度均勻性不好。

所以在機(jī)房的各個(gè)重要位置，需要裝設(shè)溫濕度檢測(cè)模塊，記錄溫濕度曲線供管理人員查詢。一旦溫濕度超出范圍，即刻啟動(dòng)報(bào)警，提醒管理人員及時(shí)調(diào)整空調(diào)的工作設(shè)置值或調(diào)整機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備分布情況。另外，監(jiān)控系統(tǒng)將記錄下機(jī)房的溫濕度曲線，供機(jī)房管理人員參考。管理人員能夠根據(jù)當(dāng)?shù)氐母骷竟?jié)的溫濕度狀況進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整;及時(shí)防范因溫濕度變化造成不必要的設(shè)備損壞;在問(wèn)題發(fā)生后可根據(jù)歷史曲線輕松找到問(wèn)題所在，快速解決問(wèn)題。

傳統(tǒng)的溫濕度檢測(cè)方式為溫濕度傳感器輸出電壓或電流信號(hào)，通過(guò)模擬量采集模塊傳送至計(jì)算機(jī)，其電壓或電流信號(hào)在傳輸過(guò)程中不可避免地受到線材質(zhì)量、傳輸距離、電磁干擾等影響，造成不可避免的誤差。為確保溫濕度檢測(cè)值不至于受上述因素的影響，應(yīng)選用總線式溫濕度傳感器，傳感器把檢測(cè)到的溫濕度數(shù)據(jù)在本地直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再傳送給系統(tǒng)，最大限度地保證了溫濕度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

通過(guò)加裝溫濕度傳感器，采集機(jī)房?jī)?nèi)各個(gè)區(qū)域的實(shí)時(shí)溫濕度，提供機(jī)房關(guān)鍵位置準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)溫濕度值。管理員通過(guò)了解機(jī)房實(shí)時(shí)溫濕度狀態(tài)，調(diào)節(jié)送風(fēng)口、合理設(shè)定空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)，盡可能讓機(jī)房整體的溫濕度趨向合理，確保機(jī)房設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

7.通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控主要包括新風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控。

(1)新風(fēng)系統(tǒng)。機(jī)房?jī)?nèi)使用的新風(fēng)機(jī)的過(guò)濾器過(guò)濾級(jí)別達(dá)到了中效甚至是亞高效，因此比較容易發(fā)生堵塞，影響機(jī)房的新風(fēng)供應(yīng)量。因此，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般要對(duì)過(guò)濾器狀況進(jìn)行監(jiān)視，這可通過(guò)壓差開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)過(guò)濾器太臟時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，提醒盡早更換。同時(shí)系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)及時(shí)報(bào)警。風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)可通過(guò)檢測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)是否有電來(lái)檢測(cè)，也可通過(guò)增加壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)方法中，壓力傳感器監(jiān)測(cè)最為直接準(zhǔn)確。風(fēng)機(jī)故障還可以通過(guò)風(fēng)機(jī)電源的有無(wú)和壓力傳感器兩者共同作用來(lái)檢測(cè)，或者對(duì)風(fēng)機(jī)的熱保護(hù)繼電器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

新風(fēng)系統(tǒng)一般還設(shè)計(jì)有遠(yuǎn)程啟動(dòng)功能，能在機(jī)房之外的區(qū)域執(zhí)行新風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)或停止操作。

新風(fēng)的聯(lián)動(dòng)控制:可以在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置CO2傳感器，通過(guò)檢測(cè)機(jī)房?jī)?nèi)CO2的濃度實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制。當(dāng)濃度超標(biāo)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī);濃度達(dá)標(biāo)則自動(dòng)停止。

(2)排風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)排風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)視的內(nèi)容和新風(fēng)系統(tǒng)基本一樣，只是排風(fēng)機(jī)的過(guò)濾器過(guò)濾級(jí)別較低，一般不進(jìn)行特別監(jiān)視。

8.防雷系統(tǒng)

由于機(jī)房所具有的特殊功能，防雷系統(tǒng)的工作狀況顯得尤為重要。一旦防雷模塊被損壞，或發(fā)生其他故障，機(jī)房負(fù)載設(shè)備將會(huì)處于假保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)一旦發(fā)生雷擊必然造成非常嚴(yán)重的損失。如果采用的防雷系統(tǒng)具有智能監(jiān)控接口，可以通過(guò)生產(chǎn)廠家提供的通訊協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)完美的監(jiān)控功能;如果采用的防雷系統(tǒng)僅支持開關(guān)信號(hào)輸出，則需要通過(guò)開關(guān)量采集模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)防雷模塊工作情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通常只有開和關(guān)兩種監(jiān)測(cè)狀態(tài)。

9.消防系統(tǒng)

對(duì)消防系統(tǒng)的監(jiān)控主要是消防報(bào)警信號(hào)、氣體噴灑信號(hào)的采集，不對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行控制。有兩種方法實(shí)現(xiàn)消防信號(hào)的采集:按消防報(bào)警控制器廠家的通信協(xié)議進(jìn)行通信采集或者干接點(diǎn)采集。采用通信監(jiān)控可以檢測(cè)到每個(gè)探頭的報(bào)警情況，是理想的解決方案。但需要注意的是，在實(shí)際項(xiàng)目中，由于消防報(bào)警控制器的通信協(xié)議不開放，往往無(wú)法實(shí)施。此時(shí)就只能采用于接點(diǎn)采集，但不能具體監(jiān)視到每個(gè)探頭，建議按房間進(jìn)行監(jiān)視。

10.視頻監(jiān)控

數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用MPEG4視頻壓縮方式，集多畫面測(cè)覽、錄像回放、視頻遠(yuǎn)傳、觸發(fā)報(bào)警、云臺(tái)控制、設(shè)備聯(lián)動(dòng)于一體，并具備以下特點(diǎn)。

(1)定制視頻組件。在視頻系統(tǒng)組件中，視頻實(shí)時(shí)窗口、錄像回放窗口、遠(yuǎn)程接受窗口、球機(jī)(云臺(tái))控制窗口都作為控件無(wú)縫嵌入，操作人員能夠自行定義視頻窗口的數(shù)目、擺放位置、窗口大小、播放器界面等，滿足不同的個(gè)性化需要。

(2)報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。視頻系統(tǒng)可由外部的輸入信號(hào)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，如雙鑒探頭、門磁或由自身設(shè)備支持的"移動(dòng)報(bào)警"功能進(jìn)行錄像。錄像時(shí)段也可以由操作人員自行設(shè)定，任意一路視頻均可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。視頻一旦報(bào)警，可同時(shí)與其它設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

(3)web管理。視頻系統(tǒng)集成的w亂功能，用戶通過(guò)遠(yuǎn)程測(cè)覽器看到的是與本地監(jiān)控系統(tǒng)完全一樣的組件界面，井能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的監(jiān)控功能，保證了界面控制的一致性。

(4)視頻流量控制。遠(yuǎn)程圖像采用MPEG-4壓縮方式(視頻質(zhì)量為25幀/秒、352X288分辨率)，理想狀態(tài)下的視頻傳輸每通道約占用250k帶寬，視頻系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)整畫面質(zhì)量、每秒幀數(shù)或顯示分辨率等參數(shù)來(lái)滿足不同帶寬的需要。

11.門禁監(jiān)控

在機(jī)房區(qū)域重要位置安裝門禁系統(tǒng)，以便對(duì)出入人員進(jìn)行有效監(jiān)控管理，出于安全考慮，門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用控制與讀卡分開的結(jié)構(gòu)。門外安裝讀卡器，室內(nèi)隱蔽處安裝門禁系統(tǒng)控制器，防止有人通過(guò)技術(shù)手段破壞并非法進(jìn)入。

門禁系統(tǒng)由控制器、感應(yīng)式讀卡器、電控鎖和開門按鈕等組成(聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)外加通訊轉(zhuǎn)換器)。讀卡方式屬于非接觸讀卡方式，持卡人只要將卡在讀卡器有效范圍內(nèi)晃動(dòng)一次，讀卡器就能感應(yīng)到有卡請(qǐng)求驗(yàn)證并將卡中的信息發(fā)送到主機(jī)，主機(jī)將檢查卡的有效性，然后決定是否進(jìn)行開門。

感應(yīng)卡為只讀屬性、不易復(fù)制、安全可靠、壽命長(zhǎng)(非接觸讀卡方式減少了感應(yīng)卡機(jī)械磨損)。使用通信轉(zhuǎn)接器與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后，監(jiān)控中心能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控門禁系統(tǒng)的狀態(tài)，并對(duì)門禁系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、查詢、報(bào)表輸出等。

非接觸感應(yīng)式門禁系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)如下。

(1)非接觸式Ic卡與讀寫器之間無(wú)機(jī)械接觸，磨損和故障。從而避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種問(wèn)題。

(2)非接觸式卡表面無(wú)裸露的芯片，無(wú)需擔(dān)心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問(wèn)題。

(3)每張卡均有唯一的序列號(hào)。制造廠家在產(chǎn)品出廠前己將序列號(hào)固化，不可再更改，序列號(hào)具有唯一性。芯片內(nèi)有幾十億組密碼組合，因此復(fù)制的可能性極小。

12.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)控

監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與路由器、服務(wù)器、小型機(jī)等建立通訊聯(lián)系，直接從這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中獲取各種信息，通訊過(guò)程采用國(guó)際上通用的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)，無(wú)需在網(wǎng)絡(luò);設(shè)備上添加任何應(yīng)用程序，即可監(jiān)控機(jī)房?jī)?nèi)服務(wù)器、路由器、工作站及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作狀態(tài);記錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的啟停時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)流量;統(tǒng)計(jì)通訊繁忙程度、通訊可靠性;提供網(wǎng)絡(luò)通訊狀況的詳盡資料，輔助管理人員預(yù)先發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題隱患，保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全可靠性。同時(shí)，由于采用的是通用協(xié)議，也給系統(tǒng)后期的擴(kuò)容和升級(jí)帶來(lái)極大方便。

13.系統(tǒng)通信的監(jiān)視

環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)也可能發(fā)生模塊故障或通信故障等問(wèn)題，因此需要對(duì)系統(tǒng)自身的通信情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

采集模塊與智能設(shè)備間的通信:可單獨(dú)設(shè)置一個(gè)記錄上位機(jī)和設(shè)備間通信成功次數(shù)的計(jì)數(shù)器，在上位機(jī)軟件中對(duì)計(jì)算器的讀數(shù)變化進(jìn)行判斷即可。

 

(四)確定智能設(shè)備的控制參數(shù)

智能設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集中的難點(diǎn)。首先應(yīng)保證設(shè)備有通信接口，因?yàn)椴糠衷O(shè)備的通信接口是選購(gòu)件，用戶采購(gòu)設(shè)備時(shí)不一定都帶有。要得到通信協(xié)議，只能通過(guò)設(shè)備廠家。其次，對(duì)協(xié)議的分析是最關(guān)鍵的一環(huán)，在分析協(xié)議前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行了解以便能夠理解各個(gè)參數(shù)的含義，重點(diǎn)是了解協(xié)議中提供的參數(shù)并規(guī)劃出需要采集的信息。一份完整的協(xié)議中有十到數(shù)百個(gè)參數(shù)，可分為報(bào)警參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)、設(shè)置調(diào)試參數(shù)，其中報(bào)警和運(yùn)行參數(shù)是主要要采集的，而設(shè)置調(diào)試參數(shù)則往往是廠家工程師進(jìn)行調(diào)試所用，大多數(shù)參數(shù)對(duì)用戶并沒(méi)有多少實(shí)際意義，可以不考慮。比如精密空調(diào)的設(shè)置參數(shù)，用戶一般只需要了解設(shè)置的溫濕度和報(bào)警上下限值就夠了。

(五)確定系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能

前面已經(jīng)介紹了系統(tǒng)常用的功能。在每個(gè)具體項(xiàng)目中，需要與用戶進(jìn)行良好的溝通，確認(rèn)最終要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能。

(六)確定采用的通信解決方案

這里采用常用的現(xiàn)場(chǎng)采集模塊配合RS485通信的模式。模擬量和開關(guān)量共用一條總線，其余的智能設(shè)備每臺(tái)占用一條總線。

(七)確定軟件的集成開發(fā)平臺(tái)

考慮到靈活性和開放性，可以采用組態(tài)軟件。

六、環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)的選擇

目前有4種常用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):串口和485總線、采用現(xiàn)場(chǎng)總線、采用以太網(wǎng)、混合組網(wǎng)。

(一)串口和R5485總線

由于PC上有串口，而智能設(shè)備的通信口也多是RS232、RS485等方式，因此二者連接的最簡(jiǎn)單方法就是通過(guò)串口通信，具體模式則主要取決于設(shè)備的接口規(guī)范。當(dāng)雙方都是R5232串口時(shí)，如果距離小于l5m，可以直接連接，而如果距離超出限制，就需要通過(guò)R5485連接來(lái)滿足實(shí)際距離，這樣在兩側(cè)都需要增加R5485/32轉(zhuǎn)換器。當(dāng)被監(jiān)測(cè)設(shè)備是RS485接口，則只有PC側(cè)需要轉(zhuǎn)換器?？傊?，一條485總線需占用一個(gè)PC的RS232串口

(通過(guò)R5485/32轉(zhuǎn)換)。雖然理論上每條總線可以帶32個(gè)設(shè)備，但在實(shí)際項(xiàng)目中，往往只將數(shù)據(jù)量小的開關(guān)量采集模塊和模擬量采集模塊掛在同一條485總線上，對(duì)于智能設(shè)備則通常采用一個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)串口(485或232)的方式配置，比如一臺(tái)空調(diào)占用一個(gè)口。因此，對(duì)于智能設(shè)備的通信連接，實(shí)質(zhì)上是星型的、一對(duì)一的，即使采用了485線路，也僅僅是為了延長(zhǎng)通信距離，或者是因?yàn)楸槐O(jiān)測(cè)設(shè)備的接口是485接口，而沒(méi)有真正利用到R5485的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn):它是一條可串接多個(gè)不同地址碼的智能設(shè)備總線。原因之一是因?yàn)橹悄茉O(shè)備數(shù)據(jù)量大，更主要的是接口驅(qū)動(dòng)開發(fā)復(fù)雜。這種結(jié)構(gòu)帶來(lái)的問(wèn)題是需要PC配置較多的串口才能滿足端口數(shù)的要求，因?yàn)槌Ｒ?guī)的PC或工控機(jī)均只有1~2個(gè)串口，而機(jī)房?jī)?nèi)的智能設(shè)備數(shù)量往往大于這個(gè)數(shù)，因此需要通過(guò)多串口卡進(jìn)行擴(kuò)展。串口卡宜采用PCI接口。擴(kuò)展后的PC總串口數(shù)(含本機(jī)自帶串口)應(yīng)大于所需要的數(shù)量，保證擴(kuò)展空間。帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是需要布置較多的線纜。采用基于485網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)采控模塊的組網(wǎng)方式，就是基于PC控制的模式。

(二)現(xiàn)場(chǎng)總線

根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和美國(guó)儀表協(xié)會(huì)(lSA)的定義:現(xiàn)場(chǎng)總線是連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字型、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，它的關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通信，具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信速率快、系統(tǒng)安全、造價(jià)低廉、維護(hù)成本低等特點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)多達(dá)幾十種，全世界尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)房監(jiān)控中常采用的是而Lonworks總線。采用Lonworks總線需要在上位機(jī)上安裝LON網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，使上位機(jī)具備與Lonworks網(wǎng)絡(luò)通信的能力。

與RS485一樣，Lonworks也是總線，但RS232、RS485只能代表通信的物理介質(zhì)層和鏈路層，如果要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問(wèn)，就必須自己編寫通信應(yīng)用程序，但這種程序多數(shù)都不能符合IS0/0SI的規(guī)范，只能實(shí)現(xiàn)較單一的功能，適用于單一設(shè)備類型，程序不具備通用性。在R5232或R5485連接的設(shè)備網(wǎng)中，如果設(shè)備數(shù)量超過(guò)2臺(tái)，就必須使用R5485通信，RS485網(wǎng)的設(shè)備之間要想互通信息，只有通過(guò)"主(master)"設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)主設(shè)備通常是PC，而這類設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備，其余全部是從(slave)設(shè)備。

而現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是以IS0/0SI模型為基礎(chǔ)的，具有完整的軟件支持系統(tǒng)，能夠解決總線控制、沖突檢測(cè)、鏈路維護(hù)等問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備自動(dòng)成網(wǎng)，無(wú)主/從設(shè)備之分，允許多主存在。在同一個(gè)層次上不同廠家的產(chǎn)品可以互換，設(shè)備之間具有互操作性。因此，互操作性是Lonworks的最大優(yōu)勢(shì)。那么，機(jī)房監(jiān)控中能否實(shí)際利用到這個(gè)優(yōu)點(diǎn)呢?從機(jī)房監(jiān)控的特點(diǎn)來(lái)看，一些智能設(shè)備實(shí)際上不能充分利用這個(gè)優(yōu)勢(shì)，原因是以監(jiān)視為主的特點(diǎn)造成監(jiān)控的數(shù)據(jù)流是從被監(jiān)測(cè)設(shè)備流向上位PC機(jī)而不是在現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)模塊間流動(dòng)。另外，空調(diào)設(shè)備的控制已經(jīng)自行解決，對(duì)用戶而言只是幾個(gè)參數(shù)的人工設(shè)置問(wèn)題，仍然是從PC到空調(diào)采控模塊的數(shù)據(jù)傳輸，不需要與其他模塊分享。因此，對(duì)此類設(shè)備，Lonworks不能發(fā)揮主要優(yōu)點(diǎn)，反而會(huì)增大成本，不建議采用。

(三)以太網(wǎng)組網(wǎng)

采用以太網(wǎng)是當(dāng)前的趨勢(shì)，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面解決布線、遠(yuǎn)程傳送等實(shí)際問(wèn)題。采用以太網(wǎng)組網(wǎng)可以和前面的串口通信、現(xiàn)場(chǎng)總線等混合使用。對(duì)于232/485串口，目前基于以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(也叫串口網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器)實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)上的串口"透明延伸"到現(xiàn)場(chǎng)。因此相關(guān)程序不需要改動(dòng)即可運(yùn)行。大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)也都已經(jīng)開發(fā)出連接以太網(wǎng)的接口，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)仍采用現(xiàn)場(chǎng)總線，與PC通信則通過(guò)以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。

(四)混合組網(wǎng)

既然各種通信方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，那么根據(jù)實(shí)際情況將各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案組合，就可以綜合發(fā)揮各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，提高通信效率，比如需要聯(lián)動(dòng)的采用Lonworks，而其他則采用串口通信。

七、現(xiàn)場(chǎng)采控設(shè)備的選擇

(一)常用的現(xiàn)場(chǎng)采控設(shè)備

機(jī)房?jī)?nèi)常用的基于串口網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)采控設(shè)備是多串口卡、RS485/32轉(zhuǎn)換器、數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、模擬輸入模塊。

(1)多串口卡。用以擴(kuò)充PC串口數(shù)量。常用的有2、4、8端口的。串口卡選擇時(shí)應(yīng)注意選擇帶浪涌保護(hù)功能的光電隔離型產(chǎn)品。串口類型選擇應(yīng)和被監(jiān)測(cè)設(shè)備相符，在設(shè)備接口未明確是RS232還是485時(shí)，可選擇帶可轉(zhuǎn)換接口類型的產(chǎn)品。

(2)RS485/32轉(zhuǎn)換器。用以實(shí)現(xiàn)RS232的遠(yuǎn)距離傳輸或?qū)崿F(xiàn)485線路和PC串口的連接。建議采用光電隔離型產(chǎn)品。常用的是單路轉(zhuǎn)換器。

(3)數(shù)字輸入模塊。簡(jiǎn)稱DI，用于采集現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量信號(hào)如風(fēng)機(jī)、配電開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)等，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)通過(guò)RS485進(jìn)行傳輸。

(4)數(shù)字輸出模塊。簡(jiǎn)稱躍DO，用于開關(guān)量控制，比如開燈控制。需要注意的是，這類模塊和PLC或DDC不同，它僅僅是將上位機(jī)的動(dòng)作命令輸出給被控設(shè)備去執(zhí)行，自身并沒(méi)有決策控制功能。

(5)模擬輸入模塊。簡(jiǎn)稱AI，用于如溫濕度模擬信號(hào)的采集和傳輸。模擬量輸入有電壓和電流型之分。選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)傳感器的輸出接口形式來(lái)確定AI的接口形式，二者要一致，包括信號(hào)量程范圍。

(二)根據(jù)安裝模式選擇

DI、DO、AI等模塊分兩種安裝模式:獨(dú)立式和組合式。組合式安裝模式可以共用底板，共用一個(gè)通信接口、一個(gè)地址和電源，初期配置不必配滿，擴(kuò)容時(shí)只增加功能模塊即可。而且組合后的容量很大，可達(dá)數(shù)百個(gè)DI通道和上百個(gè)AI通道，適合大容量集中采控。而獨(dú)立式安裝模式每個(gè)都有一個(gè)通信口，需要單獨(dú)賦予地址，擴(kuò)展時(shí)只能整個(gè)增加，單個(gè)模塊的容量有限，一般AI僅8路信號(hào)，DI僅16個(gè)通道，適合分散式采集。

(三)根據(jù)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的位置布局選擇

相近的設(shè)備可以共用一個(gè)多路Dl、AI，這樣可以節(jié)約成本。設(shè)備距離較遠(yuǎn)時(shí)則應(yīng)分別配置模塊。

(四)根據(jù)擴(kuò)展性選擇

對(duì)DI、DD、AI等應(yīng)留有擴(kuò)展通道，方便擴(kuò)容和在發(fā)生故障時(shí)的臨時(shí)替換。

(五)根據(jù)兼容的通信協(xié)議選擇

模塊應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議，便于開發(fā)。

八、環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)軟件的選擇

(一)常用的環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)軟件

目前市場(chǎng)上應(yīng)用在機(jī)房環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要分兩大類:通用SCADA/HMI軟件和專用軟件。通用控制軟件可以應(yīng)用在機(jī)房、樓宇、工廠等眾多領(lǐng)域，一般采取組態(tài)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)具體項(xiàng)目監(jiān)控系統(tǒng)軟件的開發(fā)。由于需要兼顧各個(gè)行業(yè)，軟件的通用性強(qiáng)，功多，集成性好，開放。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于開放性，用戶不必因?yàn)檐浖唤壎ㄔ谝粋€(gè)集成商身上，其他集成商也可以維護(hù)，風(fēng)險(xiǎn)小。而專用軟件則僅僅是針對(duì)機(jī)房監(jiān)控應(yīng)用開發(fā)的，功能單一、封閉、二次開發(fā)困難，而且只能由原廠商維護(hù)。

SCADA(supervisorycontrolanddataacquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，HMI則是人機(jī)界面(humanmachineinterface)的簡(jiǎn)稱。HMI廣義的解釋就是"使用者與機(jī)器間溝通、傳達(dá)及接收信息的一個(gè)接口"。在機(jī)房里，要搜集機(jī)房關(guān)鍵房間、區(qū)域的溫度、濕度以及電源、空調(diào)設(shè)備的狀態(tài)等等的信息，通過(guò)一臺(tái)主控器監(jiān)視并記錄這些參數(shù)，并在一些意外狀況發(fā)生的時(shí)候能夠加以處理，這便是一個(gè)很典型的SCADA/HMI的運(yùn)用，一般而言，HMI系統(tǒng)必須有幾項(xiàng)基本的能力:

(1)實(shí)時(shí)的資料顯示。把采集的資料經(jīng)換算后立即顯示在屏幕上。

(2)自動(dòng)記錄資料。自動(dòng)將資料儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便日后查看。

(3)警報(bào)的產(chǎn)生與記錄。使用者可以定義一些警報(bào)產(chǎn)生的條件，比方說(shuō)溫度過(guò)度或壓力超過(guò)臨界值，在這樣的條件下系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生警報(bào)，通知作業(yè)員處理。

(4)歷史資料趨勢(shì)顯示。把數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料作可視化的呈現(xiàn)。

(5)報(bào)表的產(chǎn)生與打印。能把資料轉(zhuǎn)換成報(bào)表的格式，并能夠打印出來(lái)。

(6)圖形接口控制。操作者能夠透過(guò)圖形接口直接控制機(jī)臺(tái)等裝置。

(二)選擇環(huán)境力監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)把握的原則

開放性:保證系統(tǒng)可兼容更多的采集設(shè)備，能夠與更多的應(yīng)用軟件交換數(shù)據(jù)。其中，對(duì)OPC接口的支持非常必要。OPC是用于過(guò)程控制的OLE。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，解決客戶應(yīng)用程序從數(shù)據(jù)源(如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、SCADA系統(tǒng)等)讀取數(shù)據(jù)的方法是為不同的客戶應(yīng)用程序編寫不同的驅(qū)動(dòng)程序。這種方式存在許多問(wèn)題，如同一個(gè)設(shè)備為適應(yīng)不同的應(yīng)用程序可能需要多種驅(qū)動(dòng)程序，不同的驅(qū)動(dòng)程序之間存在著不一致性，驅(qū)動(dòng)程序?qū)τ布嬖谥鴺O大的依賴性等等。為了解決這些問(wèn)題，一些與微軟公司合作的自動(dòng)化硬件和軟件供應(yīng)商聯(lián)合制定了一套稱為OPC規(guī)范的OLE/COM接口協(xié)議，以此來(lái)提高過(guò)程控制申現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及應(yīng)用程序之間的互操作性。

可以說(shuō)OPC是監(jiān)控軟件的現(xiàn)場(chǎng)總線，其基本思想是:每個(gè)硬件供應(yīng)商為其設(shè)備開發(fā)一個(gè)通用的數(shù)據(jù)接口(即OPCserver)，供其他系統(tǒng)讀寫信息，客戶的應(yīng)用軟件也可以通過(guò)OPC規(guī)范的接口來(lái)讀寫硬件設(shè)備的信息。由于硬件供應(yīng)商通常將硬件驅(qū)動(dòng)程序封裝成OPCserver單獨(dú)出售，這樣作為OPC數(shù)據(jù)客戶端的上層應(yīng)用，可以不包含任何通信接口程序，不必關(guān)心底層硬件內(nèi)部的具體細(xì)節(jié)，只需遵循OPC數(shù)據(jù)接口協(xié)議，就能夠從不同的硬件供應(yīng)商提供的OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器中取得數(shù)據(jù)。另一個(gè)重要的特性就是對(duì)主流數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐，監(jiān)控軟件功能將大打折扣。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持以MSSQLserver、ACCESS為主。

易用性:軟件應(yīng)采用組態(tài)的方式進(jìn)行二次開發(fā)，功能強(qiáng)大靈活，簡(jiǎn)單易用。對(duì)開發(fā)者來(lái)說(shuō)，可以極大地節(jié)約開發(fā)時(shí)間，而不用為某些要求單獨(dú)編寫程序。對(duì)用戶前言，許多用戶往往缺少專業(yè)知識(shí)，易用的軟件可以使用戶快速掌握，甚至可以自行開發(fā)一些需要的簡(jiǎn)單功能。

擴(kuò)展性:在選擇軟件時(shí)，軟件支持的變量容量是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。通常用支持的變量標(biāo)記名(TAG)數(shù)量來(lái)衡量。常見(jiàn)的軟件容量分為64、128、256、512、1024、3000、無(wú)限點(diǎn)。每一個(gè)變量點(diǎn)可以表示一個(gè)實(shí)際參數(shù)如電壓、電流或溫度等。不同品牌的軟件對(duì)點(diǎn)數(shù)的劃分有不同的解釋，主要有兩類計(jì)算方法:一是只計(jì)算I/O變量;二是對(duì)I/O變量和中間變量均計(jì)算。I/O變量指監(jiān)控軟件與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)用到的變量，比如采集的溫濕度、電壓、電流、功率值為輸人變量(input)，控制空調(diào)開關(guān)機(jī)的信號(hào)為輸出變量(output)。而中間變量則僅在監(jiān)控軟件內(nèi)部使用，比如內(nèi)部條件判斷變量。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)項(xiàng)目的具體情況，對(duì)需要用到的變量數(shù)量做出估算，并預(yù)留20%左右的變量數(shù)以備擴(kuò)展。

先進(jìn)性:監(jiān)控的作用實(shí)質(zhì)上是兩類功能:采集信息以及處理信息。從采集信息角度看，軟件應(yīng)能支持較多的通信協(xié)議和接口，比如現(xiàn)場(chǎng)總線、OPC等，以便能支持更多的設(shè)備。從處理信息來(lái)看，除了要求軟件能夠?qū)崿F(xiàn)前面所描述的各種基本功能外，還要求能夠提供更多的基于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的分析工具，幫助用戶更好地掌握機(jī)房運(yùn)行規(guī)律。

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