基于SAIA PCD的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1 引言

隨著社會數(shù)字信息化進(jìn)程的加快，計算機(jī)中心機(jī)房的設(shè)備和規(guī)模也日趨擴(kuò)大。機(jī)房環(huán)境和設(shè)備出現(xiàn)故障會危及計算機(jī)系統(tǒng)的安全運行，后果不堪設(shè)想。因此對機(jī)房里面環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行自動監(jiān)控，進(jìn)行現(xiàn)代化管理尤顯得十分重要。機(jī)房環(huán)境及動力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要是對機(jī)房供配電系統(tǒng)、ups電源、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)等的運行狀態(tài)、溫度、濕度、空氣質(zhì)量、供電的電壓、電流、頻率、配電系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)、測漏系統(tǒng)等進(jìn)行實時監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)及記錄發(fā)送故障報警信息，為機(jī)房高效的管理和安全運營提供有力的保證。

目前監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)市場上有許多自主品牌的機(jī)房專用監(jiān)控系統(tǒng)，很多成功案例廣泛應(yīng)用于電力、電信、公安、銀行、廣電、證券、移動基站等領(lǐng)域。瑞士思博公司SAIA PCD系列控制器有著強(qiáng)大的通信能力和良好的開放性，cpu的快速處理能力、易于使用的編程工具，優(yōu)越的通用性，在機(jī)器設(shè)備制造工業(yè)、樓宇自動化控制、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(能源、交通運輸、水處理)以及其他自動控制的工業(yè)領(lǐng)域，以其高超的電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)和卓越的品質(zhì)贏得市場的認(rèn)可和廣大用戶的信賴。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

北京ibm亦莊數(shù)據(jù)中心項目選用了SAIA PCD2.m480控制器，監(jiān)測、自動化控制現(xiàn)場設(shè)備及末端傳感器等。i/o點共73個，同時與6臺精密空調(diào)、2臺ups、2臺柴油發(fā)電機(jī)組、2臺主電源配電柜、6臺列頭柜通過rs485接口，采用現(xiàn)場總線協(xié)議進(jìn)行通信，另外通過rs232接口與手機(jī)短信報警器通信，最后通過以太網(wǎng)進(jìn)入計算機(jī)管理系統(tǒng)。我們選配了6塊i/o模塊，1塊以太網(wǎng)通信模塊，2塊rs232/485通信模塊，采用windows2000/xp操作系統(tǒng)，mcgs組態(tài)軟件，參見圖1。

SAIA PCD2.m480控制器使用了最新的cpu技術(shù)，嵌入了新一代coldfire cf5407微控制器，集成了1mb ram用戶存儲空間，可選1mb flash卡用戶備份存儲器，同時集成usb，mpi，pgu通信接口，具有高速的處理運算能力，可擴(kuò)展最大1024 i/o點和8個通信接口，支持ethernet tcp/ip，profibus，s-bus，modbus，mpi，http，ftp等多種通信協(xié)議，它是目前SAIA最強(qiáng)大的一款控制器，主要用于對時間要求非常嚴(yán)格，需要采用多處理器技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)中。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計特點

本系統(tǒng)可以實現(xiàn)供配電、ups、柴油發(fā)電機(jī)、精密空調(diào)、消防、漏水、新風(fēng)系統(tǒng)、溫濕度檢測等子系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控，并在這些子系統(tǒng)發(fā)生故障的時候向管理員報警：監(jiān)視設(shè)備的運行狀態(tài);記錄設(shè)備的運行參數(shù);設(shè)備參數(shù)異常時，及時報警并提供處理支持畫面，報警方式包括：工作站聲光報警與手機(jī)短信息報警;系統(tǒng)參數(shù)和報警信息全部記入數(shù)據(jù)庫，可供查詢和事故追憶;分類用戶權(quán)限配置，用戶權(quán)限分為999級;報表及數(shù)據(jù)報表、報警報表、操作記錄報表;方便擴(kuò)充。在機(jī)房增加、減少設(shè)備時，系統(tǒng)只作少量修改即可。該系統(tǒng)具有保護(hù)、測量、計量和監(jiān)視功能，由現(xiàn)場控制系統(tǒng)和上位工作站兩部分組成。

2.2 監(jiān)控功能設(shè)計

由SAIA PCD構(gòu)成的現(xiàn)場控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對各智能設(shè)備或子系統(tǒng)的實時運行參數(shù)的采集與處理，主要包括：配電系統(tǒng)、ups系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、新風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、精密空調(diào)監(jiān)控、機(jī)房溫濕度監(jiān)測、漏水系統(tǒng)、辦公區(qū)照明控制、環(huán)境監(jiān)控、排風(fēng)系統(tǒng)及消防聯(lián)動。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相當(dāng)一部分廠商的設(shè)備均為智能設(shè)備，可通過現(xiàn)場總線通信與其連接，讀取數(shù)據(jù)，大大節(jié)約成本及調(diào)試時間。本系統(tǒng)中配電系統(tǒng)、ups系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、精密空調(diào)系統(tǒng)均由rs-485現(xiàn)場總線協(xié)議通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。各系統(tǒng)說明如下：

(1)配電系統(tǒng)。通過modbus現(xiàn)場總線，對2臺施耐得斷路器和6臺施耐得電力參數(shù)測量儀的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。檢測配電柜斷路器和多功能電表的電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)等參數(shù)，并檢測配電開關(guān)狀態(tài)，故障及斷開時發(fā)送手機(jī)報警短信。

(2)ups系統(tǒng)。通過modbus現(xiàn)場總線，對2臺梅蘭日蘭ups的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測ups輸入、輸出電壓、電流、頻率等參數(shù);監(jiān)測ups逆變器、整流器、等運行狀態(tài)監(jiān)測。

(3)柴油發(fā)電機(jī)。通過modbus現(xiàn)場總線，對2臺梅蘭日蘭柴油發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測柴油發(fā)電機(jī)的運行狀態(tài)和故障報警，監(jiān)測其電壓，電流、頻率，功率等參數(shù)。

(4)新風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)。新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組運行狀態(tài);新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組開關(guān)機(jī)控制。

(5)精密空調(diào)系統(tǒng)。通過modbus現(xiàn)場總線，對6臺梅蘭日蘭精密空調(diào)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測精密空調(diào)溫度、濕度、設(shè)置設(shè)定溫度、設(shè)定濕度等參數(shù);精密空調(diào)運行狀態(tài)，故障報警狀態(tài);精密空調(diào)開關(guān)機(jī)控制。

(6)機(jī)房溫濕度。機(jī)房高溫、低濕、高濕度監(jiān)測，報警。

(7)漏水系統(tǒng)。監(jiān)測機(jī)房內(nèi)精密空調(diào)和水管接頭處的漏水狀態(tài)和進(jìn)行漏水報警。

(8)辦公區(qū)照明控制。對辦公區(qū)的照明進(jìn)行自動控制。如在下班后，節(jié)假日可自動關(guān)燈。

(9)環(huán)境監(jiān)控。系統(tǒng)報警信號可直接發(fā)送到相關(guān)人員的手機(jī)上 。

(10)排風(fēng)系統(tǒng)。排風(fēng)機(jī)可以通過時間表控制(定時排風(fēng))，也可手動強(qiáng)制控制。

(11)消防聯(lián)動。系統(tǒng)與消防系統(tǒng)聯(lián)動，通過手機(jī)短信(sms)發(fā)送消防預(yù)警信號，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，關(guān)閉新風(fēng)、空調(diào)、排風(fēng)系統(tǒng)。噴發(fā)結(jié)束后，可通過相應(yīng)排風(fēng)開關(guān)手動排風(fēng)。

2.3 組態(tài)軟件介紹

本監(jiān)控軟件使用mcgs組態(tài)軟件，同過給上位操作站安裝SAIA PCD的opc sever軟件。采用ethernet/tcp/ip與上位操作站完成通信。由mcgs構(gòu)成的中央工作站實現(xiàn)了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶展示了系統(tǒng)狀態(tài)：用模擬畫面動態(tài)實時地顯示系統(tǒng)的工作情況;設(shè)定和修改設(shè)備的工作程序;直接操作設(shè)備的啟停;收集和分析各種數(shù)據(jù)，并可以圖形、表格形式顯示;管理系統(tǒng)內(nèi)報警信息，處理操作者信息;產(chǎn)生和打印工作報表;產(chǎn)生和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，供建筑物管理系統(tǒng)使用。

3 結(jié)束語

項目產(chǎn)品采用先進(jìn)、成熟、實用的技術(shù)，在使用上簡便實用。系統(tǒng)具有集中統(tǒng)一的管理能力，為系統(tǒng)管理大大提供方便，并實施科學(xué)合理的管理，使監(jiān)控技術(shù)發(fā)揮最高的效用。系統(tǒng)具有很強(qiáng)的開放性，能靈活的與各種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式機(jī)融合成一個整體，能隨時適應(yīng)對系統(tǒng)的擴(kuò)容要求，有很強(qiáng)的兼容性和靈活性，能適應(yīng)產(chǎn)品的升級換代。適合企事業(yè)單位機(jī)房使用。