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(huì)數(shù)字信息化進(jìn)程的加快，計(jì)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(huì)危及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，后果不堪設(shè)想。因此對(duì)機(jī)房里面環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)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(yùn)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(kāi)關(guān)狀態(tài)、測(cè)漏系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)及記錄發(fā)送故障報(bào)警信息，為機(jī)房高效的管理和安全運(yùn)營(yíng)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有許多自主品牌的機(jī)房專(zhuān)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(dòng)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(kāi)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(dòng)化控制、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(能源、交通運(yùn)輸、水處理)以及其他自動(dòng)控制的工業(yè)領(lǐng)域，以其高超的電子技術(shù)，計(jì)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(chǎng)的認(rèn)可和廣大用戶(hù)的信賴(lài)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

北京ibm亦莊數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目選用了SAIA PCD2.m480控制器，監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及末端傳感器等。i/o點(diǎn)共73個(gè)，同時(shí)與6臺(tái)精密空調(diào)、2臺(tái)ups、2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組、2臺(tái)主電源配電柜、6臺(tái)列頭柜通過(guò)rs485接口，采用現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議進(jìn)行通信，另外通過(guò)rs232接口與手機(jī)短信報(bào)警器通信，最后通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)入計(jì)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(jiàn)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(hù)存儲(chǔ)空間，可選1mb flash卡用戶(hù)備份存儲(chǔ)器，同時(shí)集成usb，mpi，pgu通信接口，具有高速的處理運(yùn)算能力，可擴(kuò)展最大1024 i/o點(diǎn)和8個(gè)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(duì)時(shí)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(jì)特點(diǎn)

本系統(tǒng)可以實(shí)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(cè)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(shí)候向管理員報(bào)警：監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);記錄設(shè)備的運(yùn)行參數(shù);設(shè)備參數(shù)異常時(shí)，及時(shí)報(bào)警并提供處理支持畫(huà)面，報(bào)警方式包括：工作站聲光報(bào)警與手機(jī)短信息報(bào)警;系統(tǒng)參數(shù)和報(bào)警信息全部記入數(shù)據(jù)庫(kù)，可供查詢(xún)和事故追憶;分類(lèi)用戶(hù)權(quán)限配置，用戶(hù)權(quán)限分為999級(jí);報(bào)表及數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警報(bào)表、操作記錄報(bào)表;方便擴(kuò)充。在機(jī)房增加、減少設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)只作少量修改即可。該系統(tǒng)具有保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量和監(jiān)視功能，由現(xiàn)場(chǎng)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(jì)

由SAIA PCD構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各智能設(shè)備或子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)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(cè)、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(dòng)。

隨著計(jì)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(chǎng)總線協(xié)議通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。各系統(tǒng)說(shuō)明如下：

(1)配電系統(tǒng)。通過(guò)modbus現(xiàn)場(chǎng)總線，對(duì)2臺(tái)施耐得斷路器和6臺(tái)施耐得電力參數(shù)測(cè)量?jī)x的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。檢測(cè)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(cè)配電開(kāi)關(guān)狀態(tài)，故障及斷開(kāi)時(shí)發(fā)送手機(jī)報(bào)警短信。

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

(3)柴油發(fā)電機(jī)。通過(guò)modbus現(xiàn)場(chǎng)總線，對(duì)2臺(tái)梅蘭日蘭柴油發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警，監(jiān)測(cè)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(yùn)行狀態(tài);新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組開(kāi)關(guān)機(jī)控制。

(5)精密空調(diào)系統(tǒng)。通過(guò)modbus現(xiàn)場(chǎng)總線，對(duì)6臺(tái)梅蘭日蘭精密空調(diào)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)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(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警狀態(tài);精密空調(diào)開(kāi)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(cè)，報(bào)警。

(7)漏水系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)機(jī)房?jī)?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(bào)警。

(8)辦公區(qū)照明控制。對(duì)辦公區(qū)的照明進(jìn)行自動(dòng)控制。如在下班后，節(jié)假日可自動(dòng)關(guān)燈。

(9)環(huán)境監(jiān)控。系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)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(guò)時(shí)間表控制(定時(shí)排風(fēng))，也可手動(dòng)強(qiáng)制控制。

(11)消防聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)手機(jī)短信(sms)發(fā)送消防預(yù)警信號(hào)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，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(guò)相應(yīng)排風(fēng)開(kāi)關(guān)手動(dòng)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(guò)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(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶(hù)展示了系統(tǒng)狀態(tài)：用模擬畫(huà)面動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)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(bào)警信息，處理操作者信息;產(chǎn)生和打印工作報(bào)表;產(chǎn)生和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，供建筑物管理系統(tǒng)使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目產(chǎn)品采用先進(jìn)、成熟、實(shí)用的技術(shù)，在使用上簡(jiǎn)便實(shí)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(shí)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(kāi)放性，能靈活的與各種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式機(jī)融合成一個(gè)整體，能隨時(shí)適應(yīng)對(duì)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(jí)換代。適合企事業(yè)單位機(jī)房使用。