基于SAIA PCD的機房監控系統解決方案

1 引言

隨著(zhù)社會(huì )數字信息化進(jìn)程的加快，計算機中心機房的設備和規模也日趨擴大。機房環(huán)境和設備出現故障會(huì )危及計算機系統的安全運行，后果不堪設想。因此對機房里面環(huán)境和設備進(jìn)行自動(dòng)監控，進(jìn)行現代化管理尤顯得十分重要。機房環(huán)境及動(dòng)力設備監控系統主要是對機房供配電系統、ups電源、空調系統、消防系統、排風(fēng)系統等的運行狀態(tài)、溫度、濕度、空氣質(zhì)量、供電的電壓、電流、頻率、配電系統的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、測漏系統等進(jìn)行實(shí)時(shí)監控并記錄歷史數據及記錄發(fā)送故障報警信息，為機房高效的管理和安全運營(yíng)提供有力的保證。

目前監控系統的技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，國內市場(chǎng)上有許多自主品牌的機房專(zhuān)用監控系統，很多成功案例廣泛應用于電力、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(zhù)強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，在機器設備制造工業(yè)、樓宇自動(dòng)化控制、基礎設施建設(能源、交通運輸、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)，計算機技術(shù)，控制技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )及通信技術(shù)和卓越的品質(zhì)贏(yíng)得市場(chǎng)的認可和廣大用戶(hù)的信賴(lài)。

2 系統實(shí)現

北京ibm亦莊數據中心項目選用了SAIA PCD2.m480控制器，監測、自動(dòng)化控制現場(chǎng)設備及末端傳感器等。i/o點(diǎn)共73個(gè)，同時(shí)與6臺精密空調、2臺ups、2臺柴油發(fā)電機組、2臺主電源配電柜、6臺列頭柜通過(guò)rs485接口，采用現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議進(jìn)行通信，另外通過(guò)rs232接口與手機短信報警器通信，最后通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)入計算機管理系統。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，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)存儲空間，可選1mb flash卡用戶(hù)備份存儲器，同時(shí)集成usb，mpi，pgu通信接口，具有高速的處理運算能力，可擴展最大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最強大的一款控制器，主要用于對時(shí)間要求非常嚴格，需要采用多處理器技術(shù)的應用系統中。

2.1 系統設計特點(diǎn)

本系統可以實(shí)現供配電、ups、柴油發(fā)電機、精密空調、消防、漏水、新風(fēng)系統、溫濕度檢測等子系統的統一監控，并在這些子系統發(fā)生故障的時(shí)候向管理員報警：監視設備的運行狀態(tài);記錄設備的運行參數;設備參數異常時(shí)，及時(shí)報警并提供處理支持畫(huà)面，報警方式包括：工作站聲光報警與手機短信息報警;系統參數和報警信息全部記入數據庫，可供查詢(xún)和事故追憶;分類(lèi)用戶(hù)權限配置，用戶(hù)權限分為999級;報表及數據報表、報警報表、操作記錄報表;方便擴充。在機房增加、減少設備時(shí)，系統只作少量修改即可。該系統具有保護、測量、計量和監視功能，由現場(chǎng)控制系統和上位工作站兩部分組成。

2.2 監控功能設計

由SAIA PCD構成的現場(chǎng)控制系統實(shí)現了對各智能設備或子系統的實(shí)時(shí)運行參數的采集與處理，主要包括：配電系統、ups系統、柴油發(fā)電機系統、新風(fēng)、空調系統、精密空調監控、機房溫濕度監測、漏水系統、辦公區照明控制、環(huán)境監控、排風(fēng)系統及消防聯(lián)動(dòng)。

隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，相當一部分廠(chǎng)商的設備均為智能設備，可通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通信與其連接，讀取數據，大大節約成本及調試時(shí)間。本系統中配電系統、ups系統、柴油發(fā)電機系統、精密空調系統均由rs-485現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議通信實(shí)現數據采集。各系統說(shuō)明如下：

(1)配電系統。通過(guò)modbus現場(chǎng)總線(xiàn)，對2臺施耐得斷路器和6臺施耐得電力參數測量?jì)x的工作狀態(tài)進(jìn)行監測。檢測配電柜斷路器和多功能電表的電壓、電流、頻率、功率、功率因數等參數，并檢測配電開(kāi)關(guān)狀態(tài)，故障及斷開(kāi)時(shí)發(fā)送手機報警短信。

(2)ups系統。通過(guò)modbus現場(chǎng)總線(xiàn)，對2臺梅蘭日蘭ups的工作狀態(tài)進(jìn)行監測。監測ups輸入、輸出電壓、電流、頻率等參數;監測ups逆變器、整流器、等運行狀態(tài)監測。

(3)柴油發(fā)電機。通過(guò)modbus現場(chǎng)總線(xiàn)，對2臺梅蘭日蘭柴油發(fā)電機的工作狀態(tài)進(jìn)行監測，監測柴油發(fā)電機的運行狀態(tài)和故障報警，監測其電壓，電流、頻率，功率等參數。

(4)新風(fēng)、空調系統。新風(fēng)機組、空調機組運行狀態(tài);新風(fēng)機組、空調機組開(kāi)關(guān)機控制。

(5)精密空調系統。通過(guò)modbus現場(chǎng)總線(xiàn)，對6臺梅蘭日蘭精密空調的工作狀態(tài)進(jìn)行監測，監測精密空調溫度、濕度、設置設定溫度、設定濕度等參數;精密空調運行狀態(tài)，故障報警狀態(tài);精密空調開(kāi)關(guān)機控制。

(6)機房溫濕度。機房高溫、低濕、高濕度監測，報警。

(7)漏水系統。監測機房?jì)染芸照{和水管接頭處的漏水狀態(tài)和進(jìn)行漏水報警。

(8)辦公區照明控制。對辦公區的照明進(jìn)行自動(dòng)控制。如在下班后，節假日可自動(dòng)關(guān)燈。

(9)環(huán)境監控。系統報警信號可直接發(fā)送到相關(guān)人員的手機上 。

(10)排風(fēng)系統。排風(fēng)機可以通過(guò)時(shí)間表控制(定時(shí)排風(fēng))，也可手動(dòng)強制控制。

(11)消防聯(lián)動(dòng)。系統與消防系統聯(lián)動(dòng)，通過(guò)手機短信(sms)發(fā)送消防預警信號，當火災發(fā)生時(shí)，關(guān)閉新風(fēng)、空調、排風(fēng)系統。噴發(fā)結束后，可通過(guò)相應排風(fēng)開(kāi)關(guān)手動(dòng)排風(fēng)。

2.3 組態(tài)軟件介紹

本監控軟件使用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構成的中央工作站實(shí)現了現場(chǎng)數據的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶(hù)展示了系統狀態(tài)：用模擬畫(huà)面動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地顯示系統的工作情況;設定和修改設備的工作程序;直接操作設備的啟停;收集和分析各種數據，并可以圖形、表格形式顯示;管理系統內報警信息，處理操作者信息;產(chǎn)生和打印工作報表;產(chǎn)生和維護數據庫，供建筑物管理系統使用。

3 結束語(yǔ)

項目產(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。系統具有集中統一的管理能力，為系統管理大大提供方便，并實(shí)施科學(xué)合理的管理，使監控技術(shù)發(fā)揮最高的效用。系統具有很強的開(kāi)放性，能靈活的與各種網(wǎng)絡(luò )傳輸方式機融合成一個(gè)整體，能隨時(shí)適應對系統的擴容要求，有很強的兼容性和靈活性，能適應產(chǎn)品的升級換代。適合企事業(yè)單位機房使用。