基于Lonworks現場(chǎng)總線(xiàn)的機房監控系統

　　LonWorks控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，是目前控制領(lǐng)域中應用最廣的通用控制總線(xiàn)技術(shù)之一。該技術(shù)提供一個(gè)平坦、對等式的控制網(wǎng)絡(luò )架構，給各種控制網(wǎng)絡(luò )應用提供端到端的解決方案。如今，許多知名大公司已向全世界提供各類(lèi)LonMark技術(shù)的產(chǎn)品。LonWorks技術(shù)自1996年進(jìn)入我國，取得了迅速發(fā)展。

　　1)LonWorks技術(shù)的特點(diǎn)

　　LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片，它包括一個(gè)固化的高級通信協(xié)議(LonTalk)、三個(gè)微處理器、一個(gè)多任務(wù)操作系統和靈活的輸入／輸出方式。 LonTalk協(xié)議提供了OSI參考模型所定義的全部7層協(xié)議，其中1～6層協(xié)議固化在神經(jīng)元芯片中，只有第七層應用層是根據應用對象自行定義，大大節約了開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本投入。其主要特點(diǎn)有：

　　(1)開(kāi)放性和互操作性。LonWorks技術(shù)符合ISO的OSI標準，具有很好的開(kāi)放性、互聯(lián)性和互操作性，符合LonMark標準的不同公司的產(chǎn)品可以相互兼容，系統進(jìn)行擴容十分方便。

　　(2)分布式無(wú)主站控制。LonWorks網(wǎng)絡(luò )采用無(wú)主站點(diǎn)對點(diǎn)的對等結構，各節點(diǎn)地位均等，每個(gè)節點(diǎn)都能完成控制和通訊功能。部分節點(diǎn)的故障不會(huì )造成系統癱瘓，提高了系統的穩定性，降低了維護難度。

　　(3)系統結構靈活。LonWorks網(wǎng)絡(luò )拓撲結構靈活多變，可根據具體應用工程的結構特點(diǎn)采用不同的網(wǎng)絡(luò )連接方式，可以最大限度地降低布線(xiàn)系統的復雜性和工作量，提高系統可靠性。

　　(4)成本低，維護容易。由于采用分布式結構，節省布線(xiàn)、增加新設備、改變設備地址、調整運行參數、系統升級只需通過(guò)微機設置，不必更改硬件設備，因此可以節省硬件數量與投資，節省安裝與維護費用。

　　2 應用實(shí)例

　　現從某通信有限公司機房環(huán)境動(dòng)力監控系統中的實(shí)際應用來(lái)說(shuō)明LonWorks技術(shù)在機房監控中的應用。

　　1)系統配置

　　一般情況下監控系統由上位管理機、網(wǎng)絡(luò )接口以及多個(gè)LonWorks節點(diǎn)模塊及各種現場(chǎng)設備組成。

　　上位機通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口模塊與LonWorks總線(xiàn)相連，用于整個(gè)系統的集中監控管理、分析與檢測網(wǎng)絡(luò )通信上的節點(diǎn)問(wèn)的通信包、網(wǎng)絡(luò )變量等的通信狀況，包括通信量的分析、數據包的誤碼率和內容檢測等。LonWorks網(wǎng)絡(luò )接口模塊負責接收上位機下達的指令和上傳本節點(diǎn)的實(shí)時(shí)檢測參數。節點(diǎn)數量可根據監控的需要增減，使用LonWorks現場(chǎng)總線(xiàn)作為控制和通信網(wǎng)絡(luò )把各節點(diǎn)連接成一個(gè)分布式智能控制系統。網(wǎng)絡(luò )拓撲結構采用總線(xiàn)方式，傳輸介質(zhì)采用雙絞線(xiàn)，通信位速率設為78．125kbps時(shí)，LonWorks總線(xiàn)任意兩節點(diǎn)之間的通信距離可以達到2 700m。

　　工程現場(chǎng)已安裝各種現場(chǎng)檢測設備，包括溫濕度儀4臺、漏水檢測儀一臺、UPS兩臺、電量檢測儀一臺、各種電源開(kāi)關(guān)及消防檢測開(kāi)關(guān)8路。根據現場(chǎng)設備情況配置LonWworks系統結構的各個(gè)部分，其系統結構如圖1所示。

　　LonWorks節點(diǎn)模塊如表1所示。

　　2)軟件功能

　　根據系統要求，在組態(tài)軟件中進(jìn)行相應編程，該系統實(shí)現的主要功能如下：

　　(1)實(shí)時(shí)監測

　　實(shí)時(shí)監測包括環(huán)境監測和動(dòng)力參數監測。環(huán)境監測主要是機房?jì)葴?、濕度監測及漏水監測。動(dòng)力參數監測則主要包括電源開(kāi)關(guān)、電量參數采集和全部UPSs工作狀態(tài)監測。

　?、贉貪穸缺O測

　　計算機及通信設備對溫度和濕度有較高的要求，在機房中布放溫濕度變送器，通過(guò)模擬量輸入模塊采集數據并傳遞到上位機組態(tài)軟件中，對溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、繪制時(shí)間曲線(xiàn)、在數據超出高低限設定值時(shí)發(fā)出報警信息。

　?、诼┧O控

　　使用智能漏水檢測系統檢測感應線(xiàn)上任何點(diǎn)的漏水位置，并發(fā)出語(yǔ)音報警。

　?、垭娫撮_(kāi)關(guān)及消防狀態(tài)監測

　　監視各支路電源及消防的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)光電隔離電壓轉換和數字量輸入模塊，實(shí)時(shí)監控配電狀況。

　?、茈娫磪当O測

　　采用電量檢測儀監測市電和UPS供電質(zhì)量，對于重要的參數可作曲線(xiàn)記錄，查詢(xún)每段時(shí)間內的參數變化，并可顯示選定某天的最大值、最小值，使管理人員全面了解供電情況。

　　(2)報警

　　在上位機組態(tài)軟件中編程可對實(shí)時(shí)采集到的各種現場(chǎng)檢測數據進(jìn)行報警判斷并發(fā)出警報，如圖2所示為報警功能畫(huà)面，實(shí)現的報警功能如下：

　?、賹Ω鞣N開(kāi)關(guān)量進(jìn)行打開(kāi)、閉合或狀態(tài)改變報警；

　?、趯δM量進(jìn)行高限、低限、超高限、超低限、變化率、死區等報警；

　?、弁ㄟ^(guò)音箱直接發(fā)出報警信息；

　?、芾谜{制解調器通過(guò)電話(huà)發(fā)出報警信息；

　?、菘蓪?shí)時(shí)設定報警電話(huà)(可設置3個(gè)不同的電話(huà))、報警信息、報警音樂(lè )播放次數等；

　?、廾糠N不同報警事件都可以設定和其相對應的報警信息。

　　(3)歷史記錄

　?、賹缶畔⒓爸匾录?、消息進(jìn)行歷史記錄。

　?、诟鶕脩?hù)需要，對一些重要的數據進(jìn)行歷史記錄并存儲在相應的數據庫中。

　　3 結束語(yǔ)

　　通過(guò)機房監控系統的實(shí)際使用情況，得知該系統簡(jiǎn)單易用、運行穩定、性能可靠。保障機房的安全運行，給機房工作人員帶來(lái)極大的方便。而且由于LonWorks網(wǎng)絡(luò )系統的開(kāi)放性和互操作性的特點(diǎn)，使得工程維護容易、擴容方便。這些充分體現了LonWorks 現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品和系統性?xún)r(jià)比高、集成方便等優(yōu)勢，LonWorks技術(shù)將會(huì )有著(zhù)更加廣闊的發(fā)展空間及應用前景。