機(jī)房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

1、機(jī)房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn) 機(jī)房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn) 謝德樹 (廣東電網(wǎng)公司潮州供電局，廣東潮州 521000 ) 1 簡介 機(jī)房綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要包含的內(nèi)容有供配電、 UPS空調(diào)、消防、保安、漏水檢測等 環(huán)境保障設(shè)備，機(jī)房綜合監(jiān)控系統(tǒng)利用傳感器將這些設(shè)備的信息收集起來，通過485 或 TCP/IP 的信號傳輸至管理主機(jī)，管理主機(jī)實現(xiàn)信號識別，檢測這些設(shè)備的運行狀態(tài)。機(jī)房 系統(tǒng)的可靠與否直接關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)能否正常、持久、穩(wěn)定的運行。因此，機(jī)房系統(tǒng)保障設(shè)備、 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合得到了日益廣泛的應(yīng)用。機(jī)房一般需要24 小時的運 行，但很多系統(tǒng)無法在每個機(jī)房安排專人值守。所以，企業(yè)建設(shè)一套屬于自己

2、的機(jī)房監(jiān)控 系統(tǒng)是很有必要的，筆者利用從市場購買的溫濕度、水浸、紅外傳感器，多串口卡等設(shè)備， 實現(xiàn)了整個機(jī)房的綜合監(jiān)控。 我機(jī)房自建成以來在動力設(shè)備監(jiān)控、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控等維護(hù)模式上一直采用傳統(tǒng)的分散 管理、分散值守相結(jié)合的模式，沒有建立起集中統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。隨著企業(yè)業(yè)務(wù)網(wǎng)的飛速 發(fā)展，為了保障機(jī)房的正常運行，對于機(jī)房的電源動力、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境指標(biāo)和圖像的遠(yuǎn) 程集中監(jiān)控需要越來越強(qiáng)烈。本系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)目的是實時監(jiān)測機(jī)房環(huán)境的各項指標(biāo)， 遇到機(jī)房停電、電源故障、環(huán)境溫度過高、空調(diào)運行異常、空調(diào)停機(jī)、非法闖入、火災(zāi)和 漏水等緊急意外情況，能夠及時記錄、查詢和自動快速報警。采用計算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)

3、，構(gòu)成一個一體化網(wǎng)絡(luò)化的集中監(jiān)控系統(tǒng)，可以在計算機(jī)屏幕上看到監(jiān)控點的圖形，了 解監(jiān)控點的信息，提高機(jī)房的可靠運行能力和日常維護(hù)效率，降低維護(hù)成本和勞動強(qiáng)度。 信息實施統(tǒng)一平臺下的監(jiān)控。 監(jiān)控系統(tǒng)采用流行的 B/S 結(jié)構(gòu)，無需安裝客戶端便可遠(yuǎn)程監(jiān)控瀏覽(通過瀏覽器)， 這樣有利于用戶在不同的位置觀察信息。 提供多樣報警方式，當(dāng)出現(xiàn)警報時，可以通過電腦發(fā)聲，彈出窗口，發(fā)手機(jī)短信的方 式進(jìn)行報警。 2.2 監(jiān)控內(nèi)容 監(jiān)控內(nèi)容如下： (1) 機(jī)房環(huán)境 : 機(jī)房溫度、濕度、水浸、煙霧、紅外通過專用的傳感器實現(xiàn)。 (2) 動力設(shè)備的輸入電壓、電流，輸出電壓、電流等，包含有市電、UPS等，市電需要 電壓、電

4、流探測器將市電的信號讀取出來，一般的UPS都具有監(jiān)控單元，有的需要單獨購 買，有的包含在原有的系統(tǒng)中，可以通過TCP/IP協(xié)議直接讀取，對于小型的UPS目前沒 有辦法處理。 (3) 空調(diào)設(shè)備：主要獲得空調(diào)設(shè)備的工作狀態(tài)，一般的機(jī)房空調(diào)都具有開發(fā)接口和網(wǎng) 絡(luò)接口，可以直接讀取信息，普通的柜機(jī)和掛機(jī)目前沒有辦法控制； (4) 門禁設(shè)備：智能門禁系統(tǒng)都可以通過RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換讀取數(shù)據(jù)，通過原有門禁軟 件獲得完整的工作狀態(tài)、報警狀態(tài)和遠(yuǎn)程設(shè)置操作。我們可以通過直接讀取門禁軟件數(shù)據(jù) 庫的方式獲取門禁的信息。 2.3 傳輸方式 (1) 環(huán)境監(jiān)控等信號通過 RS485信號傳輸至監(jiān)控主機(jī)。(2)電源、UPS

5、空調(diào)等設(shè)備監(jiān) 控，包括： 1) 智能設(shè)備類：機(jī)房內(nèi)采用協(xié)議轉(zhuǎn)換器與各種智能設(shè)備之間通過 RS485/232 網(wǎng) 絡(luò)連接，采用主從方式通過各種通訊協(xié)議相互通訊，取得各設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，為保障系統(tǒng) 實時性，系統(tǒng)采用多線程方式，同時與各端口的設(shè)備通訊，便于對事件的即時響應(yīng)。2)非 智能設(shè)備類：通過報警干接點接口和各種模擬變送器直接接入監(jiān)控主機(jī)。 (3) 門禁監(jiān)控系統(tǒng)。采用直接數(shù)據(jù)讀取的方式，可以通過門禁軟件的 API 或者數(shù)據(jù)庫 里面讀取數(shù)據(jù)，直接在顯示頁面上顯示。 2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 整體上來說，我們采用采集點匯集點展示點三層的結(jié)構(gòu)，采集點采用市場上成熟 的探測器，將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后通

6、過串口編碼設(shè)備將多個設(shè)備按序列編碼，通 過安裝在主機(jī)上的多串口卡，匯報至主機(jī)，通過軟件將這些信息讀取出來，并通過ASP技 術(shù)，將數(shù)據(jù)演示出來。 2.1 設(shè)計原則 從實際出發(fā)，在有限的預(yù)算下，追求最高的性能。自己組建綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)具有較 好的成本優(yōu)勢，其建設(shè)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于采用市場上的成熟模塊，整個系統(tǒng)建設(shè)費用只有市面 上同類產(chǎn)品價格的1/3，但是實現(xiàn)了相應(yīng)的功能。通信近距離采用RS485的方式，遠(yuǎn)距離 采用 TCP/IP 協(xié)議轉(zhuǎn)換方式，通過 TCP/IP 的方式進(jìn)行傳輸，將這些數(shù)據(jù)通過多串口卡的整 合至主機(jī)，通過軟件讀取信息進(jìn)行報警，用較低的成本對被監(jiān)控機(jī)房的動力設(shè)備、機(jī)房環(huán) 境等 3 綜合監(jiān)控

7、系統(tǒng)的實現(xiàn) 本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理入庫和數(shù)據(jù)展現(xiàn)三大部分組成：服務(wù)器端采用 Windows 2019 Server操作系統(tǒng)，My SQL數(shù)據(jù)庫及IIS Web服務(wù)；采用 ASP網(wǎng)頁3.1數(shù)據(jù) 采集部分 紅外、煙感、水浸等：需供電。我們選擇常開型傳感器，輸出形式為干接點，警戒時 輸出開路，報警時輸出短路。水浸系統(tǒng)有點式和條式兩種，條式的較為好用，但是比較昂 貴，點式的價格便宜，我們采用點式的水浸傳感器，但是想達(dá)到條式傳感器的效果，采用 外拉金屬絲的方法，即在傳感點上外拉金屬絲，形成條狀結(jié)構(gòu)，在機(jī)房易漏水的地點布線。 形成平行線裝結(jié)構(gòu)，當(dāng)有水淤積時，導(dǎo)通電路，產(chǎn)品報警。 溫濕度、交流、直流

8、傳感器等均為模擬量輸入，需供電。 找出問題，及時處理。用戶只要運行標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器就可以工作。在任意的地點，任意的 時間，只要能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，擁有相應(yīng)的權(quán)限就可以監(jiān)測機(jī)房。控制權(quán)只能在本地的監(jiān)控 中心，保證安全運行。 3.4 系統(tǒng)報警部分 簡單的可以使用ASP實現(xiàn)聲光報警，這里主要介紹一下短信報警設(shè)備，目前具有串口 短信貓和USB短信貓兩種，串口短信貓基本上都是國外進(jìn)口產(chǎn)品，串口短信貓較為穩(wěn)定， 我們選用串口短信貓實現(xiàn)這個功能。短信貓依賴GSM網(wǎng)絡(luò)來收發(fā)短信息，短信貓使用一個 RS-232串口用來設(shè)置通信參數(shù)，一個 GSM模塊用來收發(fā)短消息。短信貓有簡單的開發(fā)接口 和API，并有專門用于 ASP網(wǎng)頁

9、調(diào)用的API接口，開發(fā)較為簡單。 3.2 數(shù)據(jù)匯總部分 選用7188EX模塊，通過7188ex的RS485接口，采用Modbus-RTU通訊協(xié)議采集所需 的信息數(shù)據(jù)，采用 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， Socket 技術(shù)，將分散于各點采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān) 控中心的一臺服務(wù)器中，處理后入庫。各采集點可自定義數(shù)據(jù)上傳間隔。 嵌入式控制器7188EX是一個很好監(jiān)控設(shè)備。相到于一臺迷你型工控機(jī)。設(shè)計結(jié)構(gòu)小 巧緊湊，安裝簡單，適用于各種機(jī)房環(huán)境。 嵌入式控制器 7188EX 系統(tǒng)中提供了： CPU 80188- 40 E1 Ethernet 10 Base T COM1 RS232 COM2 RS-485擴(kuò)

10、展卡，可自己選擇(如 x504支持二個 RS232, X600 : 2M數(shù)據(jù)存儲。) E1與DCN網(wǎng)絡(luò)相連路由器，COM可以采集提供RS232接入設(shè)備，同時也是導(dǎo)入 7188EX內(nèi) 置程序接口。COM可以接入同一速率支持 RS-485接入采集設(shè)備。機(jī)房設(shè)備多，但通訊參 數(shù)又不同。那么就可以用擴(kuò)展 7188EX接口，使用X504 RS-232擴(kuò)展板，直接插入 7188EX 擴(kuò)展槽中，也就擴(kuò)展了 COM3 COM4這樣可以保證機(jī)房接入更多設(shè)備。 核心部分具體設(shè)計如下: (1) 內(nèi)置程序?qū)尤敫鞣N環(huán)境設(shè)備有關(guān)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不停遍歷端口，分析數(shù)據(jù)， 保存當(dāng)前有用數(shù)據(jù)。 (2) 7188EX 是通訊

11、連接核心。 7188EX 直等待監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)連接，隨時接受監(jiān)控中心命 令要求。上傳要求當(dāng)前設(shè)備數(shù)據(jù)。同時有關(guān)命令，對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，如關(guān)空調(diào)，開空 調(diào)等。 (3) 可以采用 7188EX 擴(kuò)展的方式或者采用直接和主機(jī)通過 RS485 協(xié)議上聯(lián)的方式，匯 報主機(jī)7188EX采集的數(shù)據(jù)。 (4) 7188EX 內(nèi)部的程序可以通過主機(jī)推送的方式進(jìn)行更新，也可以采用COM口的方式 進(jìn)行更新。 3.5 數(shù)據(jù)傳輸方式 采用 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， Socket 連接模式，將分散于各點采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中 心的一臺服務(wù)器中，處理后入庫。各采集點可自定義數(shù)據(jù)上傳間隔。 4 一個應(yīng)用實例和改進(jìn) 筆者在自

12、己的機(jī)房實現(xiàn)了一路門禁、一路紅外、兩路水浸、兩路溫濕度，兩路煙感、 UPS力博特精密空調(diào)的整體監(jiān)控。溫濕度部署在1.6米高的近機(jī)柜位置，便于探測機(jī)柜 內(nèi)部的溫度，煙感將原物業(yè)提供煙感聯(lián)入系統(tǒng)的方式，機(jī)房門前部署紅外設(shè)備。由于筆者 機(jī)房較為簡陋，是單層玻璃，外部氣溫較低的情況下，漏水較為嚴(yán)重，地板下全部是UPS 電池，當(dāng)漏水進(jìn)入地板下時，后果不堪設(shè)想，所以我們在每個窗臺鋪設(shè)了改裝后的水浸探 測器。 在ASP頁面上，采用固定的圖紙，實現(xiàn)了報警位置和檢測位置的統(tǒng)一，當(dāng)發(fā)聲報警時， 可以在ASP頁面上看到相應(yīng)的顏色變化，同時，發(fā)出短消息。 在安裝完成后發(fā)現(xiàn)，機(jī)房內(nèi)的濕度偏差較大，大約有10-20的偏差，通過各種方 法反復(fù)實驗，在機(jī)房環(huán)境中，不同區(qū)域的濕度差距是較為巨大的，濕度只能作為參考依據(jù)。 接下來需要在短消息報警中加入確認(rèn)機(jī)制，實現(xiàn)報警后，收到報警信息的人員可以通 過手機(jī)回復(fù)的方式消除報警，這樣在不是重要的情況下，可以回復(fù)報警，等到空閑時候再 予以處理。 5 總結(jié) 通過在電子市場上購買的簡單產(chǎn)品，配合ASP頁面技術(shù)，實現(xiàn)了整個機(jī)房環(huán)境的智能 化監(jiān)控和無人值守，解放了工作人員，提高了工作效率。 作者簡介：謝德樹( 1973-)， 1996年 6月畢業(yè)于汕頭大學(xué)計