·應用背景

在電站設備無人職守、機房設備實時監(jiān)控等工業(yè)現場，對機房設備**化程度已經日益提高，機房內一旦發(fā)生故障，將導致整個系統(tǒng)的癱瘓，對經濟生產造成巨大的損失和影響。 

為保證經濟生產的正常運行，需要對設備運行狀態(tài)及現場環(huán)境進行實時數據采集、監(jiān)控和管理，從而提高現場設備運行的穩(wěn)定性、**性，保證工業(yè)生產的順利進行。

北京恒頤專業(yè)從事機房環(huán)境監(jiān)控報警系統(tǒng)、機房設備遠程控制產品的設計研發(fā)，助力于安防監(jiān)控廠商快速實現新產品的開發(fā)上市！恒頤前進的動力 --- 嵌入式ARM系統(tǒng)助力于機房智能數采監(jiān)控。

針對于電站、機房監(jiān)控領域對瞬態(tài)信號的采集、網絡數據的實時傳輸等的要求越來越高，北京恒頤綜合行業(yè)客戶的需求，研發(fā)設計了“嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)”，嵌入式一體化設計的監(jiān)控主機，配備高性能32位ARM處理器，Linux操作系統(tǒng)，大容量存儲器，便捷的嵌入式WEB界面，網絡通訊方式可選：□有線  □2G  □3G  □4G  □WIFI。實現所監(jiān)控機房內實時數據采集與存儲、監(jiān)控、故障報警、遠程傳輸等多種功能，將機房設備、環(huán)境等的被動防護變主動防護，及時發(fā)現隱患，大大減少維護人員的工作量，提升了機房設備以及網絡服務器系統(tǒng)運行的可靠性，實現智能機房監(jiān)控。

·應用場合

? 金融、通信等行業(yè)網絡機房監(jiān)控系統(tǒng)

? 電站設備監(jiān)測系統(tǒng)

·系統(tǒng)架構

    常規(guī)狀態(tài)下，機房需要24小時安穩(wěn)運轉，功能完備的“嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)”可實現：機房動力系統(tǒng)監(jiān)控、機房環(huán)境監(jiān)控，可對機房內動力設備及機房環(huán)境進行遙測、遙控、遙調、遙信，記錄和處理相關數據，及時檢測故障，自動通知相關人員處理，從而實現機房少人或無人值守。系統(tǒng)架構如圖1所示：

圖1  系統(tǒng)架構

    機房需要監(jiān)控的的項目繁多，一般分為兩大部分：動力系統(tǒng)監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控。可對機房內各種設備進行遙測、遙控、遙調、遙信，記錄和處理相關數據，及時檢測故障，自動通知相關人員處理，從而實現少人或無人值守。

一、動力系統(tǒng)監(jiān)控

1）供配電監(jiān)控：

    實時監(jiān)控機房主配電的各種電力參數如：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數等；以及對配電柜內的開關進行監(jiān)控，監(jiān)測各級回路開關的通斷狀態(tài)。

2）UPS監(jiān)控：

監(jiān)控設備實時監(jiān)控UPS電源設備的運行狀況如：UPS輸入輸出電壓、蓄電池電壓，干接點輸入，空開狀態(tài)輸入，UPS輸出電壓、電流、頻率等。

二、環(huán)境監(jiān)控

1）溫濕度監(jiān)控：

    實時監(jiān)控采集機房內的溫、濕度的參數，一旦發(fā)現溫、濕度越限即刻啟動報警，提醒管理人員及時調整空調的工作設置值或調整機房內的設備運行狀況。

2）漏水監(jiān)控

    監(jiān)測空調、窗戶、水管附近漏水的發(fā)生，一旦有水泄漏碰到感應設備，感應設備通過控制器將漏水信號及漏水的位置及時地輸送到監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)在**時間報警，確認泄漏的具體位置。

3）紅外檢測

    監(jiān)測機房內有無人員在，在設防時間內，紅外探頭檢測到人體入侵，系統(tǒng)自動報警，并抓拍畫面。

4）煙感檢測

檢測機房內的煙霧狀態(tài)，實現消防監(jiān)控報警。

5）圖像安防監(jiān)控：

    攝像頭對機房進行實時監(jiān)控、記錄并存儲。......

·系統(tǒng)硬件配置

“嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)主板”，采用 ARM + FPGA 雙核架構，實現多通道、大容量的數據采集、傳輸、控制，主板架構圖如下：

主板功能描述如下：

1）采用ARM+FPGA高集成度的緊湊架構設計，具有豐富的外圍設備控制接口、通信接口、存儲空間，多種網絡通訊方式可選：□有線  □2G  □3G  □4G  □WIFI。

2）4~16路繼電器控制輸出：可用于控制風扇，空調等相應的電源開關設備，實現遠程控制現場設備的啟動運行或停止。

    3）4~16路開關量輸入：可用于監(jiān)控煙感，水浸，門禁，門磁等多種機房環(huán)境設備。（無源傳感器/有源傳感器種類可選，簡化安裝布線）

    4）4~16路模擬量輸入：可配合變送器實現電量、溫度、壓力、聲音等模擬量信息的采集，量程范圍：0-12V，4-20mA。

5）1~4路脈沖輸入，帶光電隔離保護。

    6）多路GPIO輸入輸出，帶光電隔離保護，方便功能擴展。

    7）LCD液晶顯示+矩陣鍵盤，顯示當前系統(tǒng)運行狀態(tài)和實時監(jiān)控數據，實現人機交互。

    8）LED指示功能，更直觀的了解現場設備現場的運行狀態(tài)。

    9）RS232/RS485/RS422工業(yè)通訊接口，采用現下流行的modbus協(xié)議，可實現非網絡機房集成監(jiān)控，形成同步查詢單機房或多機房監(jiān)控數據。

10）有線|2G|3G|4G通訊模塊，實現設備聯(lián)網監(jiān)控、遠程短信報警功能。

“嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)主板”系統(tǒng)硬件結構如圖所示：

·系統(tǒng)軟件設計

1）板載嵌入式Linux系統(tǒng)、接口驅動及其測試程序：DI、DO、串口、RTC、網絡接口以及FPGA與CPU的讀寫驅動程序。

2）多種協(xié)議支持：可以將具有RS485、CAN、Modbus等通信協(xié)議的接口設備直接連接到“嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)”。

    3）遠程參數設置

   “嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)”上運行的系統(tǒng)實現了嵌入式WEB_Server的功能，連接網絡和“嵌入式遠程機房數采監(jiān)控報警系統(tǒng)”，通過IE瀏覽器登錄，可以對其工作參數進行設置，如圖所示：

·總結

該方案支持客戶的二次開發(fā)，為客戶提供定制**務是恒頤生存的價值！

針對大眾需求，恒頤提供基礎的應用程序，只需簡單的參數配置即可實現現場數據的采集及實時傳輸。用戶亦可根據自己的需求，開發(fā)PC端的應用程序。