嵌入式远程机房数采监控报警系统

---------------单机房集中监控管理解决方案

·应用背景

在电站设备无人职守、机房设备实时监控等工业现场，对机房设备安全化程度已经日益提高，机房内一旦发生故障，将导致整个系统的瘫痪，对经济生产造成巨大的损失和影响。 

为保证经济生产的正常运行，需要对设备运行状态及现场环境进行实时数据采集、监控和管理，从而提高现场设备运行的稳定性、安全性，保证工业生产的顺利进行。

北京恒颐专业从事机房环境监控报警系统、机房设备远程控制产品的设计研发，助力于安防监控厂商快速实现新产品的开发上市！恒颐前进的动力 --- 嵌入式ARM系统助力于机房智能数采监控。

针对于电站、机房监控领域对瞬态信号的采集、网络数据的实时传输等的要求越来越高，北京恒颐综合行业客户的需求，研发设计了“嵌入式远程机房数采监控报警系统”，嵌入式一体化设计的监控主机，配备高性能32位ARM处理器，Linux操作系统，大容量存储器，便捷的嵌入式WEB界面，网络通讯方式可选：□有线  □2G  □3G  □4G  □WIFI。实现所监控机房内实时数据采集与存储、监控、故障报警、远程传输等多种功能，将机房设备、环境等的被动防护变主动防护，及时发现隐患，大大减少维护人员的工作量，提升了机房设备以及网络服务器系统运行的可靠性，实现智能机房监控。

·应用场合

Ø 金融、通信等行业网络机房监控系统

Ø 电站设备监测系统

·系统架构

    常规状态下，机房需要24小时安稳运转，功能完备的“嵌入式远程机房数采监控系统”可实现：机房动力系统监控、机房环境监控，可对机房内动力设备及机房环境进行遥测、遥控、遥调、遥信，记录和处理相关数据，及时检测故障，自动通知相关人员处理，从而实现机房少人或无人值守。系统架构如图1所示：

图1  系统架构

    机房需要监控的的项目繁多，一般分为两大部分：动力系统监控和环境监控。可对机房内各种设备进行遥测、遥控、遥调、遥信，记录和处理相关数据，及时检测故障，自动通知相关人员处理，从而实现少人或无人值守。

一、动力系统监控

1）供配电监控：

    实时监控机房主配电的各种电力参数如：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等；以及对配电柜内的开关进行监控，监测各级回路开关的通断状态。

2）UPS监控：

监控设备实时监控UPS电源设备的运行状况如：UPS输入输出电压、蓄电池电压，干接点输入，空开状态输入，UPS输出电压、电流、频率等。

二、环境监控

1）温湿度监控：

    实时监控采集机房内的温、湿度的参数，一旦发现温、湿度越限即刻启动报警，提醒管理人员及时调整空调的工作设置值或调整机房内的设备运行状况。

2）漏水监控

    监测空调、窗户、水管附近漏水的发生，一旦有水泄漏碰到感应设备，感应设备通过控制器将漏水信号及漏水的位置及时地输送到监控系统，确保系统在第一时间报警，确认泄漏的具体位置。

3）红外检测

    监测机房内有无人员在，在设防时间内，红外探头检测到人体入侵，系统自动报警，并抓拍画面。

4）烟感检测

　　检测机房内的烟雾状态，实现消防监控报警。

5）图像安防监控：

    摄像头对机房进行实时监控、记录并存储。......

·系统硬件配置

“嵌入式远程机房数采监控主板”，采用 ARM + FPGA 双核架构，实现多通道、大容量的数据采集、传输、控制，主板架构图如下：

主板功能描述如下：

1）采用ARM+FPGA高集成度的紧凑架构设计，具有丰富的外围设备控制接口、通信接口、存储空间，多种网络通讯方式可选：□有线  □2G  □3G  □4G  □WIFI。

2）4~16路继电器控制输出：可用于控制风扇，空调等相应的电源开关设备，实现远程控制现场设备的启动运行或停止。

    3）4~16路开关量输入：可用于监控烟感，水浸，门禁，门磁等多种机房环境设备。（无源传感器/有源传感器种类可选，简化安装布线）

    4）4~16路模拟量输入：可配合变送器实现电量、温度、压力、声音等模拟量信息的采集，量程范围：0-12V，4-20mA。

5）1~4路脉冲输入，带光电隔离保护。

    6）多路GPIO输入输出，带光电隔离保护，方便功能扩展。

    7）LCD液晶显示+矩阵键盘，显示当前系统运行状态和实时监控数据，实现人机交互。

    8）LED指示功能，更直观的了解现场设备现场的运行状态。

    9）RS232/RS485/RS422工业通讯接口，采用现下流行的modbus协议，可实现非网络机房集成监控，形成同步查询单机房或多机房监控数据。

10）有线|2G|3G|4G通讯模块，实现设备联网监控、远程短信报警功能。

“嵌入式远程机房数采监控主板”系统硬件结构如图所示：

·系统软件设计

1）板载嵌入式Linux系统、接口驱动及其测试程序：DI、DO、串口、RTC、网络接口以及FPGA与CPU的读写驱动程序。

2）多种协议支持：可以将具有RS485、CAN、Modbus等通信协议的接口设备直接连接到“嵌入式远程机房数采监控系统”。

    3）远程参数设置

   “嵌入式远程机房数采监控系统”上运行的系统实现了嵌入式WEB_Server的功能，连接网络和“嵌入式远程机房数采监控系统”，通过IE浏览器登录，可以对其工作参数进行设置，如图所示：

·总结

该方案支持客户的二次开发，为客户提供定制性服务是恒颐生存的价值！

针对大众需求，恒颐提供基础的应用程序，只需简单的参数配置即可实现现场数据的采集及实时传输。用户亦可根据自己的需求，开发PC端的应用程序。