基于Lonworks現場總線的機房監控系統

　　LonWorks控制網絡技術，是目前控制領域中應用最廣的通用控制總線技術之一。該技術提供一個平坦、對等式的控制網絡架構，給各種控制網絡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LonMark技術的產品。LonWorks技術自1996年進入我國，取得了迅速發展。

　　1)LonWorks技術的特點

　　LonWorks技術的核心是神經元芯片，它包括一個固化的高級通信協議(LonTalk)、三個微處理器、一個多任務操作系統和靈活的輸入／輸出方式。 LonTalk協議提供了OSI參考模型所定義的全部7層協議，其中1～6層協議固化在神經元芯片中，只有第七層應用層是根據應用對象自行定義，大大節約了開發時間和成本投入。其主要特點有：

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

　　(2)分布式無主站控制。LonWorks網絡采用無主站點對點的對等結構，各節點地位均等，每個節點都能完成控制和通訊功能。部分節點的故障不會造成系統癱瘓，提高了系統的穩定性，降低了維護難度。

　　(3)系統結構靈活。LonWorks網絡拓撲結構靈活多變，可根據具體應用工程的結構特點采用不同的網絡連接方式，可以最大限度地降低布線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、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 應用實例

　　現從某通信有限公司機房環境動力監控系統中的實際應用來說明LonWorks技術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、網絡接口以及多個LonWorks節點模塊及各種現場設備組成。

　　上位機通過網絡接口模塊與LonWorks總線相連，用于整個系統的集中監控管理、分析與檢測網絡通信上的節點問的通信包、網絡變量等的通信狀況，包括通信量的分析、數據包的誤碼率和內容檢測等。LonWorks網絡接口模塊負責接收上位機下達的指令和上傳本節點的實時檢測參數。節點數量可根據監控的需要增減，使用LonWorks現場總線作為控制和通信網絡把各節點連接成一個分布式智能控制系統。網絡拓撲結構采用總線方式，傳輸介質采用雙絞線，通信位速率設為78．125kbps時，LonWorks總線任意兩節點之間的通信距離可以達到2 700m。

　　工程現場已安裝各種現場檢測設備，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、各種電源開關及消防檢測開關8路。根據現場設備情況配置LonWworks系統結構的各個部分，其系統結構如圖1所示。

　　LonWorks節點模塊如表1所示。

　　2)軟件功能

　　根據系統要求，在組態軟件中進行相應編程，該系統實現的主要功能如下：

　　(1)實時監測

　　實時監測包括環境監測和動力參數監測。環境監測主要是機房內溫、濕度監測及漏水監測。動力參數監測則主要包括電源開關、電量參數采集和全部UPSs工作狀態監測。

　　①溫濕度監測

　　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，通過模擬量輸入模塊采集數據并傳遞到上位機組態軟件中，對溫濕度進行實時顯示、繪制時間曲線、在數據超出高低限設定值時發出報警信息。

　　②漏水監控

　　使用智能漏水檢測系統檢測感應線上任何點的漏水位置，并發出語音報警。

　　③電源開關及消防狀態監測

　　監視各支路電源及消防的開關狀態，通過光電隔離電壓轉換和數字量輸入模塊，實時監控配電狀況。

　　④電源參數監測

　　采用電量檢測儀監測市電和UPS供電質量，對于重要的參數可作曲線記錄，查詢每段時間內的參數變化，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

　　在上位機組態軟件中編程可對實時采集到的各種現場檢測數據進行報警判斷并發出警報，如圖2所示為報警功能畫面，實現的報警功能如下：

　　①對各種開關量進行打開、閉合或狀態改變報警；

　　②對模擬量進行高限、低限、超高限、超低限、變化率、死區等報警；

　　③通過音箱直接發出報警信息；

　　④利用調制解調器通過電話發出報警信息；

　　⑤可實時設定報警電話(可設置3個不同的電話)、報警信息、報警音樂播放次數等；

　　⑥每種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

　　①對報警信息及重要事件、消息進行歷史記錄。

　　②根據用戶需要，對一些重要的數據進行歷史記錄并存儲在相應的數據庫中。

　　3 結束語

　　通過機房監控系統的實際使用情況，得知該系統簡單易用、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極大的方便。而且由于LonWorks網絡系統的開放性和互操作性的特點，使得工程維護容易、擴容方便。這些充分體現了LonWorks 現場總線產品和系統性價比高、集成方便等優勢，LonWorks技術將會有著更加廣闊的發展空間及應用前景。