·應用背景

在電站設備無人職守、機房設備實時監控等工業現場，對機房設備**化程度已經日益提高，機房內一旦發生故障，將導致整個系統的癱瘓，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及現場環境進行實時數據采集、監控和管理，從而提高現場設備運行的穩定性、**性，保證工業生產的順利進行。

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

針對于電站、機房監控領域對瞬態信號的采集、網絡數據的實時傳輸等的要求越來越高，北京恒頤綜合行業客戶的需求，研發設計了“嵌入式遠程機房數采監控報警系統”，嵌入式一體化設計的監控主機，配備高性能32位ARM處理器，Linux操作系統，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。實現所監控機房內實時數據采集與存儲、監控、故障報警、遠程傳輸等多種功能，將機房設備、環境等的被動防護變主動防護，及時發現隱患，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運行的可靠性，實現智能機房監控。

·應用場合

? 金融、通信等行業網絡機房監控系統

? 電站設備監測系統

·系統架構

    常規狀態下，機房需要24小時安穩運轉，功能完備的“嵌入式遠程機房數采監控報警系統”可實現：機房動力系統監控、機房環境監控，可對機房內動力設備及機房環境進行遙測、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。系統架構如圖1所示：

圖1  系統架構

    機房需要監控的的項目繁多，一般分為兩大部分：動力系統監控和環境監控。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、動力系統監控

1）供配電監控：

    實時監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控，監測各級回路開關的通斷狀態。

2）UPS監控：

監控設備實時監控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，空開狀態輸入，UPS輸出電壓、電流、頻率等。

二、環境監控

1）溫濕度監控：

    實時監控采集機房內的溫、濕度的參數，一旦發現溫、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）漏水監控

    監測空調、窗戶、水管附近漏水的發生，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控系統，確保系統在**時間報警，確認泄漏的具體位置。

3）紅外檢測

    監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，系統自動報警，并抓拍畫面。

4）煙感檢測

檢測機房內的煙霧狀態，實現消防監控報警。

5）圖像安防監控：

    攝像頭對機房進行實時監控、記錄并存儲。......

·系統硬件配置

“嵌入式遠程機房數采監控報警系統主板”，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：可用于監控煙感，水浸，門禁，門磁等多種機房環境設備。（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，顯示當前系統運行狀態和實時監控數據，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。

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

10）有線|2G|3G|4G通訊模塊，實現設備聯網監控、遠程短信報警功能。

“嵌入式遠程機房數采監控報警系統主板”系統硬件結構如圖所示：

·系統軟件設計

1）板載嵌入式Linux系統、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）多種協議支持：可以將具有RS485、CAN、Modbus等通信協議的接口設備直接連接到“嵌入式遠程機房數采監控報警系統”。

    3）遠程參數設置

   “嵌入式遠程機房數采監控報警系統”上運行的系統實現了嵌入式WEB_Server的功能，連接網絡和“嵌入式遠程機房數采監控報警系統”，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，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PC端的應用程序。