·應(yīng)用背景
在電站設(shè)備無人職守、機(jī)房設(shè)備實時監(jiān)控等工業(yè)現(xiàn)場，對機(jī)房設(shè)備**化程度已經(jīng)日益提高，機(jī)房內(nèi)一旦發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓，對經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)造成巨大的損失和影響。
為保證經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的正常運行，需要對設(shè)備運行狀態(tài)及現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理，從而提高現(xiàn)場設(shè)備運行的穩(wěn)定性、**性，保證工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
北京恒頤專業(yè)從事機(jī)房環(huán)境監(jiān)控報警系統(tǒng)、機(jī)房設(shè)備遠(yuǎn)程控制產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)，助力于安防監(jiān)控廠商快速實現(xiàn)新產(chǎn)品的開發(fā)上市！恒頤前進(jìn)的動力 --- 嵌入式ARM系統(tǒng)助力于機(jī)房智能數(shù)采監(jiān)控。
針對于電站、機(jī)房監(jiān)控領(lǐng)域?qū)λ矐B(tài)信號的采集、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實時傳輸?shù)鹊囊笤絹碓礁?，北京恒頤綜合行業(yè)客戶的需求，研發(fā)設(shè)計了“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)采監(jiān)控報警系統(tǒng)”，嵌入式一體化設(shè)計的監(jiān)控主機(jī)，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(wǎng)絡(luò)通訊方式可選：□有線 □2G □3G □4G □WIFI。實現(xiàn)所監(jiān)控機(jī)房內(nèi)實時數(shù)據(jù)采集與存儲、監(jiān)控、故障報警、遠(yuǎn)程傳輸?shù)榷喾N功能，將機(jī)房設(shè)備、環(huán)境等的被動防護(hù)變主動防護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)隱患，大大減少維護(hù)人員的工作量，提升了機(jī)房設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)運行的可靠性，實現(xiàn)智能機(jī)房監(jiān)控。
·應(yīng)用場合
? 金融、通信等行業(yè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)
? 電站設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)
·系統(tǒng)架構(gòu)
常規(guī)狀態(tài)下，機(jī)房需要24小時安穩(wěn)運轉(zhuǎn)，功能完備的“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)采監(jiān)控報警系統(tǒng)”可實現(xiàn)：機(jī)房動力系統(tǒng)監(jiān)控、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控，可對機(jī)房內(nèi)動力設(shè)備及機(jī)房環(huán)境進(jìn)行遙測、遙控、遙調(diào)、遙信，記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，及時檢測故障，自動通知相關(guān)人員處理，從而實現(xiàn)機(jī)房少人或無人值守。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)架構(gòu)
機(jī)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(jī)房內(nèi)各種設(shè)備進(jìn)行遙測、遙控、遙調(diào)、遙信，記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，及時檢測故障，自動通知相關(guān)人員處理，從而實現(xiàn)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(jī)房主配電的各種電力參數(shù)如：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等；以及對配電柜內(nèi)的開關(guān)進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)測各級回路開關(guān)的通斷狀態(tài)。
2）UPS監(jiān)控：
監(jiān)控設(shè)備實時監(jiān)控UPS電源設(shè)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(jī)房內(nèi)的溫、濕度的參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)溫、濕度越限即刻啟動報警，提醒管理人員及時調(diào)整空調(diào)的工作設(shè)置值或調(diào)整機(jī)房內(nèi)的設(shè)備運行狀況。
2）漏水監(jiān)控
監(jiān)測空調(diào)、窗戶、水管附近漏水的發(fā)生，一旦有水泄漏碰到感應(yīng)設(shè)備，感應(yīng)設(shè)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(rèn)泄漏的具體位置。
3）紅外檢測
監(jiān)測機(jī)房內(nèi)有無人員在，在設(shè)防時間內(nèi)，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(jī)房內(nèi)的煙霧狀態(tài)，實現(xiàn)消防監(jiān)控報警。
5）圖像安防監(jiān)控：
攝像頭對機(jī)房進(jìn)行實時監(jiān)控、記錄并存儲。......
·系統(tǒng)硬件配置
“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)采監(jiān)控報警系統(tǒng)主板”，采用 ARM + FPGA 雙核架構(gòu)，實現(xiàn)多通道、大容量的數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制，主板架構(gòu)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(gòu)設(shè)計，具有豐富的外圍設(shè)備控制接口、通信接口、存儲空間，多種網(wǎng)絡(luò)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(fēng)扇，空調(diào)等相應(yīng)的電源開關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場設(shè)備的啟動運行或停止。
3）4~16路開關(guān)量輸入：可用于監(jiān)控?zé)煾?，水浸，門禁，門磁等多種機(jī)房環(huán)境設(shè)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(xiàn)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(hù)。
6）多路GPIO輸入輸出，帶光電隔離保護(hù)，方便功能擴(kuò)展。
7）LCD液晶顯示+矩陣鍵盤，顯示當(dāng)前系統(tǒng)運行狀態(tài)和實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人機(jī)交互。
8）LED指示功能，更直觀的了解現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)場的運行狀態(tài)。
9）RS232/RS485/RS422工業(yè)通訊接口，采用現(xiàn)下流行的modbus協(xié)議，可實現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)機(jī)房集成監(jiān)控，形成同步查詢單機(jī)房或多機(jī)房監(jiān)控數(shù)據(jù)。
10）有線|2G|3G|4G通訊模塊，實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、遠(yuǎn)程短信報警功能。
“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)采監(jiān)控報警系統(tǒng)主板”系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖所示：
·系統(tǒng)軟件設(shè)計
1）板載嵌入式Linux系統(tǒng)、接口驅(qū)動及其測試程序：DI、DO、串口、RTC、網(wǎng)絡(luò)接口以及FPGA與CPU的讀寫驅(qū)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(shè)備直接連接到“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)采監(jiān)控報警系統(tǒng)”。
3）遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置
“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)采監(jiān)控報警系統(tǒng)”上運行的系統(tǒng)實現(xiàn)了嵌入式WEB_Server的功能，連接網(wǎng)絡(luò)和“嵌入式遠(yuǎn)程機(jī)房數(shù)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(shù)進(jìn)行設(shè)置，如圖所示：
·總結(jié)
該方案支持客戶的二次開發(fā)，為客戶提供定制**務(wù)是恒頤生存的價值！
針對大眾需求，恒頤提供基礎(chǔ)的應(yīng)用程序，只需簡單的參數(shù)配置即可實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集及實時傳輸。用戶亦可根據(jù)自己的需求，開發(fā)PC端的應(yīng)用程序。