基于Lonworks現(xiàn)場(chǎng)總線的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)

　　LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是目前控制領(lǐng)域中應(yīng)用最廣的通用控制總線技術(shù)之一。該技術(shù)提供一個(gè)平坦、對(duì)等式的控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，給各種控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(shù)的產(chǎn)品。LonWorks技術(shù)自1996年進(jìn)入我國(guó)，取得了迅速發(fā)展。

　　1)LonWorks技術(shù)的特點(diǎn)

　　LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片，它包括一個(gè)固化的高級(jí)通信協(xié)議(LonTalk)、三個(gè)微處理器、一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)和靈活的輸入／輸出方式。 LonTalk協(xié)議提供了OSI參考模型所定義的全部7層協(xié)議，其中1～6層協(xié)議固化在神經(jīng)元芯片中，只有第七層應(yīng)用層是根據(jù)應(yīng)用對(duì)象自行定義，大大節(jié)約了開發(fā)時(shí)間和成本投入。其主要特點(diǎn)有：

　　(1)開放性和互操作性。LonWorks技術(shù)符合ISO的OSI標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的開放性、互聯(lián)性和互操作性，符合LonMark標(biāo)準(zhǔn)的不同公司的產(chǎn)品可以相互兼容，系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容十分方便。

　　(2)分布式無主站控制。LonWorks網(wǎng)絡(luò)采用無主站點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)地位均等，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能完成控制和通訊功能。部分節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)造成系統(tǒng)癱瘓，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了維護(hù)難度。

　　(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活。LonWorks網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變，可根據(jù)具體應(yīng)用工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用不同的網(wǎng)絡(luò)連接方式，可以最大限度地降低布線系統(tǒng)的復(fù)雜性和工作量，提高系統(tǒng)可靠性。

　　(4)成本低，維護(hù)容易。由于采用分布式結(jié)構(gòu)，節(jié)省布線、增加新設(shè)備、改變?cè)O(shè)備地址、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)升級(jí)只需通過微機(jī)設(shè)置，不必更改硬件設(shè)備，因此可以節(jié)省硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝與維護(hù)費(fèi)用。

　　2 應(yīng)用實(shí)例

　　現(xiàn)從某通信有限公司機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用來說明LonWorks技術(shù)在機(jī)房監(jiān)控中的應(yīng)用。

　　1)系統(tǒng)配置

　　一般情況下監(jiān)控系統(tǒng)由上位管理機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口以及多個(gè)LonWorks節(jié)點(diǎn)模塊及各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成。

　　上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊與LonWorks總線相連，用于整個(gè)系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理、分析與檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信上的節(jié)點(diǎn)問的通信包、網(wǎng)絡(luò)變量等的通信狀況，包括通信量的分析、數(shù)據(jù)包的誤碼率和內(nèi)容檢測(cè)等。LonWorks網(wǎng)絡(luò)接口模塊負(fù)責(zé)接收上位機(jī)下達(dá)的指令和上傳本節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)檢測(cè)參數(shù)。節(jié)點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)監(jiān)控的需要增減，使用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線作為控制和通信網(wǎng)絡(luò)把各節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)分布式智能控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用總線方式，傳輸介質(zhì)采用雙絞線，通信位速率設(shè)為78．125kbps時(shí)，LonWorks總線任意兩節(jié)點(diǎn)之間的通信距離可以達(dá)到2 700m。

　　工程現(xiàn)場(chǎng)已安裝各種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，包括溫濕度儀4臺(tái)、漏水檢測(cè)儀一臺(tái)、UPS兩臺(tái)、電量檢測(cè)儀一臺(tái)、各種電源開關(guān)及消防檢測(cè)開關(guān)8路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況配置LonWworks系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　LonWorks節(jié)點(diǎn)模塊如表1所示。

　　2)軟件功能

　　根據(jù)系統(tǒng)要求，在組態(tài)軟件中進(jìn)行相應(yīng)編程，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：

　　(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括環(huán)境監(jiān)測(cè)和動(dòng)力參數(shù)監(jiān)測(cè)。環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是機(jī)房?jī)?nèi)溫、濕度監(jiān)測(cè)及漏水監(jiān)測(cè)。動(dòng)力參數(shù)監(jiān)測(cè)則主要包括電源開關(guān)、電量參數(shù)采集和全部UPSs工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

　?、贉貪穸缺O(jiān)測(cè)

　　計(jì)算機(jī)及通信設(shè)備對(duì)溫度和濕度有較高的要求，在機(jī)房中布放溫濕度變送器，通過模擬量輸入模塊采集數(shù)據(jù)并傳遞到上位機(jī)組態(tài)軟件中，對(duì)溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、繪制時(shí)間曲線、在數(shù)據(jù)超出高低限設(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。

　?、诼┧O(jiān)控

　　使用智能漏水檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)感應(yīng)線上任何點(diǎn)的漏水位置，并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警。

　　③電源開關(guān)及消防狀態(tài)監(jiān)測(cè)

　　監(jiān)視各支路電源及消防的開關(guān)狀態(tài)，通過光電隔離電壓轉(zhuǎn)換和數(shù)字量輸入模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控配電狀況。

　?、茈娫磪?shù)監(jiān)測(cè)

　　采用電量檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)市電和UPS供電質(zhì)量，對(duì)于重要的參數(shù)可作曲線記錄，查詢每段時(shí)間內(nèi)的參數(shù)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(bào)警

　　在上位機(jī)組態(tài)軟件中編程可對(duì)實(shí)時(shí)采集到的各種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警判斷并發(fā)出警報(bào)，如圖2所示為報(bào)警功能畫面，實(shí)現(xiàn)的報(bào)警功能如下：

　?、賹?duì)各種開關(guān)量進(jìn)行打開、閉合或狀態(tài)改變報(bào)警；

　?、趯?duì)模擬量進(jìn)行高限、低限、超高限、超低限、變化率、死區(qū)等報(bào)警；

　?、弁ㄟ^音箱直接發(fā)出報(bào)警信息；

　?、芾谜{(diào)制解調(diào)器通過電話發(fā)出報(bào)警信息；

　?、菘蓪?shí)時(shí)設(shè)定報(bào)警電話(可設(shè)置3個(gè)不同的電話)、報(bào)警信息、報(bào)警音樂播放次數(shù)等；

　　⑥每種不同報(bào)警事件都可以設(shè)定和其相對(duì)應(yīng)的報(bào)警信息。

　　(3)歷史記錄

　　①對(duì)報(bào)警信息及重要事件、消息進(jìn)行歷史記錄。

　?、诟鶕?jù)用戶需要，對(duì)一些重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史記錄并存儲(chǔ)在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　通過機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，得知該系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用、運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠。保障機(jī)房的安全運(yùn)行，給機(jī)房工作人員帶來極大的方便。而且由于LonWorks網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放性和互操作性的特點(diǎn)，使得工程維護(hù)容易、擴(kuò)容方便。這些充分體現(xiàn)了LonWorks 現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品和系統(tǒng)性價(jià)比高、集成方便等優(yōu)勢(shì)，LonWorks技術(shù)將會(huì)有著更加廣闊的發(fā)展空間及應(yīng)用前景。