机房集中监控智能采集终端

概述

机房集中监控智能采集终端由终端和显示屏组成，是针对机房的动力环境整体监控专用终端。终端不依赖动环系统平台就可以独立工作，其具有强大的数据采集能力，实现配置化通信规约，可以对精密配电列头柜、UPS、空调、PDU、温湿度、烟感、漏水绳、门磁状态等进行实时监控；监控终端具备一定的可编程逻辑功能，如可以实现消防、远程控制、温湿度的联动，准确控制天窗、门磁；同时，通过网络和485总线，支持数据集中上传，可以选配机房的POE摄像头接口，达到布线简单。

二、硬件

2.1产品结构

其尺寸为1U，482.6 X 280 X 44mm（长X 深X 高），支持机架式与桌面安装，安装侧耳长度可以灵活调整（调整范围<100mm）。

接口资源有：

a、电源： AC220V，带保险，指示灯

b、电源输出：DC12V，DC24V；一路兼容485和232的数据转发口；一路232设备调试接口

c、视频接口：4个POE网口，1个向上传输网口

d、数据接口： 2个独立向上10/100M自适应网口，支持TCP、UDP、  SNMP

e、 串口接口：4个RS485智能采集接口

f、 IO接口：A组DI量，共有8路；B组DI量，共有2路；5路DO。

数据集中采集模块实物图片：

图2-1  实物图

侧耳可以根据实际需要活动调整：

数据采集模块结构尺寸：

图2-2  结构尺寸图

丝印图片：

图2-3  丝印图

2.2产品特点

1、支持所有RTU设备（电源柜、温湿度、仪表、空调、UPS、PDU、水浸等）接入。任意Modbus-RTU设备，只需通过配置，即可实现快速接入。

2、提供24V、12V、DI、DO量接口，为烟感、温湿度、门禁等就地提供电源和IO接口。

3、可编程逻辑控制，实现设备之间的本地监控联动，单个系统可以独立运行，更可靠与快速的联动控制。

4、集成POE交换机，将本地视频接入，一个网口接入上级视频交换机。

5、 多个客户端通信。将信息汇集，通过网口集中对外传输数据，统一规约点表。支持标准ModbusTCP协议，同时可以支持4个TCP客户端以及多个UDP客户端读取。

6、本地配置人机界面，7寸、10寸、12寸、15寸可以选择安装，显示和记录所有数据。

2.3应用实例

如图2-2所示，在机房中将列头柜、烟感、温湿度、UPS、视频等需要监控的设备接入到智能终端中，智能终端再将数据进行整合，做相关的逻辑处理，独立运行并把数据传给动环系统和视频系统。本地人机界面同样由终端来提供数据，并且能够提供曲线与报表分析。

图2-4 示例图

2.4通信网络图

冷通道监控系统通过485，网络，IO等接口，实现信息交互，通信网络图如下：

图2-5  通信网络图

三、使用说明介绍

3.1 数据采集配置

COM1--COM4定义为数据采集接口，对于任意的RTU设备，都可以通过配置软件对多种不同设备的数量、报文格式现场配置，快速实现通信连接。

图3-1  软件配置图

3.2 串口采集效率

串口主动采集，通信收发效率高。主动发送配置报文，按规则进行数据收集。在通信波特率一定情况下，可以达到理论上最大速度进行总线通信。自定义超时与收到数据后发送间隔。

3.3 多个客户端通信

同时可以进行485总线和网络TCP转发。网络支持标准ModbusTCP协议，同时可以提供4个TCP客户端以及多个UDP客户端通信。 485总线支持标准的modbus规约。通过C0M5口 对上通信采用标准的MODBUS格式:主机默认地址为1，波特率:9600,数据位:8,停止位:1,无校验。

主机分为4个com口。com1数据口寄存器十进制地址 0-4999 ；com2数据口寄存器 十进制地址5000-9999；com3口数据寄存器十进制地址 10000-14999；  com4口数据寄存器 十进制地址 15000-19999。数据类型根据各COM采集仪表协议决定。例如：

发送：01 03 00 01 00 2C 15 D7

返回：01 03 58 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 EE BB

Modbus UDP通讯通过IU网口2来采集数据，如下图配置时通过软件设置好IP地址200.100.100.66。 

COM1端口号为6001 寄存器十进制地址从0开始排布.。

COM2端口号为6002 寄存器十进制地址从0开始排布 。

COM3端口号为6003 寄存器十进制地址从0开始排布 。

COM4端口号为6004 寄存器十进制地址从0开始排布 。

协议数据如S16  S32 浮点 类型根据采集的设备决定。

UDP报文实例 00 00 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03 

返回 00 00 00 00 00 09 01 03 06 01 00 00 20 00 04.

3.4 逻辑联动配置

本装置对逻辑联动的配置实现XML模型化，具备很强的通用性与易操作性。其通过某某数据的与或对比，变成另外一种状态，下发一个逻辑控制指令（mobdus控制指令或是自带的IO板）。最多支持10条判断逻辑，每条逻辑判断支持10个条件与或DI1 ---DI10（代号101--110），DO1--DO5（代号201--205），在XML模型文件中可以直接使用。XML模型如下：

图3-2 逻辑联动XML配置图

Logical节点下，分成2个配置：

1、ID：描述了控制条数,最多10条，也即支持10条内的逻辑运算控制，最大支持10个条件。

2、LogicalExpress：逻辑表达式

组成如下表格：

条件表达式1

关系符

条件表达式2

关系符

...

条件表达式5

关系符

分隔符1

控制表达式

分隔符2

条件false值

分隔符2

条件true值

|：或 $:与

|：或 $:与

|：或 $:与

@

：

：

1:65280:1:6:1

举例： 

1:1:12:2:0:1:2875|1:1:14:2:1=1000|0:1:12:3:0=1|@1:65280:1:5:1:65280:0

组合条件：

第一个取值大于2875 或 第二个取值等于1000 或 第三个值为1

控制输出：

按通用的setValue格式，下发到串口1，设备ID为1，功能码5，写地址1,：

当组合条件为true时，下发报文：01 05 00 01 FF 00 crcl crch

当组合条件为false时，下发报文：01 05 00 01 00 00 crcl crch

3.5 本地显示

本地数据可视化显示机房动力环境数据，安装触摸屏，实时显示和管理数据，直观方便。 此功能有7寸、10寸、12寸、15寸屏选配。

数据集中上传，线缆施工简洁。由终端汇集视频数据和动环数据，分别通过网路接入两个子系统，对外只有网线，数据汇集集中上传；提供24V、12V电源输出，解决了温湿度、烟感、水浸等设备的取电问题。

四、本地显示部分画面展示

4.1主页

显示各个功能按钮，具备PUE、IT负载、温湿度、报警一目了然，可以不点击任何画面都能掌握冷通道运行状况。

图4-1 主页

4.2电力数据

显示主进线数据，概览馈线支路的电压 电流 电度数据，同时具备数据统计和曲线分析，清晰直观知道各个支路能耗数据，历史用电趋势等信息。

图4-2 电力数据

4.3 环境数据

显示整个冷通道微环境实时情况。

图4-4环境数据

4.4 UPS电源

图4-5  UPS电源

4.5 行间空调

图4-5  行间空调

4.6曲线分析

图4-6 实时曲线

图4-7历史曲线

曲线浏览不仅能对系统中的某些实时运行信息和数据了解其在当前时该的状况，还可以掌握在某段时间内的变化过程，对其进行越限监视，看其是否超越正常的上下限值。如图4-6与图4-7所示，系统提供实时曲线与历史曲线两种曲线分析。

4.7报表工具

图4-8 报表工具

图4-9电度月报表

报表工具能够提供电流、电压、温度等监控数据的报表，同时支持电能月报表，并提供U盘导出功能，其导出格式如图4-10所示。

图4-10

4.8系统设置

4-11系统设置

图4-11展示了系统设置界面，其中包包含了各个模块的设置，以及辅助功能的密码设置、时钟设置、通信设置和键盘设置。

4.9告警信息

图4-12 实时告警

图4-13 历史告警

如图4-12、图4-13所示，告警信息分为实时告警与历史告警，包含通信状态、开关状态、过压、欠压等告警信息，本提供预报警，能够及时反向潜在风险。历史告警中提供清除报警功能，但现场人员听到报警后可用此功能消除报警音。

五、消防联动

封闭冷通道系统的密闭通道内安装感烟探测器、感温探测器，系统入口上方面板安装声光报警器，一旦有告警信号产生，信号将上报至数据中心机房的消防系统，同时发出声光告警。

天窗控制器满足以下几点：

当模块内任一个烟、温感探测器检测到烟雾或温度超标时，智能终端将做出逻辑判断，并送出告警信号给天窗控制器，天窗控制器接通天窗控制锁电源，从而控制天窗翻转/掉落，同时上传告警信号；声光告警器工作，发出声光报警。

当第三方管理系统通过远程操作打开天窗时，智能终端断开天窗控制锁的电源，从而打开天窗。

按下紧急按钮，断开天窗控制锁的电源，打开天窗和门禁，信号输入智能终端，实时传送给动环。

天窗复位手动控制，通过人机界面操作按钮进行控制，系统记录操作日志。

概述

机房集中监控智能采集终端由终端和显示屏组成，是针对机房的动力环境整体监控专用终端。终端不依赖动环系统平台就可以独立工作，其具有强大的数据采集能力，实现配置化通信规约，可以对精密配电列头柜、UPS、空调、PDU、温湿度、烟感、漏水绳、门磁状态等进行实时监控；监控终端具备一定的可编程逻辑功能，如可以实现消防、远程控制、温湿度的联动，准确控制天窗、门磁；同时，通过网络和485总线，支持数据集中上传，可以选配机房的POE摄像头接口，达到布线简单。

二、硬件

2.1产品结构

其尺寸为1U，482.6 X 280 X 44mm（长X 深X 高），支持机架式与桌面安装，安装侧耳长度可以灵活调整（调整范围<100mm）。

接口资源有：

a、电源： AC220V，带保险，指示灯

b、电源输出：DC12V，DC24V；一路兼容485和232的数据转发口；一路232设备调试接口

c、视频接口：4个POE网口，1个向上传输网口

d、数据接口： 2个独立向上10/100M自适应网口，支持TCP、UDP、  SNMP

e、 串口接口：4个RS485智能采集接口

f、 IO接口：A组DI量，共有8路；B组DI量，共有2路；5路DO。

数据集中采集模块实物图片：

图2-1  实物图

侧耳可以根据实际需要活动调整：

数据采集模块结构尺寸：

图2-2  结构尺寸图

丝印图片：

图2-3  丝印图

2.2产品特点

1、支持所有RTU设备（电源柜、温湿度、仪表、空调、UPS、PDU、水浸等）接入。任意Modbus-RTU设备，只需通过配置，即可实现快速接入。

2、提供24V、12V、DI、DO量接口，为烟感、温湿度、门禁等就地提供电源和IO接口。

3、可编程逻辑控制，实现设备之间的本地监控联动，单个系统可以独立运行，更可靠与快速的联动控制。

4、集成POE交换机，将本地视频接入，一个网口接入上级视频交换机。

5、 多个客户端通信。将信息汇集，通过网口集中对外传输数据，统一规约点表。支持标准ModbusTCP协议，同时可以支持4个TCP客户端以及多个UDP客户端读取。

6、本地配置人机界面，7寸、10寸、12寸、15寸可以选择安装，显示和记录所有数据。

2.3应用实例

如图2-2所示，在机房中将列头柜、烟感、温湿度、UPS、视频等需要监控的设备接入到智能终端中，智能终端再将数据进行整合，做相关的逻辑处理，独立运行并把数据传给动环系统和视频系统。本地人机界面同样由终端来提供数据，并且能够提供曲线与报表分析。

图2-4 示例图

2.4通信网络图

冷通道监控系统通过485，网络，IO等接口，实现信息交互，通信网络图如下：

图2-5  通信网络图

三、使用说明介绍

3.1 数据采集配置

COM1--COM4定义为数据采集接口，对于任意的RTU设备，都可以通过配置软件对多种不同设备的数量、报文格式现场配置，快速实现通信连接。

图3-1  软件配置图

3.2 串口采集效率

串口主动采集，通信收发效率高。主动发送配置报文，按规则进行数据收集。在通信波特率一定情况下，可以达到理论上最大速度进行总线通信。自定义超时与收到数据后发送间隔。

3.3 多个客户端通信

同时可以进行485总线和网络TCP转发。网络支持标准ModbusTCP协议，同时可以提供4个TCP客户端以及多个UDP客户端通信。 485总线支持标准的modbus规约。通过C0M5口 对上通信采用标准的MODBUS格式:主机默认地址为1，波特率:9600,数据位:8,停止位:1,无校验。

主机分为4个com口。com1数据口寄存器十进制地址 0-4999 ；com2数据口寄存器 十进制地址5000-9999；com3口数据寄存器十进制地址 10000-14999；  com4口数据寄存器 十进制地址 15000-19999。数据类型根据各COM采集仪表协议决定。例如：

发送：01 03 00 01 00 2C 15 D7

返回：01 03 58 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 EE BB

Modbus UDP通讯通过IU网口2来采集数据，如下图配置时通过软件设置好IP地址200.100.100.66。 

COM1端口号为6001 寄存器十进制地址从0开始排布.。

COM2端口号为6002 寄存器十进制地址从0开始排布 。

COM3端口号为6003 寄存器十进制地址从0开始排布 。

COM4端口号为6004 寄存器十进制地址从0开始排布 。

协议数据如S16  S32 浮点 类型根据采集的设备决定。

UDP报文实例 00 00 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03 

返回 00 00 00 00 00 09 01 03 06 01 00 00 20 00 04.

3.4 逻辑联动配置

本装置对逻辑联动的配置实现XML模型化，具备很强的通用性与易操作性。其通过某某数据的与或对比，变成另外一种状态，下发一个逻辑控制指令（mobdus控制指令或是自带的IO板）。最多支持10条判断逻辑，每条逻辑判断支持10个条件与或DI1 ---DI10（代号101--110），DO1--DO5（代号201--205），在XML模型文件中可以直接使用。XML模型如下：

图3-2 逻辑联动XML配置图

Logical节点下，分成2个配置：

1、ID：描述了控制条数,最多10条，也即支持10条内的逻辑运算控制，最大支持10个条件。

2、LogicalExpress：逻辑表达式

组成如下表格：

条件表达式1

关系符

条件表达式2

关系符

...

条件表达式5

关系符

分隔符1

控制表达式

分隔符2

条件false值

分隔符2

条件true值

|：或 $:与

|：或 $:与

|：或 $:与

@

：

：

1:65280:1:6:1

举例： 

1:1:12:2:0:1:2875|1:1:14:2:1=1000|0:1:12:3:0=1|@1:65280:1:5:1:65280:0

组合条件：

第一个取值大于2875 或 第二个取值等于1000 或 第三个值为1

控制输出：

按通用的setValue格式，下发到串口1，设备ID为1，功能码5，写地址1,：

当组合条件为true时，下发报文：01 05 00 01 FF 00 crcl crch

当组合条件为false时，下发报文：01 05 00 01 00 00 crcl crch

3.5 本地显示

本地数据可视化显示机房动力环境数据，安装触摸屏，实时显示和管理数据，直观方便。 此功能有7寸、10寸、12寸、15寸屏选配。

数据集中上传，线缆施工简洁。由终端汇集视频数据和动环数据，分别通过网路接入两个子系统，对外只有网线，数据汇集集中上传；提供24V、12V电源输出，解决了温湿度、烟感、水浸等设备的取电问题。

四、本地显示部分画面展示

4.1主页

显示各个功能按钮，具备PUE、IT负载、温湿度、报警一目了然，可以不点击任何画面都能掌握冷通道运行状况。

图4-1 主页

4.2电力数据

显示主进线数据，概览馈线支路的电压 电流 电度数据，同时具备数据统计和曲线分析，清晰直观知道各个支路能耗数据，历史用电趋势等信息。

图4-2 电力数据

4.3 环境数据

显示整个冷通道微环境实时情况。

图4-4环境数据

4.4 UPS电源

图4-5  UPS电源

4.5 行间空调

图4-5  行间空调

4.6曲线分析

图4-6 实时曲线

图4-7历史曲线

曲线浏览不仅能对系统中的某些实时运行信息和数据了解其在当前时该的状况，还可以掌握在某段时间内的变化过程，对其进行越限监视，看其是否超越正常的上下限值。如图4-6与图4-7所示，系统提供实时曲线与历史曲线两种曲线分析。

4.7报表工具

图4-8 报表工具

图4-9电度月报表

报表工具能够提供电流、电压、温度等监控数据的报表，同时支持电能月报表，并提供U盘导出功能，其导出格式如图4-10所示。

图4-10

4.8系统设置

4-11系统设置

图4-11展示了系统设置界面，其中包包含了各个模块的设置，以及辅助功能的密码设置、时钟设置、通信设置和键盘设置。

4.9告警信息

图4-12 实时告警

图4-13 历史告警

如图4-12、图4-13所示，告警信息分为实时告警与历史告警，包含通信状态、开关状态、过压、欠压等告警信息，本提供预报警，能够及时反向潜在风险。历史告警中提供清除报警功能，但现场人员听到报警后可用此功能消除报警音。

五、消防联动

封闭冷通道系统的密闭通道内安装感烟探测器、感温探测器，系统入口上方面板安装声光报警器，一旦有告警信号产生，信号将上报至数据中心机房的消防系统，同时发出声光告警。

天窗控制器满足以下几点：

当模块内任一个烟、温感探测器检测到烟雾或温度超标时，智能终端将做出逻辑判断，并送出告警信号给天窗控制器，天窗控制器接通天窗控制锁电源，从而控制天窗翻转/掉落，同时上传告警信号；声光告警器工作，发出声光报警。

当第三方管理系统通过远程操作打开天窗时，智能终端断开天窗控制锁的电源，从而打开天窗。

按下紧急按钮，断开天窗控制锁的电源，打开天窗和门禁，信号输入智能终端，实时传送给动环。

天窗复位手动控制，通过人机界面操作按钮进行控制，系统记录操作日志。lw