咨询热线

18321690529

当前位置:首页  >  技术文章  >  基于以太网的气象网络机房监控系统

基于以太网的气象网络机房监控系统

更新时间:2023-10-25      点击次数:211

南通市气象局中心网络机房进行监控和管理的综合系统,以便保障气象数据的正常传输和气象业务系统的稳定运行。

1、系统相关技术介绍

以太网通信中TCP/IP网络通信,RS-232 串口通信RS-485总线通信相比,具有通信距离远,通信质量稳定,其网络是基于复杂环境设计的,具有自动纠错功.串口转以太网功能可以使用串口转以太网模块来实,但是该技术并不是简单传输媒介的变,而是串口 TCPYIP的协议转化。其关键技术包:TCP/IP的工作模式问题、串口分帧技术9位技.这里详细分析这些串口转网口的技术。

1.1 串口转网口关键技术:TP/IP的工作模式问题

串口转以太网,并非单纯的物理层与数据链路层的转.因为串口协议本身不具有网络层与传输层,这种转化其实是将串口的数据作TCP/IP的应用层数据,TCP/IP封装传输的方式进行传输。

1.2 串口转网口关键技术:串口分帧技术

串口数据是可以连续不断发送的,而以太网数据则是以数据包为单位发送,因此在转换过程中解决数据传输匹配的问题,用户可以将数据包长度做为分帧的依:以太网数据*1500多字节,可以在串口转网口转发器收1500字节以内将其打包发.另一种串口分帧的方法是通过数据包间:用户设定数据包间T当转发器发现的串口数据流中出现T豪秒的空闲时间时,则将之前收到的串口数据作为一个以太网数据包发送。

1.3 串口转网口关键技术:9位技术

以太网数据是以字(8)为单位传输,但串口数据中有可能出现9位,所以串口数据不能够直接透明地转化TCP/IP应用层数据Realcom 协议将串口数据打包之后整个作TCP/IP的应用数据传.这样可以Pealcom协议的协议头部加入该数据包910的信息,从而实现9位传输技术。

本系统采2SNS-2协议转换(RS232 TCP/IP),其连接方式和配置方法简,直接CM口定向IP地址,具体配置方法如:将其通过串口连接PC,从开始菜单中点击运行,键CND并点击确.DS窗口下键入命:arp sP><MC>,其IP 为需要为协议转换器分配IP 地址MC地址为协议转换器本身MC,配置完 IP,按回车进入参数设置模式如1所示。

键入对应的编号进行各项参数的设置,比如键0进行服务器设置,需要设置的参数IP地址、网关地址、子网掩码等*后键9,保存退出。

2、系统总体结构

网络机房监控系统需实现机房内温湿度、烟雾、漏水、电压、电流以及

img1 

1 协议转换器的配置

UPS的监控,并采用短信方式进行故障告警数据全部通过内部网络资源进行传.监控中心管理平台基于分布WBBS.从而便于管理人员随时随地了解机房的实际工作状况,实现管控一体.机房管理人员可以通过浏览,直观地监控机房内各种状况。系统的总体结构框2所示:

img2 

2 系统总体结构框图

2.1硬件部分

系统硬件采用网络数据采集机,辅以温湿度变送器、漏水探测器PX6 电表、智能协议转换器CM短信报警机、数据服务器等相关配套设.数据传输部分采RW(4*0.3)信号线、超五类网线,保证数据传输的可靠和稳.主要功能如:

(1)数据采集:系统3个网络数据采集机配3个传感器适配,传感器适配器为所有传感器提D2V的电压供电,同时将各传感器的输出信(包括开关量信号的通断或模拟信)转接到可与数据采集器I/O接口相匹配。

(2)温湿度传感:12个温湿度传感器,其9个用于监测机房不同位置的温湿度情况,另3 个用于监 UPSUPS配电柜、市电配电柜的温湿度。

(3)水浸烟雾传感:水浸适配(20米感应线)用于检测机房精密空调是否漏,烟雾传感器用于检测机房是否着;两者均采D012V供电,本系统选择常开型传感,输出形式为干结,警戒时输出开路,报警时输出短路。

(4)智能电量: 2PX61,安装在机 UPS配电柜电量仪和市电配电柜电量仪内部,用于测量三相电压、电流输出、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率和电能等参数,通过通讯接 RS485 转以太网口与上位机通讯。

(5)协议转换 : 2SNS-2 协议转换(RS232 KP/IP),用于 US、精密空调和配电柜等符RS232 标准的串口设备进行协议转, 232/485 信号转换TCP/IP形式传输,实现设备的远程控制。

(6)CM短信报警:用于将协议转换器接收UPS 和精密空调报警信息发送到CSM卡上,其内CBM模块,用户只需将需要接收预警短信配置进以太网,便可以收到内CSM卡发送的预警信息。

2.2 网络规划

现场网络环境为气象局内网,系统设备均通过以太网网口连接至中心数据服务器,各硬件设备IP地址规划如:

(1)数据服务IP: 10.125.194.200

(2)数据采集1IP:10.125.194.201

(3)数据采集2IP:10.125.194.202

(4)数据采集3IP:10.125.194.203

(5)UPS 协议转换IP:10.125.194 204

(6)精密空调协议转换IP:I10.125.194.205

(7)CSM短信报警IP:10.125.194 206

2.3 系统软件

中心管理软件的设计采用标VB软件构架体系,L数据协议格式,接收并处理各设备的报警信息,值班人员管理采集数据并通过后SERMCE服务的模式受理、分析、处理、校验。从而保证报警信息得到及时准确的分析,为维护部门提供日常维护报表、性能状况统计报表等分析数据软件安装简,使用简便,维护简,系统运行稳,保证了数据的可靠,软件的结构框图如3所示。

img3 

3 系统软件的功能框图

网络机房监控管理软件平台运行wndwosXP/2003操作系统上,支RS232RS485RS422TCP/IPSMPCPC等多种接口和协议,各模块的具体功能如:

(1)用户管:系统根据不同的操作者划分了多级操作权限,具有控制权限的操作者可以进行对监控对象发送控制指令,权限等级可由管理员任意划.

(2)数据管:数据的管理包括实时数据和历史数据,系统能够监测到相关设备的实时状态及参,实时数据保存在数据库中,可供查询,统计,打印,生成动态趋势图,历史数据不能被修.

(3)系统安:当出现某些故障或系统操作不正当、不正常而导致系统停机、崩溃时,该系统会在监控主机操作系统重新启动后自动启动监控系统,以确保系统正常运行,使之具有更高稳定性、安全性。

(4)报警管:通过对相关采集数据与数据库内设定数值进行对比,当实时采集数据超过设定数值时,系统产生报警,并对报警数据进行归类分组,从而实现报警管理功能,并通CSM预警机发送到用户手机.

(5)远程管:系统采BS,可通过局域网,WB方式实现远程监,所监控的对象可以和监控中心具有等同的效.用户通VB浏览器实时地查看现场站信息,可按权根进行浏览、查询、控制等操.

(6)报表管:系统将所保存的历史数据、操作记录、事件日志生成各种报表进行管理,具有打印功.各种报警记录均可以导出 wordexcel .

(7)在线维:系统运行时,支持实时的修改和维护,系统在进行修改维护期,其本身正常的设备采样、数据存储、报警等功能应不受影.

(8)可扩充:监控系统应采用模块化设,信息端口和系统模块接口需标准化,可按用户需求实现定制功能的开发。

3、系统运行测试

系统设计完,已实施竣工,用户通过系统管理软件远程查看系统的运行状态,设备与数据服务器的连接状态,所有设备采集的实时数据软件自带数据分析功能,可查看某一时间段*大值*小值,*大值*小值超过了用户设定的范围,软件可以发出报警,并将报警信息通CSM模块发送到用户手机上,以下图片是在一次市电切换工程中 UPS发出的报警信息,通SM卡,手机接收到报警信息如4所示:

img4 

4 手机报警

4、安科瑞配电室环境监控系统的介绍与选型

4.1概述

配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机UPS电源、视频监控子系统(云台球机、枪机)、环境监测子系统(温度、湿度、水浸、烟感)、控制子系统(灯光、空调、除湿机、风机、水泵)、门禁监控子系统(读卡器、开门按钮、磁力锁)、安防监控子系统(双鉴检测器)。

4.2系统结构

img5 

4.3系统功能

4.3.1实时监测

能够显示配电室设备的运行状态,实时监测配电室环境参数信息,实时显示有关故障、告警等信息。

img6 

4.3.2数据查询

在人机界面中,可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。

img7 

4.3.3曲线查询

可以直接查看各电参量曲线。

img8 

4.3.4运行报表

查询配电室内设备的运行数据报表。

img9 

4.3.5实时告警

具有实时告警功能,系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。

img10 

4.3.6历史事件查询

能够对产生的所有事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析 

img11 

4.3.7用户权限管理

设置了用户权限管理功能,可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

img12 

4.3.8网络拓扑图

支持实时监视并诊断各设备的通讯状态,能够完整的显示整个系统网络结构。

img13 

4.3.9遥控功能

可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

img14 

4.4系统硬件配置

名称

型号

图片

功能

系统

ACREL-2000E

img15 

Acrel-2000E 配电室综合监控系统,可实现开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、母线及电缆测温监测、环境温湿度监测、有害气体监测、安防监控,可对灯光、风机、除湿机、空调控制等设备进行联动控制。实现动力环境各数据的检测与设备控制,优化动力环境,避免运行环境的失控导致配电设备运行故障,保证维护人员安全,延长设备使用寿命,实现配电动力环境的分布式远程管理。

智能通信管理机

Anet-2E4SM

img16 

通用网关2路网口4RS485,可选1LORA,带电告警功能,支4854G从模块扩展。

主机

Acrel-2000E/A

img17 

数据采集、状态监测、设备控制、报警事件记录查询,可以根据采集到的设备数据或状态联动启动风机、声光报警器、空调、水泵等设备。

Acrel-2000E/B

img18 

参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。

Acrel-2000E/M

img19 

参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。立柜式安装。

Acrel-2000E/G

img20 

参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。立柜式安装

环境监测硬件

RS-WS-NO1-8

img21 

用于配电房温度和湿度。工作电源AC/DC 85265V 工作温度-40.099.9 工作湿度0%RH99%RH

BRJ-307

img22 

光电式烟雾传; 电源正极DC 12V+12V,继电器输出:常开触点

RS-SJ-N01R01-2

img23 

接触式水浸传感器,监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况,工作电源DC 10-30V 工作温度-20~+60 工作湿度0%RH~80%RH 响应时间1s 继电器输出:常开触点

环境监测硬件

T35-II-5.6

img24 

4800,带温控器,带消声段,电机变频

AT8002

img25 

常开型;感应距离30-50mm 材质:锌合金,银灰色电 干接点输出

DS-2DC6120BY-A

img26 

视频监控

ARTU-KJ8

img27 

8路开关量输,8路继电器输出

5、结论

基于以太网的气象网络机房环境监控系统的建设,使得网络管理人员只需在办公室通过固定的内IP就能实时查看机房温湿度UPS、精密空调、配电设备等仪器的运行状态情况,使得网管人员免受政府部.系统经3个月的运行情况测,系统运行情况良好。

参考文献:

[1] 程秀.电子政务网络安全体系的设计探[J].电子世,2012( 5):33-34

[2] 张小磊,戈磊,马亚.PC04 实时数据通信的实[J].电子世,2012(5):32-33

[3] 鲍磊..吴信.吴嘉.缪明.基于以太网的气象网络机房监控系.

[4] 企业微电网设计与应用手2022.05.

安科瑞电气股份有限公司
  • 联系人:曹艳菊
  • 地址:上海市嘉定区育绿路253号
  • 邮箱:2880635303@qq.com
  • 传真:86-021-69153967
关注我们

欢迎您关注我们的微信公众号了解更多信息

扫一扫
关注我们
版权所有©2024安科瑞电气股份有限公司All Rights Reserved    备案号:沪ICP备05031232号-90    sitemap.xml    总访问量:79520
管理登陆    技术支持:化工仪器网