pFieldComm?工业通讯网关在机房监控系统中的应用

1、行业特点与需求
随着电子信息化和网络化的快速发展，机房环境和设备工作状态对整个“中枢”系统的安全至关重要。在铁路、银行、电信、政府，集团公司等行业和部门的机房是管理信息系统的心脏。如何实时对各种重要机房设备和环境进行实时监测、快速诊断、建立完善的预警机制？如何将大量不同类型设备、千差万别的通讯协议、各子系统分散的管理任务进行有机的结合？这正是我们的产品pFieldComm?——工业通讯网关带给大家在该行业应用的重大革新和快速解决方案。
机房通常包含以下几大类设备与应用需求：
环境监测：对计算机房的温度、湿度、压差，漏水情况的实时监测需求；
设备监测：最重要的系统为供配电质量监测、UPS电源监测、机房空调和新风机的监测；
网络设备：对工业交换机和SNMP网管协议设备的监测；
安全管理：门禁管理、视频监控、消防报警系统、无人值守机房的防盗监测；
报警管理：Email电子邮件、短信息、电话、语音，声光报警；
2、pFieldComm?——工业通讯网关的功能特点
2.1 功　能
◆ 开放性OPC接口
◆ 含近千种设备的规约采集程序
◆ 通讯协议级实现串口/以太网/现场总线等相互转换
◆ 与调度系统相关通讯规约连接构成分散控制RTU系统
◆ 支持GPRS/CDMA、数传电台、电话拨号等通讯方式
◆ 经pFieldcommTM 可以实现不同厂家PLC之间的互相访问
◆ 实现楼宇不同厂家设备与子系统连接
◆ 将原有通讯口扩展至多个
◆ 测控设备网络化
2.2 特  点
◆ 苛刻工业现场考验，防震、抗震
◆ 工业级无风扇，低功耗设计
◆ 快捷开发管理平台
◆ 丰富的网络通讯接口
◆ 对于不便公开的保密协议，用户可利用驱动开发包自行开发采集设备的驱动程序
◆ 支持多种通讯方式（串口、以太网、现场总线、电话拨号、数传电台、GPRS/CDMA、GSM短信等）
◆ 具有完善的报警机制及SOE管理器
◆ 提供故障录波数据管理器
◆ 具有通讯原始报文在线监视功能
◆ 提供远程配置及维护工具，适应远程维护的需求


2.3 协议转发
pFieldCommTM系列产品提供端到端的“协议转发”方案：
◆集高可靠性、可扩展性、灵活性于一体
◆支持多转多（N:N）的协议转换模式，方便不同系统共享相同数据
◆高效稳定的软件内核，高速数据交换通道
输入方式：RS-232/485 (各种通讯协议，包括IEC60870-5-101/102/103、CDT等)、TCP/IP(各种通讯协议，包括Modbus/TCP, IEC60870-5-102/103/104、DNP、IEC61850等)、LonWorks、BACNET、CAN、JBUS、OPC、ODBC、DDE等。
输出方式：RS-232/485(Modbus、IEC60870-5-101/102/103、CDT、JBUS等)、TCP/IP(Modbus/TCP 、IEC60870-5-104、IEC61850等)、OPC、DDE和用户自定义接口等。
3、全面系统解决方案
3.1 现状分析
现有机房大多没有监控管理系统，已有监控系统多为设备厂商提供的专用监管平台；对于部分具有综合管理的机房也仅仅将关键、位置分散的设备进行统一管理，这类产品通常只针对某类设备进行专业开发，通用性、可扩展性、可移植性都比较差。针对机房的特点，我们提出了基于pFieldComm?——工业通讯网关的解决方案。
3.2 解决方案
3.2.1 系统升级方案
对于已具备监控系统，但接口方式单一（如：只支持标准modbus协议、OPC规范或专用规约）的系统，pFieldComm?——工业通讯网关可以将各厂家的专用协议数据采集进来，然后转发成该监控系统所支持的协议标准。
3.2.2 完整解决方案
对于新机房的监控管理系统，根据规模可以分现场就地监控和多机房远程集中监控。如铁路、银行等可以对区域内的机房进行有效的就地监控和远程集中监控，并通过不同报警方式及时向相关管理人员进行报警。使用pFieldComm?——工业通讯网关可以轻松的为本地监控平台和远程平台同时提供实时数据。将不同协议的设备通讯转换成同一种协议的内容进行数据发送，同时多种通讯方式解决了远程和现场大量的布线和复杂条件下的数据远程传送问题。
监控平台使用PCAUTO系列监控组态软件对网关的数据进行画面显示监控。它采用面向对象、模块化的设计方式，融合最新的图形组态、实时数据库、分布式组件、网络应用C/S与B/S的功能，对机房的各种环境和动力设备实现了全面集中、智能自动的监控和管理，为机房监控提供完整的解决方案。同时也支持双机热备和双机冗余的可靠性要求。（PCAUTO软件可以参考公司相关产品的说明）
3.2.3 数据采集与转发方案
环境参数
可以使用具有通讯功能的模拟量、数字量采集模块，如：研华ADAM系列、泓格7000系列等；
可以选用PLC或分布式IO单元；
数字仪表，如：虹润、昌辉等；
设备参数
机房设备多数具备通讯接口。
UPS电源：监测内容主要为： UPS模块的工作状态及各种参数-UPS的输入、输出电压、电流、频率、功率因数、逆变器状态、电池状态、旁路状态、报警等；
常见设备如：APC、HIPULSE、SOCOMEC（JBUS协议）、Powerware( 爱克赛)——支持专用协议和 SNMP网管协议、艾默生-力博特、梅兰日兰、山特（SANTAK）、台达（DELTA）、意大利犀利等；
机房空调：监测内容主要为： 监控空调本体压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态、加湿器状态、报警等；
常见设备如：STULZ、海洛斯、依米康等
供、配电：监测内容主要为： 1. 市电监测包括： 实时监测电压（V）、电流（I）、 频率（F）、有功功率（P）等； 2. 监视开关状态；3. 发电机输出电压、电流、频率、水温、启动电池电压、油机、告警、事故紧急停车等（备用）
常见设备如：美国能控AEC、以色列DAE、莱芜力创、浙江华仪、长江斯菲尔、威胜等；也可以使用模拟量采集模块等；
新风机：监测内容主要为：新风机的运行状态及远程启停控制。
安全管理
门禁（关系数据库）、视频可以直接接入管理系统，不需要再进行协议转发；对于特殊的门禁直接从通讯口读工作状态的，和视频矩阵需要进行通道切换控制的情况也可以进行通讯协议的采集和转发。如：美国PELCO、三星等；SNMP网管协议
报警管理
该内容由机房管理系统软件完成，如：PCAUTO平台软件支持上述各种报警机制。
GSM短信可使用SIEMENS的MC35模块、语音拨号可以使用语音MODEM和语音卡。
4、应用案例

在高速铁路机房监控中的应用

在铁路售票系统机房的应用

在银行系统的机房监控的应用
5、应用效果
它快速灵活的项目组态，可大大提高工作效率；快速、准确的完成数据采集和转发，提供标准或克制化的协议采集与转发；远程维护功能可以对网络上的多个网关进行组态维护和远程启停控制，提供安全访问的口令保护；通讯报文在线查看，和数据浏览功能直观的为在线设备提供了通讯诊断依据。
通过网关在机房行业的应用解决了不同厂家的设备互联互通，网关自带的实时数据库（RTDB）平台同时为C/S的网络应用提供了标准的数据来源，也使得就地和远程监控更加灵活方便和简单易用。