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发表于：2012-07-03 20:51:07

楼主

摘要：介绍了Lonworks技术的发展以及在环境监控领域中应用的先进性。采用国内自主研发的Lonworks控制产品对机房环境的智能化监控和管理，阐述项目的实施要点和控制产品的技术性能。

　　本案例是某证券数据管理中心的环境监控工程，从系统的稳定性、性价比、可扩展性等层面考虑，选用基于Lon Talk通信协议的控制模块，完成使用单位提出的管理中心环境及设备的监察和控制。确保提供良好的设备运行环境，提升证券公司的经济效益、社会声誉，降低运营成本。
　　
　　1.Lonworks技术
　　
　　Lonworks技术是Echelon公司研制的一种现场控制总线技术，Lon(Local Operating Network)的含义是局部操作网络，具有现场总线技术的一切特点。目前世界上有许多著名的自动化厂商，如Honeywell、Johnsen Controls、ABB、Philips、HP等都采用Lonwerks技术，并不断推动该技术在控制领域的应用和普及。
　　
　　Lonworks网络的技术特点：
　　
　　(I)Neuron芯片是Lonworks技术的基本元件，同时具备通信与控制功能，由Echelon公司研制的集通信、控制、调度和I／O支持为一体的高级VLSI器件，只授权Motorola和Toshiba公司生产。片内存储单元固化了7层通信协议中的6层内容，只有第7层(应用层)需用户编写；
　　
　　(2)LonTalk通信I办议是Lonworks技术的核心，该协议遵循ISO定义的开放系统互联模型(osI)，提供7层协议所有内容的服务。在通信方式上采用一种改进的CSMA(Carried Sense,Multi-Access)。称为带预测的P-Persistent CSMA算法；
　　
　　1)LonTalk协议定义一个域(Domain)中最多有255个子网，一个子网可有127个节点（Node），则一个域中可有32385个节点。Neuron芯片中有一个48位的全球唯－－ID号，用这个ID号就可唯一确定每一个节点；
　　2)支持如双绞线、电力线、超声波、红外线和光纤等传输介质是Lon Talk协议的一大特点，并有实际应用；不同传输介质中具有不同的传精速率，最高可达1.25Mbps，每个信道最多可按32000个节点，最远传输距离可以达2700m；
　　3)LonTalk协议支持分散的Peerto Peer通信，节点可以组成总线型、环型、树型等多种网络拓扑结构，并可组成捏合拓扑结构；
　　4)Lonworks控制网络支持多种广域网连接模式，支持IP是Echelon公司许多产品的一个重要特点；LNS软件允许多个远程客户通过IP网络进行网络安装和维护，以显示控制网络的状态信息。
　　
　　表1为Echelon公司开发的收发器遵从LonMark物理层的技术规范，以及在不同传输介质和产品中的部分性能指标。

表1技术规范及部分性能指标

　　2.需求分析
　　
　　该数据中心是控制整个省各证券营业点的数据交换、查询和存储的枢纽，确保数据设备的稳定运行，必须提供一个良好的环境，如温度、湿度、供配电；另外还要对环境设备的运行状态进行智能化的监测和控制，如精密空调、UPS及电池组、室内是否渗水等。经过与使用单位进行技术交流和沟通，基于对多个机房工程实施的经验，决定对本机房进行如表2所列系统的监控。
　　
　　3.方案设计
　　
　　3．1控制模块及传感器
　　
　　本工程主要对该数据中心环境控制设备的DI、AI和DO等数据量的采集和监测，主要器件的技术性能指标如下：
　　
　　1）PCLTA-20网络适配器
　　
　　32位PCILonworks网络适配器
　　集成FTT-10A、TPT/XF-78、TPT／XF-125或RS485双绞线自由拓扑收发器可通过下载来更新固件而不用拆装或更换硬件；
　　支持微软操作系统，如Windows95、Windows98,Windows2000和lWindowsNT4.0。
　　
　　2）LIS-A116输入节点
　　
　　基于二Lonworks现成总线技术，FTT-10A收发器；
　　16路单端模拟量输入／8路差分模拟量输入（软件设置)；
　　Echclon的Lon Builde和Node Bulder二次开发并下载程序到非易失性存储器中。
　　
　　3）LIS-DIOl6输入/输出节点
　　
　　基于Lonworks现成总线技术，PTT-10A收发器；
　　8个开关量输入通道，8个开关量输出通道，输入/输出通道光电隔离；
　　Echelon的Lon Builder和Node Builder二次开发并下载程度到非易失性存储器中。
　　
　　4）TSPU电压、TSPI电流传感器
　　
　　GEC专用电力测量传感器；
　　自供电型传感器，无须外接电源；
　　精度0.2％，响应时间小于100ms。
　　
　　5）NHT-100C温湿度传感器
　　
　　10-32VDC供电，两线制4—20mA信号输出；
　　温度范围0-l000℃，精度正负0.50℃；湿度范围5％-50％，精度正负0.5％。

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发表于：2012-07-03 20:51:55

1楼

6）渗漏水监控
　　
　　由于用户机房面积大，漏水水源在机房地板下，为了方便用户今后的维护，建议采用美国RAYCHEM定位式漏水检测系统。系统本身包括：滑水控村器、漏水感应线及其它辅助设暂(见表3)，系统可检测感应线上任何点的据水位置并有语音报警；另外，系统具有感应绳断裂和感应绳积尘报警功能。在感应绳第一次报警后，应及时对感应区进行烘干处理，否则会影响其正常告警的灵敏度。机房漏水检测系统布线如图1所示。

　　
　　3．2智能设备解决方案
　　
　　Lonworks系列产品中，可编程串口网关(PSG/3-ProgrammableSerialGateway)是专用于智能设备接入Lonworks网络的网关设备。它有一个EIA一232C接口，一个Lonworks网络接口，通过编程可完成E1A一232C和Lonworks之间的协议和数据转换，使得智能设备变成一个Lonworks节点，使智能设备与其它节点具有直接对等通信能力。克服了智能设备接入PC控制主机的串行口，而引起主机资源紧张和布线工程量。
　　
　　PSG／3特性如下：
　　
　　·支持EIA标准的EIA-232C接口(以前为RS一232C)；
　　·通信波特率为1200bps至115.2Kbps；
　　·可以是TP/FT-10、TPT／XF-78、TPT／XF-125双绞线信道之间的任何组台形式；
　　·可使用LonBuilder和NodeBuilder应用程序做二次开发。
　　
　　3．3方案实施
　　
　　本工程的检测项目如表2所示，图2的系统拓扑架构实现对模拟量(AI)、开关量(DI)的采集及控制量的输出(DO)，如温湿度模拟量采集、漏水监测开关量采集、精密空调的风柜启停开关量输出等。

　　低压控制柜安装一个LIS—A116，采集低压和整流器部分的13个模拟AI量，安装一个LIS-DIl6采集高压、低压、整流等14个数字量DI量。配置一套LIS-DIO16，其中8个DO中的两个输出通道控制空调的启停，其余8个开关量输入通道可接收漏水或其它告警信号。所有控制模块都是16通道，便于系统控制点的扩展。
　　
　　3．4系统集成
　　
　　硬件平台安装完工并测试运行后，进行系统集成软件平台的建设，包括智能接口控制程序的编写、系统组态(组态王开发工具)、以及告警界面的显示处理等。图3、图4为系统组太后的监测软件界面。

　　4.总结
　　
　　接个系统开发完成后，经过试运行、培训和验收等阶段，移交使尉单位系统管理人员进行正常的管理、操作和相关维护工作。该系统具有下述特点：
　　
　　(1)控制界面友好，可根据用户随意设计显示界面，降低机房因智能化程度的提高而增加人力成本；
　　(2)系统平台采用微软公司的功能强大、实时多任务的Microsoft WindowsNT4.0操作系统，确保系统的可靠性、实时性和以维护性。
　　(3)系统强大的多煤体技术，对各种设备的报警及专家处理提示采用语音系统。具有电话涪音系统，可设6组电话号码，处于无人值守时，一旦有严重事件发生，系统会自动拨打所设置的号码(手机或固定电话)，采用语音告警有关人员；
　　(4)强大的报警处理功能。可区分1000级报警级别，报警事件发生时，系统按事件级别排队报警，显示处理，并将画面自动切换到相应的画面；
　　(5)强大的管理功能。对任一事件都针对机房的具体情况给出相应的处理提示，指导值班人员解决问题；
　　(6)强大的数据管理功能。可存储一年的数据，并用历史曲线显示任意一天的数据情况，如最大值、最小值，平均值等。
　　
　　责任编辑：Randy