摘要 本文介紹計(jì)算機(jī)機(jī)房場地監(jiān)控的主要內(nèi)容，并通過一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)介紹FIX軟件的實(shí)際應(yīng)用。 　　關(guān)鍵詞 場地監(jiān)控 數(shù)據(jù)采集 I/O驅(qū)動(dòng)摸塊 設(shè)備映象表 　　一、概述 　　 隨著社會電子信息化進(jìn)程的加快，許多行業(yè)計(jì)算機(jī)中心機(jī)房的設(shè)備和規(guī)模也日趨擴(kuò)大，與其相配套的環(huán)境設(shè)備也日益增多，機(jī)房的環(huán)境設(shè)備（供配電、UPS、消防、空調(diào)、防盜）一旦出現(xiàn)故障，就會影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會造成機(jī)房內(nèi)計(jì)算機(jī)設(shè)備損壞，甚至使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓，后果不堪設(shè)想。因此，為了保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全可靠工作，對機(jī)房的環(huán)境設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控是極其重要的。 　　二、機(jī)房環(huán)境設(shè)備監(jiān)控的主要內(nèi)容 　　 （一）、機(jī)房電力監(jiān)測： 　　 通過測量低壓配電柜和UPS設(shè)備的入端和出端的電壓電流、頻率、電功率值、在監(jiān)視屏上在線直觀地顯示各路電力參數(shù)，以便了解供電品質(zhì)，各路載荷情況以及UPS設(shè)備運(yùn)行狀況，確保安全供電。 　　 （二）、溫度、濕度監(jiān)測： 　　 機(jī)房的溫度和濕度是重要的環(huán)境參數(shù)，是計(jì)算機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件。為此在機(jī)房的主要設(shè)備工作間均需安裝溫度和濕度傳感探頭，對溫度、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，在監(jiān)視屏上顯示各測點(diǎn)溫度、濕度值。當(dāng)檢測值超過各工作區(qū)規(guī)定的溫、濕度上、下限值時(shí)，在監(jiān)視屏的相應(yīng)數(shù)據(jù)旁用醒目的標(biāo)志符的閃動(dòng)來提示該值的超限報(bào)警。為在總體上監(jiān)視整個(gè)機(jī)房的溫度，濕度狀況，可在新風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和主空調(diào)機(jī)的回風(fēng)口，分別檢測溫度和濕度。 　　 （三）、門禁系統(tǒng)的監(jiān)測： 　　 環(huán)境監(jiān)測主控機(jī)，能與門禁裝置進(jìn)行通訊，可收集并顯示每個(gè)門禁裝置內(nèi)儲存的數(shù)名持卡人出入工作間的磁卡號和出入時(shí)間日期。同時(shí)可設(shè)定，消除或修正門禁裝置內(nèi)的識別密碼和允許出入時(shí)間等。 　　 （四）、安全防破壞監(jiān)視： 　　 計(jì)算機(jī)房做為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的樞扭，安全性十分重要，因此必須具有安全防破壞入侵功能。為此在主要設(shè)備工作間都安裝雙鑒紅外探頭，這樣在非常管制時(shí)期，一旦有破壞性入侵，雙鑒探頭即發(fā)出信號，監(jiān)視器即時(shí)顯示破壞性入侵部位，并驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置進(jìn)行聲光報(bào)警。 　　 （五）、火警消防監(jiān)測： 　　 根據(jù)安裝在主控室、主機(jī)室、終端室、通訊網(wǎng)絡(luò)室、微機(jī)房等重點(diǎn)消防區(qū)的感煙探測器及感溫探測器發(fā)出的信號，在監(jiān)視器上顯示火警方位，發(fā)出聲光報(bào)警。 　　 （六）、機(jī)房漏水監(jiān)測： 　　 在環(huán)繞機(jī)房的重點(diǎn)部位及空調(diào)機(jī)的加加濕管、抽濕管、本體等部位的活動(dòng)地板下，設(shè)置漏水傳感器，一旦機(jī)房出現(xiàn)漏水情況，即顯示漏水部位并報(bào)警。 　　三、監(jiān)控系統(tǒng)的要求 　　由于計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)督控制系統(tǒng)所扮演角色的重要性，因而它要比其它普通監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（Supervisory Control And Date Acquisition）即SCADA系統(tǒng)有更高的要求： 　　 1、系統(tǒng)的可靠性：要求無故障運(yùn)行時(shí)間更長，系統(tǒng)可用率高，系統(tǒng)的硬件和軟件工作穩(wěn)定，而系統(tǒng)的維修能快速簡便，使停機(jī)時(shí)間達(dá)到最短。 　　 2、安全性：系統(tǒng)可提供多種安全保護(hù)措施，可對多種異常狀態(tài)進(jìn)行分析，記錄、及時(shí)報(bào)警，以使操作員盡快了解所發(fā)生的情況并及時(shí)處理。 　　 3、系統(tǒng)的功能：要求可實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控目標(biāo)更高，功能更趨綜合化，不僅提供一般的系統(tǒng)報(bào)警功能，而且有數(shù)據(jù)記錄和歷史曲線記憶等功能。 　　 4、系統(tǒng)的易用性：要求有非常友好的人——機(jī)界面，隨著圖形用戶界面（GUI）技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，監(jiān)視器上窗口化的操作將成為主流。在計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)中，各種機(jī)房場地設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，均由形象、生動(dòng)、直觀的圖表畫面來顯示，同時(shí)操作方式要求軟件化，即通過用鼠標(biāo)在監(jiān)視器上對一些用模擬圖表示的軟件按鈕的操作來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)視項(xiàng)目或完成某項(xiàng)控制功能。 　　 5、系統(tǒng)容易擴(kuò)充：可以在對系統(tǒng)進(jìn)行少量更改或擴(kuò)充后增添新的監(jiān)控項(xiàng)目，擴(kuò)充監(jiān)測點(diǎn)數(shù)，適應(yīng)新監(jiān)控要求，并且可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能。 　　 高性能的計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。它是根據(jù)當(dāng)今計(jì)算機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展的大趨勢--開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（Open System Architecture）和在這個(gè)大趨勢下產(chǎn)生的新一代計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)。在開放環(huán)境下，一個(gè)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循如下原則： 　　 采用具有最大市場銷售量的標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系統(tǒng)化的計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品。 　　 監(jiān)控系統(tǒng)軟件要具有良好的模塊化程度及標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)接口，便于組成各種規(guī)模的系統(tǒng)及有利于產(chǎn)品和技術(shù)的更新?lián)Q代。 　　 構(gòu)成系統(tǒng)的軟件應(yīng)具有強(qiáng)有力的應(yīng)用程序接口（API），以便針對特殊應(yīng)用編制應(yīng)用軟件及進(jìn)行系統(tǒng)功能的擴(kuò)充和開發(fā)。 　　 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能力，并可以在保持已有系統(tǒng)繼續(xù)使用情況下實(shí)現(xiàn)升級和擴(kuò)充。系統(tǒng)應(yīng)允許不同廠家不同牌號的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在同一網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)運(yùn)行。 　　四、一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)例解析： （一）、硬件結(jié)構(gòu)框圖 　　 如硬件結(jié)構(gòu)框圖（一）所示，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)采用高技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)和高可靠性要求的工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)。該工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)箱為19"ESA RS-310C國際標(biāo)準(zhǔn)全鋼板結(jié)構(gòu)。前后二個(gè)風(fēng)扇使機(jī)箱內(nèi)始終保持正氣壓，并且前面的抽風(fēng)扇帶有防塵過濾網(wǎng)，帶有膠墊的加固壓條可無級調(diào)整高度，使各插板不會因振動(dòng)而松動(dòng)。無源底板有SMT的精密電阻及電容，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，選用7國安規(guī)認(rèn)定的直流電源?？刂泼姘迳涎b有復(fù)位、鍵盤鎖定按鈕開關(guān)，在特殊情況下可以打開此開關(guān)，同時(shí)用機(jī)械鎖鎖上控制面板上的蓋板，此時(shí)就鎖定了鍵盤和鼠標(biāo)，使無關(guān)的人員無法動(dòng)用鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行隨意的操作，確保系統(tǒng)處于監(jiān)控軟件控制下正常封閉地運(yùn)行。 　　 主機(jī)板為高性能的PLA-450 Series主板，它是一種全尺寸的采用Pentium處理器工業(yè)級主機(jī)板，同時(shí)也是All-in-one CPU card支持Ultra-wide SCSL，使用最先進(jìn)的 Intel Tritron II chipset，適應(yīng)于惡劣環(huán)境。 PLA-450主機(jī)板有4個(gè)72芯SLMM插槽，可使板上的DRAM容量從IBM擴(kuò)展到256MB，板上也可支持突發(fā)的同步Cache RAM到256KB，1KB，2KB。這種主機(jī)板可工作在PCL/ISA總線的無源底板上。 　　 PLA-450主機(jī)板具有一個(gè)PS/2鍵盤接口和一個(gè)PS/2鼠標(biāo)接口。它也可以具有兩個(gè)RS-232串行口（與帶有16安節(jié)FIFO的16C550 UARTS兼容）和一個(gè)增強(qiáng)型并口（EPP/ECP）。該卡支持2個(gè)PCI ELDE控制器有5種工作模式，可提供大于22KB/see的數(shù)據(jù)傳輸速率?？煽刂?個(gè)軟驅(qū)的軟驅(qū)控制器（FDC）。 　　 PLA-450主機(jī)板具有快速上電自檢（POST）的LEDS和筒單的錯(cuò)誤診斷功能。其它的特點(diǎn)包括用硬件可選到16級的中斷的看門狗或非中斷的軟件控制。可備份用戶精確數(shù)據(jù)的EEPOM；可接PC/104模塊的接口。PLA-450主機(jī)板設(shè)計(jì)了一個(gè)特殊的PCI總線控制器，可以使用PCI的VCA模塊或SCSI模塊。 　　 　　 　　 在系統(tǒng)硬件的IO/AD模塊中,主要采用了16通道的光電隔離輸入板ACLD-9182;16通道繼電器功率輸出板PCLD-785;多功能增益可編程數(shù)據(jù)采集卡A-821 PGH/PGL(PCL-812PG);32通道數(shù)據(jù)輸入輸出和3道計(jì)數(shù)卡ACL-7120,單片機(jī)智能控制板HY-51A,工業(yè)接線端子板PCLD-780等,現(xiàn)將這些硬件模塊和板卡性能和特點(diǎn)分別說明如下: 　　 1)、ACLD-9182光電隔離輸入板，是一種帶光電耦合器的開關(guān)量信號隔離板，它可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控計(jì)算機(jī)總線與被測機(jī)房現(xiàn)場設(shè)備之間的完全電隔離，以消除公共地線和電源的干擾，從而使機(jī)房現(xiàn)場設(shè)備和監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互不干擾，可靠工作，它還可以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換等功能。它的輸入信號采用雙端輸入。這樣，各通道之間是相互獨(dú)立的，使用比較方便。 　　 2）、32通道數(shù)據(jù)輸入輸出和3通道計(jì)數(shù)卡ACL-7120；該卡包含有32路數(shù)據(jù)輸入通道，32路數(shù)據(jù)輸出通道和3個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器通道。數(shù)據(jù)輸入通道具有低負(fù)載特性；輸入電壓0.4V時(shí)電流為15MA。數(shù)據(jù)輸出通道的驅(qū)動(dòng)能力為：灌電流24MA，該卡的五個(gè)連接器分別為： 　　 CN1——數(shù)據(jù)輸出（0-15）連接器； CN2——數(shù)據(jù)輸入（0-15）連接器； 　　 CN3——數(shù)據(jù)輸出（16-31）連接器 CN4——數(shù)據(jù)輸入（16-31）連接器； 　　 CN5——計(jì)數(shù)器連接器。 　　3）、多功能益可編程數(shù)據(jù)采集卡A-821 PGH/PGL包括： 　　a、 16通道A/D輸入，其分辨12位，輸出范圍:±10V；±5V；±2V；±1V。觸發(fā)方式可為軟件觸發(fā)、可編程定時(shí)觸發(fā)及外部觸發(fā)。 　　b、 2通道模擬信號輸出（D/A）：分辨率為12位，輸出范圍：0-5V。 　　c、 16通道數(shù)字量輸入。 　　d、 16通道數(shù)字量輸出。 　　e、 2個(gè)可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器。 　　該卡的一個(gè)連接器分別為：CN1——數(shù)據(jù)輸入（DI）連接器；CN2——數(shù)據(jù)輸出（DO）連接器；CN3——模擬量輸入/模擬量輸出/變時(shí)器/計(jì)數(shù)器連接器。 　　在監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)中，監(jiān)控計(jì)算機(jī)與門禁控制器，電量測試儀，精密空調(diào)機(jī)等智能設(shè)備通訊中，都采用了RS485通訊方式。ELA RS-485是工業(yè)上使用最廣泛的雙向有補(bǔ)償輸線標(biāo)準(zhǔn)。它是特別為能夠高速和長距離發(fā)送和接收的工業(yè)多工通訊（MULTI-KROP）系統(tǒng)特別開發(fā)的。EIA RS-485協(xié)議支持每段最大連線長度為1200M，每段最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)，單組雙絞線電纜上的雙向主從通訊，高阻抗，抗噪聲的差分人（有補(bǔ)償線）傳送。傳輸速率最高達(dá)到10M波特。 　　 另一方面計(jì)算機(jī)場地監(jiān)控系統(tǒng)，在總體結(jié)構(gòu)選用ETHERNET（以太網(wǎng)）作為系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。目前這種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用十分廣泛，特別是在管理信息系統(tǒng)（MIS）中，以太網(wǎng)的使用幾乎占了絕大部分。這給計(jì)算機(jī)場地監(jiān)控系統(tǒng)以后聯(lián)入其它計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，有兩種基本的通訊方式，一種是CLIENT/SERVER方式，或稱客戶/口服務(wù)器方式，另一種是PEER-TO-PEER方式，或稱對等通訊方式，這二種通訊方式的區(qū)別在于互相通訊的二個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所采用的服務(wù)方式。在CLIENT/SERVER方式中，一方是委托方，一方是服務(wù)方，二個(gè)節(jié)點(diǎn)在功能上是有差異的，服務(wù)方的工功能比較齊