分布式采集系統(tǒng)概述
隨著現(xiàn)代科技及工業(yè)的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是地域分散化、數(shù)據(jù)海量化、采集環(huán)境復雜化,并且由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,僅在本地采集處理數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實應(yīng)用的需要,因此我們可以把計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等有機結(jié)合起來,組成網(wǎng)絡(luò)化、分布式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
分布式采集系統(tǒng)包含兩個層次的含義:一是分布式的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,即智能數(shù)據(jù)采集設(shè)備,也就是通常所說的下位機;另一個是數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng),即上位機HMI(Human Machine Interface)系統(tǒng)。下位機一般意義上通常指硬件層上的,即各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備,如各種開關(guān)量/模擬量采集模塊及各種智能控制設(shè)備等等。這些智能采集設(shè)備與生產(chǎn)過程和事務(wù)管理的設(shè)備或儀表相結(jié)合,實時感知設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài),并將這些狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,并通過特定數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)傳遞到HMI系統(tǒng)中。必要的時候,這些智能系統(tǒng)也可以向設(shè)備發(fā)送控制信號。上位機HMI系統(tǒng)在接受這些信息后,以適當?shù)男问饺缏曇簟D形、圖象等方式顯示給用戶,以達到監(jiān)視的目的,同時數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后,告知用戶設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)(報警、正常或報警恢復),這些處理后的數(shù)據(jù)可能會保存到數(shù)據(jù)庫中,也可能通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)讲煌谋O(jiān)控平臺上,還可能與別的系統(tǒng)結(jié)合形成功能更加強大的系統(tǒng);HMI還可以接受操作人員的指示,將控制信號發(fā)送到下位機中,以達到控制的目的。
案例背景
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及,各學校機房計算機數(shù)量與日俱增,其配套的環(huán)境設(shè)備也日益增多,機房的安全越來越受到重視。一旦機房設(shè)備出現(xiàn)故障,就會影響計算機系統(tǒng)運行,嚴重事故時甚至會危及學生的人身安全。因此,為了保證機房系統(tǒng)設(shè)備安全可靠的工作,對各學校機房里環(huán)境信息及設(shè)備信號進行自動監(jiān)視和有機管理是極其必要的。
設(shè)計要求
機房監(jiān)控系統(tǒng)主要檢測機房中的溫度、濕度、電壓、電流,系統(tǒng)由遠端檢測單元和中央計算機監(jiān)控中心組成。遠端檢測傳輸單元安裝在機房內(nèi),與相關(guān)機房設(shè)備相連,對機房的溫度、濕度、電壓、電流狀態(tài)進行檢測;在網(wǎng)絡(luò)中心安裝中央計算機監(jiān)控中心,用于監(jiān)視249個節(jié)點上的溫度、濕度、電壓、電流狀態(tài)。當遠端檢測單元發(fā)現(xiàn)有異常情況時,在IP網(wǎng)中通過傳輸單元傳輸?shù)街醒胗嬎銠C監(jiān)控中心,監(jiān)控中心進行聲音告警,并實時顯示機房中的溫度、濕度、電壓、電流狀態(tài)。
設(shè)計要求滿足:輸入電壓220V~380V,輸入電流<40A,溫度、濕度測量誤差在2‰之內(nèi),有報警情況發(fā)生時系統(tǒng)能實時報警。
實施方案
采用分布式采集系統(tǒng)對各信號進行采集、處理、傳輸、監(jiān)視。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
下位機選用可測單相電流、電壓的真有效值以及環(huán)境的溫度與濕度的DAM-3500模塊。其輸入為工頻電壓(0~400V),電流(0~40A),采用隔離技術(shù),輸出RS-232數(shù)字信號,傳與上位機。
模塊結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。