基于LonWorks现场总线的机房监控系统毕业

1 LonWorks技术特点及系统结构

20世纪90年代初，美国Echelon公司开发了L0aWorks控制网络技术，它是一个开放的控制网络平台。是目前控制领域中应用最广的通用控制总线技术之一。该技术提供一个平坦的、对等式的控制网络架构，给各种控制网络应用提供端到端的解决方案。如今。许多知名大公司已向全世界提供各类LonMark技术的产品。LonWorks技术自1996年进入中国，也取得了迅速发展。

1.1 LonWorks技术的特点

LonWorks技术的核心是神经元芯片，它包括一个固化的高级通信协议(LonTalk)、三个微处理器、一个多旺务操作系统和灵活的输入／输出方式。LonTalk协议提供了OSI参考模型所定义的全部7层协议，其中l一6层协议固化在神经元芯片中，只有第七层应用层是根据应用对象自行定义，大大节约了开发时间和成本投入。其主要特点有：

(1)开放性和互操作性。LonWorks技术符合ISO的OSI标准，具有很好的开放性、互联性和互操作性，符合LonMark标准的不同公司的产品可以相互兼容，系统进行扩容十分方便；

(2)分布式无主站控制。LonWorks网络采用无主站点对点的对等结构，各节点地位均等，每个节点都能完成控制和通讯功能。部分节点的故障不会造成系统瘫痪，提高了系统的稳定性，降低了维护难度；

(3)系统结构灵活。LonWorks网络拓扑结构灵活多变，可根据具体应用工程的结构特点采用不同的网络连接方式，可以最大限度的降低布线系统的复杂性和工作量，提高系统可靠性；

(4)成本低，维护容易。由于分布式结构，节省布线、增加新设备、改变设备地址、调整运行参数、系统升级只需通过微机设置，不必更改硬件设备，因此可以节省硬件数量与投资，节省安装与维护费用。

2应用实例

上海工业自动化仪表研究所从1996年开始研究开发LonWorks技术，已开发出多种LonWorks产品，并成功地将其应用到工业现场、智能建筑、机房监控、交通运输等多个领域。本文就其在成都某通信有限公司机房环境动力监控系统中的实际应用来说明LonWorks技术在机房监控中的应用。

2．1系统配置

为保障通信公司各种通信设备的正常不间断运行，对供电系统和环境的要求就非常高，对动力与环境实现自动化监控成为必不可少的条件。一般情况下监控系统由上位管理机、网络接口以及多个LonWorks节点模块及各种现场设备组成。

上位机通过网络接口模块与LonWorks总线相连，用于整个系统的集中监控管理、分析与检测网络通信上的节点间的通信包、网络变量等的通信状况，包括通信量的分析、数据包的误码率和内容检测等；LonWorks网络接口模块负责接收上位机下达的指令和上传本节点的实时检测参数。节点数量可根据监控的需要增减，使用LonWorks现场总线作为控制和通信网络把各节点连接成一个分布式智能控制系统，网络拓扑结构采用总线方式，传输介质采用双绞线，通信位速率设为78．125Kbps时，LonWorks总线任意两节点之间的通信距离可以达到2700m。

工程现场已安装各种现场检测设备，包括温湿度仪4台、漏水检测仪l台、UPS 2台、电量检测仪l台、各种电源开关及消防检测开关8路(市电电源开关、专用市电电源开关、I#USP电源开关、2#USP电源开关、主机房消防检测、配电室消防检测、监控室消防检测、大楼消防检测)。根据现场设备情况配置LonWorks系统结构的各个部分，其系统结构如图l所示。

2．1．1 LonWorks节点模块(如表所示)

2．2软件功能

根据系统要求，在组态王中进行相应编程，该系统实现的主要功能如下：

2．2．1实时监测

实时监测包括环境监测和动力参数监测。环境监测主要是机房内温、湿度监测及漏水监测；动力参数监测则主要包括电源开关、电量参数(三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等)采集和全部UPS工作状态监测。