設備機房動環集中式監控系統設計與實現

褚鴻銳

隨著空管氣象設備的不斷升級改造和智能化的應用，設備機房已成為業務管理的核心場所。為保證設備安全、可靠、平穩的運行，使用傳感器對設備機房進行環境監控，加裝WebPower卡采集UPS電源告警，控制UPS電源運行狀態，以實現設備機房的環境和動力監控。本文介紹氣象設備的機房分布，分析現有設施無法24小時進行動力環境監視控制的背景下，完成動力環境監控總體設計和實現方案，并實現部分機房的環境監控。該系統具有成本低、實用性高的特點。

一、引言

目前氣象設備室機房一共有五個，分別是航管樓內3樓設備機房，機場跑道23端的風廓線方倉，位于天氣雷達樓內2樓的UPS機房，5樓的雷達服務器機房，和6樓雷達設備機房。機房內空調供電使用市電，市電供電不穩定或者間歇性中斷會導致空調制冷制熱失效。雖然每日進行巡視，但是無法保證24小時空調均可有效運行。

根據《電子信息系統機房設計規范》（GB50174—2017）中規定環境溫度18℃-27℃，露點溫度5.5℃-15℃，同時相對濕度不大于60%，環境溫度允許值15℃-32℃露點溫度允許值20%-80%，同時露點溫度不大于17℃。由于黑龍江氣溫變化較大，天氣情況也稍有復雜，空調一直保持一個參數設定，很難保證機房的運行要求。應用動力環境監測系統，實現遠程環境溫濕度等自動調節，保證機房各種設備在可靠的運行環境中運行。

二、動力環境監測系統的框架

動力環境監測系統總體框圖如圖1所示，虛線框中為機房環境監控系統，由環境監控主機、系統報警設備、前端被監測設備及溫濕度、煙感、人體紅外探測器（非法入侵）、水浸、空調控制器等變送器組成。在圖1中標注點劃線的選裝內容，可以選擇不安裝。在機房環境監控系統中，變送器與環境監控主機的方式為RS485信號或者無線信號。動力環境監控服務器安裝在就近的機房內，短信貓與動力環境監控服務器連接方式為串口連接。

三、部分組件原理和搭建方法

（一）溫濕度采集、市電監測、空調控制

空調控制器內置的溫濕度傳感器能夠對機房溫濕度進行實時監測，若檢測到機房內溫濕度超過預設的閾值，空調控制器打開空調重新設置空調參數，同時服務器發出聲光告警并發送告警短信通知機務員；空調控制還配置掉電保護功能，掉電時自動保存設置的參數。紅外萬能空調控制器通過通訊距離小于2000米的RS485總線與環境監控主機連接，將空調控制器上的紅外發射頭放置在距空調5米內的地方，通過服務器上監控軟件選擇自動模式或遠程模式通過控制器實現對空調的控制。其中，將空調接線的火線或者零線串入電流互感器，檢測空調電流大小，以此檢測空調的啟停狀態及操作是否操成功和實現對市電監控功能。

（二）UPS監測

以山特UPS為例，加裝WebPower卡，在動環監控服務器可以實現遠程獲得完備的UPS管理性能，包括監控UPS所有的狀態值（如：電壓、負載、電池、事件等），實現遠程UPS自測，定時開關機，可以集中管理控制網絡中所有UPS，還可以遠程查看UPS的歷史記錄數據，了解UPS的工作情況，以便采取預防措施。

（三）動力環境監控服務器

該服務器放置在監控室內，采用Windows操作系統，接受各個機房的環境監控主機、UPS主機發來的狀態信息，實現統一監控和管理，服務器通過串口與短信貓相連，當出現告警事件時，短信貓發送短信給值班手機，第一時間通知機務人員處理告警。

四、動力環境監測系統的部分軟件設計

目前，已實現的部分功能有：在風廓線機房內使用臺式終端機代替環境監控主機，通過接收溫濕度組件的485信號計算出溫濕度值，采用TCP/TP協議發送給室內動環監控服務器，動環監控服務器設置溫度上限和下限、濕度上限和下限，當超過閾值時，動環監控服務器發出聲光告警，提醒機務人員處理。對市電監控和空調自動調節也均可實現。

溫濕度服務器軟件界面如圖2所示。該軟件目前運行在風廓線方艙內一臺主機內，溫濕度傳感器通過串口RS232信號連接在主機上，傳感器和主機通信采用輪詢模式，主機發送信息給傳感器，傳感器返回16進制信息，主機解析16進制信息得到當前溫濕度傳感器所處環境的溫濕度。主機上的服務器軟件支持與客戶端通過TCP/IP協議通信。支持一對多的模式。

溫濕度客戶端軟件界面如圖3所示。客戶端軟件支持與服務端通過TCP/IP協議通信。客戶端系統設置可以配置服務器地址和端口，告警設置內可以設置溫濕度上下限，當實時溫濕度超過所設置閾值，會有聲音告警，溫濕度數據會變紅，達到聲光告警的目的。

五、結束語

本文介紹了氣象設備的機房分布，分析了現有設施無法24小時進行動力環境監視控制的背景下，完成了動力環境監控總體設計和實現方案，并實現了部分機房的環境監控。綜上所述，根據上述方案，可以利用機房內現有設施，可低成本實現動力環境監控系統，維護人員可實時監控機房環境和電力的運行狀態，能夠實現環境自動和手動遠程控制，及時告警，保障設備的正常運行。

作者單位：中國民用航空東北地區空中交通管理局黑龍江分局