褚鴻銳

隨著空管氣象設(shè)備的不斷升級改造和智能化的應(yīng)用，設(shè)備機房已成為業(yè)務(wù)管理的核心場所。為保證設(shè)備安全、可靠、平穩(wěn)的運行，使用傳感器對設(shè)備機房進行環(huán)境監(jiān)控，加裝WebPower卡采集UPS電源告警，控制UPS電源運行狀態(tài)，以實現(xiàn)設(shè)備機房的環(huán)境和動力監(jiān)控。本文介紹氣象設(shè)備的機房分布，分析現(xiàn)有設(shè)施無法24小時進行動力環(huán)境監(jiān)視控制的背景下，完成動力環(huán)境監(jiān)控總體設(shè)計和實現(xiàn)方案，并實現(xiàn)部分機房的環(huán)境監(jiān)控。該系統(tǒng)具有成本低、實用性高的特點。

一、引言

目前氣象設(shè)備室機房一共有五個，分別是航管樓內(nèi)3樓設(shè)備機房，機場跑道23端的風(fēng)廓線方倉，位于天氣雷達樓內(nèi)2樓的UPS機房，5樓的雷達服務(wù)器機房，和6樓雷達設(shè)備機房。機房內(nèi)空調(diào)供電使用市電，市電供電不穩(wěn)定或者間歇性中斷會導(dǎo)致空調(diào)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(diào)均可有效運行。

根據(jù)《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》（GB50174—2017）中規(guī)定環(huán)境溫度18℃-27℃，露點溫度5.5℃-15℃，同時相對濕度不大于60%，環(huán)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(fù)雜，空調(diào)一直保持一個參數(shù)設(shè)定，很難保證機房的運行要求。應(yīng)用動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程環(huán)境溫濕度等自動調(diào)節(jié)，保證機房各種設(shè)備在可靠的運行環(huán)境中運行。

二、動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的框架

動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)總體框圖如圖1所示，虛線框中為機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，由環(huán)境監(jiān)控主機、系統(tǒng)報警設(shè)備、前端被監(jiān)測設(shè)備及溫濕度、煙感、人體紅外探測器（非法入侵）、水浸、空調(diào)控制器等變送器組成。在圖1中標(biāo)注點劃線的選裝內(nèi)容，可以選擇不安裝。在機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，變送器與環(huán)境監(jiān)控主機的方式為RS485信號或者無線信號。動力環(huán)境監(jiān)控服務(wù)器安裝在就近的機房內(nèi)，短信貓與動力環(huán)境監(jiān)控服務(wù)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(jiān)測、空調(diào)控制

空調(diào)控制器內(nèi)置的溫濕度傳感器能夠?qū)C房溫濕度進行實時監(jiān)測，若檢測到機房內(nèi)溫濕度超過預(yù)設(shè)的閾值，空調(diào)控制器打開空調(diào)重新設(shè)置空調(diào)參數(shù)，同時服務(wù)器發(fā)出聲光告警并發(fā)送告警短信通知機務(wù)員；空調(diào)控制還配置掉電保護功能，掉電時自動保存設(shè)置的參數(shù)。紅外萬能空調(diào)控制器通過通訊距離小于2000米的RS485總線與環(huán)境監(jiān)控主機連接，將空調(diào)控制器上的紅外發(fā)射頭放置在距空調(diào)5米內(nèi)的地方，通過服務(wù)器上監(jiān)控軟件選擇自動模式或遠程模式通過控制器實現(xiàn)對空調(diào)的控制。其中，將空調(diào)接線的火線或者零線串入電流互感器，檢測空調(diào)電流大小，以此檢測空調(diào)的啟停狀態(tài)及操作是否操成功和實現(xiàn)對市電監(jiān)控功能。

（二）UPS監(jiān)測

以山特UPS為例，加裝WebPower卡，在動環(huán)監(jiān)控服務(wù)器可以實現(xiàn)遠程獲得完備的UPS管理性能，包括監(jiān)控UPS所有的狀態(tài)值（如：電壓、負載、電池、事件等），實現(xiàn)遠程UPS自測，定時開關(guān)機，可以集中管理控制網(wǎng)絡(luò)中所有UPS，還可以遠程查看UPS的歷史記錄數(shù)據(jù)，了解UPS的工作情況，以便采取預(yù)防措施。

（三）動力環(huán)境監(jiān)控服務(wù)器

該服務(wù)器放置在監(jiān)控室內(nèi)，采用Windows操作系統(tǒng)，接受各個機房的環(huán)境監(jiān)控主機、UPS主機發(fā)來的狀態(tài)信息，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和管理，服務(wù)器通過串口與短信貓相連，當(dāng)出現(xiàn)告警事件時，短信貓發(fā)送短信給值班手機，第一時間通知機務(wù)人員處理告警。

四、動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的部分軟件設(shè)計

目前，已實現(xiàn)的部分功能有：在風(fēng)廓線機房內(nèi)使用臺式終端機代替環(huán)境監(jiān)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(xié)議發(fā)送給室內(nèi)動環(huán)監(jiān)控服務(wù)器，動環(huán)監(jiān)控服務(wù)器設(shè)置溫度上限和下限、濕度上限和下限，當(dāng)超過閾值時，動環(huán)監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出聲光告警，提醒機務(wù)人員處理。對市電監(jiān)控和空調(diào)自動調(diào)節(jié)也均可實現(xiàn)。

溫濕度服務(wù)器軟件界面如圖2所示。該軟件目前運行在風(fēng)廓線方艙內(nèi)一臺主機內(nèi)，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(fā)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(dāng)前溫濕度傳感器所處環(huán)境的溫濕度。主機上的服務(wù)器軟件支持與客戶端通過TCP/IP協(xié)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?？蛻舳塑浖С峙c服務(wù)端通過TCP/IP協(xié)議通信。客戶端系統(tǒng)設(shè)置可以配置服務(wù)器地址和端口，告警設(shè)置內(nèi)可以設(shè)置溫濕度上下限，當(dāng)實時溫濕度超過所設(shè)置閾值，會有聲音告警，溫濕度數(shù)據(jù)會變紅，達到聲光告警的目的。

五、結(jié)束語

本文介紹了氣象設(shè)備的機房分布，分析了現(xiàn)有設(shè)施無法24小時進行動力環(huán)境監(jiān)視控制的背景下，完成了動力環(huán)境監(jiān)控總體設(shè)計和實現(xiàn)方案，并實現(xiàn)了部分機房的環(huán)境監(jiān)控。綜上所述，根據(jù)上述方案，可以利用機房內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施，可低成本實現(xiàn)動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，維護人員可實時監(jiān)控機房環(huán)境和電力的運行狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境自動和手動遠程控制，及時告警，保障設(shè)備的正常運行。

作者單位：中國民用航空東北地區(qū)空中交通管理局黑龍江分局