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用JF4000实现门禁、动力监控及节能功能的总体解决方案

发布时间:2010-11-27 来源:中国自动化网 类型:应用案例 人浏览
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关键字:

动力监控

导读:

一 引言  动力环境集中监控系统是对分布的通信局(站)的开关电源、空调、油机、蓄电池、高低压配电等多种设备和环境的各种参数、图像、声音等进行遥测、遥信和遥控,实时监测其运行参数,诊断和处理故障,记录和...

  一 引言
  动力环境集中监控系统是对分布的通信局(站)的开关电源、空调、油机、蓄电池、高低压配电等多种设备和环境的各种参数、图像、声音等进行遥测、遥信和遥控,实时监测其运行参数,诊断和处理故障,记录和分析相关数据,从而实现通信局(站)少人或无人值守的目的,并对设备进行集中监控、集中维护和集中管理。
  
  二 现有监控系统的状况
  本地网监控系统主要的传输方式为DDN、Modem、ISDN和2Mbit/s专线等,都为点对点传输。考虑到接入网中DDN和2Mbit/s专线资源有限,Modem和ISDN传输方式的实时监控性能不稳定,若使用点对点传输,中心设备太多,运行维护成本过高,因此现今大多数系统都采用 2Mbit/s抽取时隙方式。现有的监 
  控系统网络状况如图所示:

   
  三 基于TCP/IP网络传输的监控系统
  随着宽带网络的发展,在各个接入网点,获得宽带网络资源越来越容易。利用这些宽带网络资源,采用TCP/IP方式,接入网点可以很容易地与监控管理中心及数据库建立起联系,用较低的成本,对接入网点的动力设备、机房环境、安全保卫消防、视频图像等信息实施统一平台下的监控。
  基于TCP/IP网络传输方式的系统如图:

  在电信接入网点机房现场,搭建基于TCP/IP的现场通过串口联网服务器统一监控平台,分批逐次对动力设备、机房环境、安全保卫消防、等各系统进行集中监控。可以整合各系统的各种设备、串口和协议,就可以通过串口软件直接进入各接入网点机房实施监控。由于搭建了统一平台,在一次投资之后,只需逐步添加外接串口设备,就可渐进完成动力设备、机房环境、安全保卫消防、各系统的基于TCP/IP网络结构的集中监控。

  

  四 用JF4000实现的门禁、动力监控及节能功能的总体解决方案
  电信接入网点机房是相当分散的,用JF4000实现的门禁功能是非常适合电信的,JF4000集成了强大的TCP/IP协议栈,可以轻松连接各种 TCP/IP网络,同时JF4000控制器集成成熟可靠的PPP协议,可以接入GPRS/CDMA无线网络。同时JF4000有4个智能串口,可以接动力监控设备。JF4000还支持多路的开关量输入、开关量输出以及模拟量输入,可以检测并控制空调和风扇等设备的运作,可以合理利用空气的湿度和温度的高低降低空调的使用量。 
  
  JF4000的设计目标就是,提供高速稳定的网络传输、复杂的业务处理能力、大容量存储空间、兼容原有网络设备的廉价解决方案,使用户在JF4000平台上能迅速开发出基于TCP/IP网络的各种产品,快速实现产品升级。
  
  JF4000采用Atmel公司ARM9处理器AT91RM9200,工业级,具有功能强大,运行稳定,功耗极低等特点。
  JF4000硬件功能框图如下:

 
 
  
  JF4000硬件参数
  CPU AT91RM9200(ARM9)
  SDRAM 32MB
  DATAFLASH 4M(可扩充到32M)
  Ethernet 10M/100M 自适应,网络数据包收发采用DMA方式
  串口 提供4个可以支持RS232/485/422模式的串口,数据收发采用DMA方式
  SPI接口 可以接Dataflash等设备,数据收发采用DMA方式
  TWI接口 兼容I2C
  USB接口 USB device & USB host
  MCI接口 可以接MMC卡、SD卡等
  DI 8路开关量输入
  DO 6路继电器输出的DO(250V / 8A)
  AI 8路12位精度的AI(可配置成4路差分输入,支持13位精度)
  读卡器接口 韦根和ABA接口,韦根接口支持常用26bit 、34bit、70bit及自定义位数,ABA接口支持ABA Trace II标准
  
  JF4000 Core其它参数
  尺寸 76.25mm × 50.85mm , 3000mil × 2000mil
  湿度 5% ~ 95%
  温度 - 40 ℃ ~ 100 ℃
  电压 3.3 + (±5%) V 或者 1.8 + (±10 %) V
  功耗 <1W

  
 
  JF4000 功能模块结构及分析
  作为二次开发平台,JF4000完成对底层封装:提供了大多数设备驱动,基于这些底层驱动,JF4000为用户封装了TCP/IP、RBS100和FAMS,尽可能的提高了上层应用程序的开发速度。系统结构如下:
   
  操作系统,我们选用了国际上公认的两个性能优异的实时内核uCos-II 和 rtems。对操作系统的选型依据,后文有具体说明。

  设备驱动包括:UART驱动、SPI驱动、Dataflash驱动、TWI驱动、RTC驱动、看门狗驱动等。提供TCP/IP协议栈,RBS协议。系统在Dataflash驱动之上封装了FAMS,以提高flash使用寿命,以及对用户提供屏蔽具体芯片的统一IO地址。以上模块实现了数据存储和传输,并确保系统的安全性。所有模块都遵循 初始化 → 打开 → 使用 → 关闭 的模式,利用这些模块,用户可以灵活快速地搭建出功能强大的应用系统。另外,用户也可以直接基于硬件编程。


 
  五 用JF4000实现的门禁、动力监控及节能功能的总体解决方案的优点:

  5.1用JF4000实现门禁的优点:

  实现对指定区域分级、分时段的通行权限管理,限制外来人员随意进入机房,并根据员工的职位或工作性质确定其通行级别和允许通行的时段,有效防止内盗外盗;

    实时显示、记录所有事件数据;读卡器读卡数据实时传送给管理系统,可在管理中心电脑中立即显示出来;可显示各种信息如:持卡人(姓名、照片等)、事件时间、门点地址、事件类型(正常上班、加班、非正常时段读卡、无效卡读卡、非正常开门等)并如实记录且记录不可更改,如出现异常事件会立即报警,并能通过人名、卡号、进出时间进行检索、查询;

  配合双向读卡门点设计,系统可将某些门点设置为区域防跟随功能,限定能在该区域进、出的工作人员必须按照‘进门→出门→进门→出门’的循环方式进出,且不能跟随其他持卡人进出,否则该持卡人会被锁定在生产区内或生产区外;

  支持多卡开门模式;可设定某些重要门点,只有多个人同时读卡才能开门;

  支持防胁迫密码输入功能;当用户被歹徒劫持进门时,可读卡后输入约定胁迫码进门,在歹徒不知情的情况下,中心将能及时接收此胁迫信息并启动应急处理机制,确实保障该用户及工作区域的安全(需配合带键盘读卡器);

  系统可采集各种事故信号(火警、匪警等),及时记录并报警;

  系统可通过联动输出点与楼宇自动化、闭路监控、防盗及消防报警等其他系统协调联动;当门禁控制系统接到火灾报警信号后,系统能够自动打开控制区域内的所有大门,有利于控制区域内的人员逃生;如果在重要部位安装有摄像机,系统还可自动联动切换摄像机画面,对需要监控的部位进行监控,并进行录像;

  控制器可脱机(与管理主机失去联系)工作,并且不影响进出门;当门禁与管理中心重新建立通讯时,控制器能实时上传事件信息;

  在控制中心,拥有权限的管理人员,对各门点均可进行直接的开/闭控制;利用系统独特的电子地图功能,可实现直观、形象的多种联动控制,如对门锁、闭路监控摄象机、消防设备等的控制;

  JF4000软件采用强大的实时操作系统(RTOS),确保系统的及时响应,JF4000控制器具有32M SDRAM和32M FLASH,具有其他同类产品不能比拟的存储优势。

  JF4000集成强大的TCP/IP协议栈,可以轻松连接各种TCP/IP网络,同时JF4000控制器集成成熟可靠的PPP协议,可以接入GPRS/CDMA无线网络。
  
  1、 基本功能特性:
  兼容多种前端输入:
  支持Wiegand 26Bit、Wiegand 27Bit、Wiegand 32Bit 格式输入。
  兼容ABA(第二轨道)、生物识别技术 、指纹识别技术 、感应式IC卡 、密码键盘 、水印磁卡等输入设备,并具有自适应功能,控制器自动检测输入前端。 
  
  2、 控制器容量及系统功能设置: 
  每个控制器支持100000个持卡人 
  每个控制器可存贮1000000条进出事件或报警事件缓冲 
  多种可编程进入控制
  卡、卡加4 位密码进入、8位超级密码进入、支持多卡同时刷卡开门 、区域防跟踪检测设置。 
  
  3、 多种门状态工作方式
  门常开、门常闭、首卡读卡开门控制、休眠控制、安全状态。

  4、 任意门的远程手动控制 
  实时时钟,门开超时报警1—255秒,可编程 

  5、 多种系统板状态监测和自检
  数据资料出错、网络异常及系统复位等、控制箱非法打开。

  6、 动态电压保护:
  所有输入、输出均带电压动态保护
  所有继电器输出带有瞬间过压保护
  
  5.2用JF4000实现动力监控的优点:

  JF4000有4个智能串口,每个串口都支持RS232、RS485、RS422工作模式。
  
  JF4000的每个智能串口都可以接到RS485总线上充当主机的作用,轮询所用监控的设备,每个RS485总线上可以接多达32个设备。
  
  JF4000的每个智能串口都可以接到不同厂家的波特率不同的设备,例如各种各样的电源、温度传感器等,因此扩展性很好,只要知道所要监控的设备的通信协议,JF4000就可以监控它,并且可以通过TCP/IP的方式与监控平台通信。 
  
  
  5.3用JF4000实现节能系统的优点:

   随着中国电信事业的飞速发展,电信业用电成本不断上长。根据集团公司增收节支的要求,节约用电成本是节支的一个重要环节。
  
   空调设备在电信中耗电占了相当大的比例,为适应市场的竞争,降低运行成本,空调节能是电信公司所要考虑的一个重要问题。
  
  JF4000还支持多路的开关量输入、开关量输出以及模拟量输入,可以检测并控制空调和风扇等设备的运作。
  JF4000可以处理风机、空调等设备的联动关系,可以大规模的节省电能。
  原理:A、室外温度高时,开室内空调
   B、室外温度低时,关闭空调,用室外冷空气对设备散热
  
  节能系统,延长空调的使用寿命。由于一年四季中机房的散热部分是由通风系统来承担的,空调的开机时间缩短,故空调的使用寿命可以延长。

  节能系统,能够降低电能的消耗。由于通风系统充分有效的利用室外不同季节、不同环境、不同时段的较低温度的自然空气,从而使得空调的开机时间减少,甚至无须开启空调,降低了电能的消耗。





















































































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