KBZN-1智能机柜控制器.doc

KBZN-1智能机柜控制器 V1.0 用 户 手 册一、概述KBZN-1智能机柜控制器V1.00是针对IT基础设施需求设计的一个系统平台。采用数字化传感器技术，经济、精确实现机房机柜的三维微环境监控，配合可视化管理，最大程度解决了机柜微环境问题，优化机柜空间，从而发挥机柜最大性能，降低成本。事故发生趋势预警技术，通过运行数据分析，对可能发生事故的趋势，提前预警，避免事故的发生。 多种方式预警，可通过以太网、无线、短信等多种方式及时通过多种途径（声光、短信、网络、电话）向相关的人员报警。 二、参照标准1. GB / T 49671995 电子计算机通用技术标准；2. GB / T 98132000 微型计算机通用规范；三、系统功能描述本系统使用两路进线用于交流220V/380V场合，具有总电流/电压监测功能、总功率/分路功率及功率监测功能，同时实现总电能/分路电能计量、总电流/分路电流控制、单元开关/状态监控和多种情况报警功能，系统还能够自定义用户管理权限、可以设置三级管理密码、能够实现远程监视和操作/报警日志记录备查功能。具体功能描述如下：1. 数据采集、监测功能智能型电参数采集模块,可测量三相电流、电压的真有效值、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电能等参数，模块带有二线制RS-485通讯接口，采用标准MODBUS-RTU协议。 双路三相进线相电压（通过电压转换器提供测试，三点数据）； 双路总进线相电压（测量单相3220V，三点数据）； 双路单相总电能计量 双路单相总负载功率与功率因数可不写； 各分路输出负载功率； 各分路负载电流（24路单相电流实测数据）； 三相进线零线对地电压、电流（可选项）； 三相进线频率； 三相电相序监测； 三相电流显示； 三相电总有功功率、无功功率、视在功率、电能显示； 谐波功率监测（可选项）； 分路开关位置状态监测； 温湿度状态（其工作电压DC12V、接受420mA模拟信号）； 烟雾报警状态（接受无源触点信号）； 水浸状态（接受无源触点信号）； 门禁状态（接受无源触点）；2. 控制功能 对分路输出开、关控制（可选项，不大于15路）； 对总进线开关的开、关控制（可选项）； 超载切断分路输出设置（可选项）； 遥控分断分路输出（不设置遥控合闸，可选项）； 2处以上烟雾同时报警，确认火灾发生时切断进线电源（可选项）； 双路进线相序错误切断一路进线（可选项）；3. 电能计量功能 自动记录分路单位时间内的总用电量； 自动记录进线单位时间内的总用电量； 双回路进线时，自动记录单路总电量及双路总用电量；4. 异常报警功能主路，及其分路三相线电压，线电流实时监测报警。环境变量监测包括温度，湿度，烟雾及其门禁开关量报警。 自定义报警； 单相输出负载电流超过额定值（阀值可调）； 三相进线时，每相总电流超过额定值（阀值可调）； 零线对地电压超过阀值（可调）； 温湿度上、下限设定报警值； 三相电流不平衡度超过设置阀值； 三相电压不平衡度超过设置阀值； 系统报警功能； 双路进线相位不一致报警，并切断一路进线开关(按需要选用)； 双路进线频率不一致（默认0.5%）报警； 避雷器失效报警（提供无源触点信号）； 烟感探测器动作时（提供无源触点信号）； 水浸发生时报警； 门禁打开时报警； 自定义报警发生时报警； 分路启用后电流归零时报警； 主回路跳闸时报警（带有跳闸无源触点）； 不阻塞重复报警； 报警模式； 系统机柜面板报警指示灯闪烁、蜂鸣器发音清晰； 触摸屏自动跳转到报警界面，报警指示灯闪烁； 手机模块向管理员手机上发布报警短信，中文通知报警内容； 远程监测界面上报警指示灯闪烁并发布报警信息；5. 系统校时功能 在系统设置界面提供人工校时； 通过以太网口，实现基于TCP/IP的网络统一校时； 6. 通信功能系统支持多种通信功能： 系统提供3路485接口，以便适应智能机柜监测端多点互连的用户要求，其中两路用于全电量实时监测，1路作为备用； 为了实现智能控制器与触摸屏之间双向数据通信，系统提供了1路RS 232串行通信接口； 系统提供1路以太网口用于在线远程监控； 系统提供1路CAN总线接口作为备用，支持系统升级；7. 远程监测功能 通过安装和配置客户端浏览器，即可远程对智能机柜环境实时监测； 8. 设置功能 可以在触摸屏上对报警阀值上下限、电参数及其环境变量阀值进行设置，企业自备服务器的情况下，可以通过管理员权限远程设置；四、主要技术指标1. 电源参数直流供电电压:24VDC30%（有效值）频率：50Hz5%；2. 时钟参数日计时误差可达到0.5s/天，停电后，实时时钟运行时间50000小时；3. 停电后数据保持时间用串行存储卡来存储电能数据，停电后数据保持时间为10年；4. 气候条件、环境温度-2565相对湿度：5%95%（无凝露）；5. RS485口数据传输的可靠性RS485口的传输、抄收成功率不小于99.9%, 18个模块54路电量检测速率2秒；6. 可靠性平均无故障工作时间（MTBF）100000小时；7.绝缘电阻正常大气条件下，额定电压Ui60V,绝缘电阻5M（用500V兆欧表）；8.高频干扰适应能力波形：衰减振荡波，包络线3-6周期后衰减到峰值的50%；9.机械性能采集终端能承受频率f10Hz、振幅为0.3mm及频率f在10Hz150Hz范围内、加速度为1m/s2的振动。对常规运输条件下的冲击，设备不发生损坏和零部件振动脱落现象。10.静态功耗:5W；11.外形尺寸:200mm150mm45mm(见附图)；五、系统安装说明1. 硬件端口说明 KBZN-1智能机柜控制器外形图和安装尺寸（单位：mm）； 控制器板卡外形图及安装尺寸： 图1 控制器板卡外形图及安装尺寸 控制器机壳外形图及安装尺寸： 图2控制器机壳外形图及安装尺寸 KBZN-1智能机柜控制器接口列表：标 号功 能 说 明 联 接 对 象JP18路光隔离输出（可直接接DC24V继电器）用户自定义JP28路光隔离输出（可直接接DC24V继电器）用户自定义JP54路光隔离输出（可直接接DC24V继电器）用户自定义JP3JLINK V8仿真器接口（在主控板上）JLINK V8仿真器JP4以太网接口 连接远程通信JP6继电器供电（直流24V）外接直流电源JP75路光隔离输入接口(无源触点接入)用户自定义JP8带隔离RS485通信接口用于电量监测JP12带隔离RS485通信接口用于电量监测JP10带隔离RS485通信接口预留JP9暂空预留JP11带隔离CAN总线通信接口CAN通信设备JP134路单端模拟量输入接口（默认量程：010V）外部设备JP144路电流环模入接口（默认量程：020mA）外部设备(电流信号)JP15控制板电源输入接口外接24V开关电源JP16SD卡接口各种容量SD卡Com1232通信接口接触摸屏 各端口定义详解： 两组8路光隔离输出、一组4路光隔离输出： JP124VI0102030405060708输出端口高电平 8路开关量输出（低电平触发） JP224VI0910111213141516输出端口高电平 8路开关量输出（低电平触发） JP524VI20191817输出端口高电平4路开关量输出（低电平触发） JTAG接口： JP31 2 3 4+3.3VSWDIOSWCLK GND 说明：使用JLINK V8仿真器调试编程； 继电器供电接口： JP61 2VDDGND 5路光隔离输入接口：JP71 2 3 456IN1IN2IN3 IN4IN5DGND 三路带隔离RS485通信接口： JP8、JP12、JP101 2A+B- 带隔离CAN总线通信接口 ：JP111 2CANHCANL 4路单端模拟量输入接口（电压信号输入）： JP131 2 3 45AI1AI2AI3 AI4AGND说明：默认量程：010V 4路电流环模入接口（电流信号输入）：JP141 2 3 45 6 78AI5AGNDAI6 AGNDAI7AGNDAI8AGND说明：默认量程：020mA 控制板电源输入接口： JP151 2VDDGND2. 软件安装 服务器安装及配置 安装JDK及环境变量配置：默认安装路径C盘，如C:j2sdk1.4.2_05；操作步骤如下：a.在系统变量里（当然也可以在用户变量里）点新建：变量名：JAVA_HOME变量值：C:j2sdk1.4.2_05b.再次点新建：变量名：classpath变量值：.;%JAVA_HOME%libdt.jar；c.并在path里加入 .;%JAVA_HOME%bin； 安装apachetomcat 7.0.40并在webApps中导入ROOT.war文件Tomcat环境变量配置：默认安装路径C盘，如：C:Tomcat50（在这里切记一下，安装Tomcat时，在其字母周围一定不要存在空格，否则最后可能导致配置不成功）；操作步骤如下：a.在系统变量里点新建：变量名：CATALINA_BASE变量值：C:Tomcat50； b.再次新建：变量名：CATALINA_HOME变量值：C:Tomcat50；c.点击确定后在classpath中加入%CATALINA_HOME%commonlibservlet-api.jar；在path中加入%CATALINA_HOME%bin;确定后你的Tomcat就配置好了，同样要验证是否配置成功，那就运行Tomcat,点击启动（或Start service）后，打开浏览器，敲入http:/localhost:8080,如果出现页面，那么配置成功； 安装MicrosoftAccess并在数据库管理工具中还原指定数据库； 客户端软件安装及配置 连接因特网； 系统安装IE7.0以上或相关浏览器；3. 接线要求及注意事项 RS-485通讯用双绞屏蔽线，其屏蔽层应单端接地，为防止接线脱落，在接入端子口的导线端加装冷压直脚端子，确保信号畅通； 按照端子标注接入所属导线，不得将正、负极接反；六、系统参数设置及使用说明按以上要求将采集终端安装连线完毕并确认无误、通电运行后，按以下步骤进行现场操作：1. 系统登录及用户权限说明图3 操作员登录页面操作员登录页面用户名： 操作员初始密码：111权限：访问页面为 主路监测、支路监测、历史记录 、支路报警显示； 图4 管理员登录页面管理员登录页面用户名:管理员初始密码：222权限：访问页面为 主路监测、支路监测、历史记录、支路报警显示、报警设置系统管理员登录页面用户名：系统管理员初始密码：333权限：所有页面，登录后可直接进入修改密码页面图5系统管理员登录页面2. 登录后进入主控页面图6系统主控页面 电能主回路参数监测 点击主控页面（图6）内主路监测，支路监测 进入监测页面， 对主路1,2 路电能参数进行实时数据及趋势图显示及监测；图7 主回路电参数监测页面 电能支路参数监测图8 支路电参数监测页面对支路1，2路(KA,2KA路) 进行实时数据及开关状态监测，电流，电能在快捷页面显示，其他详细信息请点击图8中，支路参数详细按钮；3报警参数设置及操作说明报警参数初始化设置主要是为系统监控参数设置初值，本系统采取两步法完成初始化设置工作。第一步是在系统开机时给控制参数设置默认值，第二步是提供修改默认值的操作界面，支持用户按实际需求修改控制参数。 控制参数初始化的确定及原则： 确定主回路监控参数主回路对电压和电流越限情况均要执行实时监控，针对电压越限控制既要监控超高电压的情况出现而设置电压上限，也要监测超低电压的情况出现设置电压下限。对于主回路电流越限控制问题，主要是考虑防止系统遭受大电流冲击，采取两级越限监控，并设置主回路电流上限和主回路电流上上限两级越限阀值。 主回路额定电压 380V ，本系统确定越限控制参数的原则是：电压上限 10%， 电压下限15% 主回路额定电流 250A ，本系统确定越限控制参数的原则是：电流上限阀值85% 电流上上限阀值95% 确定支路监控参数支路越限控制主要是防止支路大电流出现，因此在支路同样采取两级越限监控，并设置支路电流上限和支路电流上上限两级越限阀值。支路额定电流默认值为32A，本系统确定越限控制参数的原则是电流上限阀值为额定电流的85%，电流上上限为额定电流的阀值95%； 报警参数初始化设置 管理员登录，点击主页面（图6）报警设置 ，进入报警参数设置页面，可进行报警参数设置及相关操作； 图9 报警参数设置页面 根据需要点击（图9）中下拉框，可选择进入主回路参数设置页面（图10），或进入支路参数设置页面(图11)，完成主路报警参数设置及支路KA或支路2KA报警参数设置功能； 图10 主回路参数设置 图11 支路参数设置 报警设置页面（图9）按钮操作说明 长按设置按钮 5-10秒，完成报警阀值(初始为默认值)设置。如需修改阀值参数，在对应位置(主路，支路见图1,2报警设置)修改参数，并在修改完毕后，如上长按设置按钮5-10秒，完成报警阀值设置。 设置好阀值后，通过按下报警按钮 启动报警功能(一般工作状态，报警按钮应置于按下状态) 当报警发生后，系统会触发蜂鸣器(报警信息包括: 蜂鸣器间断闪烁及鸣叫; 手机发送相应报错短信;触摸屏会自动跳至报警显示界面清晰显示具体报警事项) 如需消除蜂鸣器报警(其他类型报警继续正常工作)，按下消音按钮5-10秒。如蜂鸣器停止闪烁及鸣叫，则消音成功 当按下消音按钮之后，产生报警的信号将不会触发蜂鸣器，按下复位键之后5-10秒，所有报警信号将恢复初始状态，触发蜂鸣器报警 消音和复位按钮只针对蜂鸣器 报警显示图12 主回路报警显示页面点击主路监测页面（图7）内 按钮，可进入查看主路报警显示页面；注：系统有主路报警信号触发时，主路报警显示页面会自动弹出；图13 支路报警显示页面 点击主控页面（图6）内 按钮，可进入支路报警显示页面；注：系统有支路报警信号触发时，支路报警显示页面会自动弹出；4. 历史记录查看点击主控页面（图6） 按钮，可进入历史记录查询页面；说明： 红框内为选择指定模块历史记录 绿框内为选择指定日期历史记录 黄框内为显示指定模块历史记录(根据红框和绿框内选择)图14 电参数历史记录查询页面七、KBZN-1智能远程操控系统架构及配置说明一、 KBZN-1智能机柜远程操控功能，可采用两种模式构成：模式1：如服务器资源可用，可以将以上设备(网页服务器，数据哦那个功能机)整合配置于服务器中，如下图所示：模式2: 如无服务器资源，可租用外部网页服务器(如:万网)，然后由内网连接该网页服务器将采集数据转移至外部网页服务器数据库内，如下图所示：二、设备配置需求如下表所示： 服务器路由器软件配置模式1该种模式 网页服务器和采集数据转移可整体置入公司服务器内，由公司服务器连接Internet. 对服务器要求参考如下:CPU :E2160系列，LPGA封装，双核，工作功率65W，核心电压1.25V,主频1800MHZ，总线频率800MHZ，倍频9，外频200MHZ，128M一级缓存，1M二级缓存内存: DDRII6671G,采用PBGA封，频率66