Дистанционный мониторинг, контроль и управление технологическим оборудованием на удаленных объектах
Особенности
- Мониторинг и управление TCP/IP, SNMPv2
- 2 интерфейса Ethernet 10/100 Мбит/с
- 2 последовательных порта RS-485
- 4 последовательных порта RS-232 Serial Port
- 8 дискретных (цифровых) входов
- 4 выхода контактов реле с током до 10 А
- 4 входа для подключения аналоговых датчиков
- 2 входа аналоговых датчиков температуры и влажности
- 1 вход цифрового датчика температуры
- Потребляемая мощность до 5 Вт
- Поддержка внешнего источника питания АС 220В
- Штатное питание от 20В до 70В постоянного тока
Обзор
Устройство ТТА-Х предназначено для дистанционного контроля, мониторинга и управления через сеть Ethernet различного технологического оборудования установленного на удаленных необслуживаемых объектах.
В частности устройство поддерживает:
- передачу данных от оборудования охранной и пожарной сигнализации;
- передачу данных от оборудования видеонаблюдения;
- контроль и управление оборудованием электропитания и климатики;
- контроль и управление специализированным технологическим оборудованием;
- мониторинг параметров окружающей среды;
- фиксацию и передачу сообщений аварийной сигнализации;
- формирование сообщений о превышении установленных величин контролируемых параметров;
- сбор данных по работе технологического оборудования.
Рис 1. Применение устройства удаленного доступа и управления ТТА-Х.
Устройство дистанционного контроля, мониторинга и управления ТТА-Х в базовой конфигурации имеет 4 последовательных порта RS-232, 2 последовательных порта RS-485, 2 входа аналоговых датчиков температуры и влажности, 4 выхода нормально разомкнутых беспотенциальных контактов реле, 8 цифровых входов, а также 4 входа для подключения различных аналоговых датчиков.Для объектов, где необходимо контролировать большее количество параметров, базовая версия оборудования может быть доукомплектована требуемыми модулями расширения.
Мониторинг, дистанционное управление и сбор данных осуществляется по средствам протокола SNMP версии 2.
Аппаратная часть
Устройство представляет собой модульную конструкцию в корпусе высотой 1U. В состав базового модуля TTA-X-BASE входит преобразователь питания, главный микроконтроллер, основной набор интерфейсов и разъём расширения.
В случае необходимости базовый модуль обеспечивает подключение модулей расширения.
Температурный диапазон функционирования устройства: -40..+85С.
Номинальное напряжение электропитания 20В – 72В постоянного тока.
Устройство удаленного доступа и управления подключается к сети передачи данных с помощью интерфейса Ethernet. Для резервирования каналов передачи данных установлено два равноценных Ethernet порта, 10/100 Мб/с, подключаемые через разъем RJ 45.
Поддерживается как автоматическая установка IP адреса, маски, шлюза с помощью DHCP, так и ручная установка IP адреса, маски, шлюза.
Возможности ПО
К основным возможностям программного обеспечения устройства относится:
- Получение необходимой информации о ситуации на объекте (диагностика технического состояния коммуникационного и технологического оборудования, счетчиков электрической энергии, систем электропитания, оборудования поддержки температурного режима (кондиционеры, нагревательные устройства), систем системой приточно-вытяжного воздушного охлаждения (freecooling), отдельными устройствами и аппаратами и т.д.).
- Автоматический опрос устройств, оборудования, аппаратов, соответствующих их параметров с заданной периодичностью, хранение необходимой информации о функционировании объекта в течение длительного времени.
- Автоматизация процесса сбора, обработки, хранения, отображения информации об учете использованной электроэнергии.
- Накопление, обработка, хранение в базе данных и документирование параметров учета по каждой точке учета.
- Создание пользователей, редактирование прав, блокировка пользователя, изменение пароля и т.п.
Протоколы обмена
Устройство поддерживает SNMP протокол на чтение и запись. По протоколу SNMP возможно считывание текущей конфигурации и настройка всех параметров конфигурации устройства (настройка портов, канала передачи данных и др ..), снятие показаний с датчиков температуры (установка аварийных порогов температур), контроль состояния контактов внешней сигнализации, настройка пар контактов (нормально замкнутые, нормально разомкнутые, название аварии, активная / неактивная и др.).
При возникновении/пропадании любых аварийных событий (аварии от внешних устройств, аварии при пересечении порогов температур и др.) возможна отправка по SNMP trap-сообщений на заданные IP адреса.
Поддержка внешних устройств
Устройство удаленного доступа и управления может поддерживать разные типы внешних устройств, такие как:
- счетчики электроэнергии (отвечающие требованиям стандарта МЭК 62056 (DLMS / COSEM) относительно обмена данными с внешними устройствами);
- стойки электропитания;
- панели управления дизель-генераторных установок.
Предусмотрена возможность добавления новых типов оборудования различных производителей. Для их конфигурирования, обмена данными необходимо предоставление документации на протокол обмена соответствующего оборудования.
Также предусмотрена работа с устройствами с помощью программного обеспечения поставщиков оборудования систем электропитания, счетчиков, дизель-генераторных установок. Для этого выбранный канал связи с устройством (RS-232, RS-485) появляется в системе Windows как виртуальный последовательный порт (COM-порт) или Telnet-порт. Если на выбранном устройстве нажать кнопку «Управление», будет запущено ПО производителя оборудования, которое сможет соединиться с устройством через указанный порт.
Устройство прозрачно в режиме Ethernet – RS-232 моста, т.е. обеспечивает прямой канал передачи данных для стороннего ПО.
Устройство обеспечивает считывание и передачу параметров работы оборудования через протокол SNMP в систему мониторинга.
Возможно, автоматическое управление климатом согласно заданным порогам температур. Если температура ниже заданного нижнего порога – включается оборудование обогрева, выключается кондиционер (с учетом гистерезиса), если температура выше верхнего порога – включается кондиционер, выключается оборудование обогрева (с учетом гистерезиса). Пороги температур для включения/выключения соответствующего оборудования настраиваются отдельно для устройств нагрева и охлаждения. При пересечении температуры предупредительных и критических верхних или нижних порогов система передаёт аварийные сообщения в ПО сервера и на заданные IP-адреса по SNMP.
Последовательные порты
Для опроса/управления внешним оборудованием по последовательным портам устройство содержит порты RS-232 и RS-485 по 4 порта каждого типа в минимальной конфигурации и с возможностью увеличения количества с помощью плат расширения.
Порты программно конфигурируются, подключаются каждый через отдельный разъем RJ 45.
Дискретные (цифровые) входы
Устройство имеет возможность принимать сигналы аварий, которые передаются из источников сигнализации с помощью беспотенциальных контактов (реле) или оптоэлектронных развязок. Работа входных линий сигнализации программно конфигурируется на замыкание или на размыкание, или деактивируется.
Номинальное напряжение от устройства на разомкнутых парах входных линий сигнализации: 12 В постоянного тока.
Все входные линии сигнализации имеют общую шину, гальваническая развязка в устройстве не предусмотрена (обеспечивается источниками сигнализации).
Количество пар входных линий – в базе 8, расширяется платами расширения по 16 линий на плате, ввод через разъемы RJ-45, по 4 входа на разъёме.
Устройство имеет порты для подключения двух датчиков температуры либо совмещенных датчиков температуры и влажности. Устройство обеспечивает опрос этих датчиков, настройку пороговых значений выдачи аварийных сигналов (минимальная температура, предупредительная температура, аварийная температура).
Выходы управления
Устройство удаленного доступа и управления имеет возможность управления внешним технологическим оборудованием с помощью нормально разомкнутых беспотенциальных контактов реле током до 10 А, т.е. включать и выключать другие устройства.
В базовом устройстве предусмотрено 4 выхода (4 пары нормально разомкнутых контактов реле).
Модульность
Устройство представляет собой модульную конструкцию в корпусе размером 1U для установки в шкаф. Основой является базовый модуль TTA-X-BASE, в состав которого входит преобразователь питания, главный микроконтроллер, основной набор интерфейсов, разъём расширения. К базовому модулю подключается плата расширения TTA-X-CROSS, обеспечивающая подключение до трёх модулей расширения. Таким образом, обеспечивается возможность масштабирования количества портов в устройстве (установка дополнительных портов и интерфейсов различного типа в различных конфигурациях).
Питание устройства осуществляется либо от имеющегося на объекте заказчика источника питания постоянного тока напряжением 18-72 В, либо с помощью отдельного блока питания AC/DC ~220В 50Гц.
Рис. 2. Общий вид устройства с тремя установленными модулями расширения.
Рис 3. Структурная схема устройства ТТА-Х – компоненты системы.
Компоненты системы
Структурно устройство ТТА-Х состоит из базового модуля и требуемых модулей расширения.
Базовый модуль TTA-X-BASE содержит:
- блок питания, работающий от постоянного напряжения 18-75В;
- управляющий высокопроизводительный процессор;
- flash-память для накопления информации об аварийных событиях;
- 2 равнозначных Ethernet-порта 10/100 Мбит/с, выведенных с внутреннего коммутатора (т.е. порты могут играть роль коммутатора (switch) при недостаточном количестве портов). По Ethernet происходит удалённый доступ и управление устройством ТТА-X;
- 4 порта RS-232, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45;
- 2 порта RS-485, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45;
- 2 входа цифровых датчиков температуры;
- 2 входа аналоговых датчиков температуры и влажности;
- 4 выхода нормально разомкнутых беспотенциальных контактов реле током до 10 А;
- 8 цифровых входов для подключения датчиков сигнализаций, контроля срабатывания разного технологического оборудования и т.д. Номинальное напряжение от устройства на разомкнутых парах входных линий сигнализации: 12 В постоянного тока;
- 4 аналоговых входа измерения тока или напряжения с подтяжкой 12 В и током замыкания 40 мА для подключения различных аналоговых датчиков.
Рис. 2. Базовый модуль TTA-X-BASE.
Таким образом, базовый модуль представляет собой законченную систему контроля с довольно богатым набором интерфейсов. При достаточности данных интерфейсов для задач заказчика, может поставляться в корпусе размером XXX x YYY x ZZZ см для настольной установки или для крепления в стойку. Данное исполнение не предполагает дальнейшее расширение количества интерфейсов.
Модули расширения:
- TTA-X-4RS232 – модуль содержит 4 порта RS-232, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45
- TTA-X-4RS485 – модуль содержит 4 порта RS-485, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45
- TTA-X-8AIN – аналоговых входа измерения тока или напряжения с подтяжкой 12 В и током замыкания 40 мА для подключения различных аналоговых датчиков.
- TTA-X-16DIN – цифровых входов для подключения датчиков сигнализаций, контроля срабатывания разного технологического оборудования и т.д.
- TTA-X-BAT – модуль резервного питания. Содержит аккумулятор и контроллер зарядки. Предназначен для временного резервного питания системы и оповещения системы контроля при пропадании основного питания.
- TTA-X-GSM – модуль оповещения по сети GSM. Возможна передача аварийных сообщений через сеть Интернет по SNMP, отправка email-уведомлений, СМС-сообщений.
- TTA-X-ETH – Модуль расширения Ethernet портов. 4 порта 10/100 Мб/с, подключаемые через разъемы RJ-45. Порты имеют общее коммутационное поле с портами Ethernet на базовом модуле TTA-X-BASE.
Возможна разработка других типов модулей по техническому заданию заказчика (например, модули для подключения по протоколам обмена данных интернета вещей (IoT) и т.д.).
Поддержка универсальной системы управления и мониторинга
Поддержка протокола SNMPv2 позволяет интегрировать устройство TTA-X в стандартную систему сетевого управления и контроля. Например, можно использовать различные open source решения распределенного мониторинга сетевого оборудования. Это универсальные решения с открытым исходным кодом для мониторинга множества сетевых устройств в режиме реального времени и гарантированного получения оповещений при каких-либо проблемах.
Также мы предлагаем специализированное программное обеспечение собственной разработки – «TTA Monitor».
Программа «TTA Monitor» является кроссплатформенной и работает под операционными системами семейства Windows и Linux.
Технические характеристики
System Type | |
---|---|
Unit |
General Info | |
---|---|
Length 15 cm/5.905″ | |
Width 10.8 cm/4.251″ | |
Height 3.9 cm/1.535″ | |
Weight 400 g (without the aerial, battery and set of sensors) |
Interfaces | |
---|---|
Ethernet 10/100 Mbit – 2 | |
GSM/GPRS – 1 | |
RS-485 galvanically decoupled to 2kV – 2 | |
RS-232 galvanically decoupled to 2kV – 2 |
Connected Devices and Monitored Parameters | |
---|---|
Loops for connecting security/fire alarm devices – 4 | |
Power supply output of security/fire alarm devices (10..12V, 100mA or 10..15V 750 mA) – 1 | |
Remote temperature sensor connection input – 1 | |
0..3V voltage metering input (humidity sensor) – 1 | |
Temperature sensor power supply output (5V, 100mA) – 1 | |
0..90V voltage metering input (station battery or UPS battery) – 1 | |
Inputs for connecting 220V AC voltage availability detectors – 2 | |
Input for connecting a backup battery of 12V rated operation voltage – 1 |
Event Memory | |
---|---|
Nonvolatile memory for keeping 65,536 events | |
Nonvolatile memory for keeping 131,072 events (optionally) |
Supported Protocols | |
---|---|
TCP/IP | |
SNMPv2 |
Power Supply | |
---|---|
Input supply voltage range | from 20 to 70V DC 3..4W (without GSM module) 4..5.5W (with GSM module) |
Power consumption | up to 20W in the battery charge mode |