摘要：文章簡要介紹LonWorks技術的特點及其網絡結構，并根據實際應用介紹該技術在機房監控系統中的應用。

1 LonWorks技術特點及系統結構

    20世紀90年代初，美國Echelon公司開發了LonWorks控制網絡技術，它是一個開放的控制網絡平臺，是目前控制領域中應用最廣的通用控制總線技術之一。該技術提供一個平坦的、對等式的控制網絡架構，給各種控制網絡應用提供端到端的解決方案。如今，許多知名大公司已向全世界提供各類LonMark技術的產品。LonWorks技術自1996年進人中國，也取得了迅速發展。

1.1 LonWorks技術的特點

    LonWorks技術的核心是神經元芯片，它包括一個固化的高級通信協議(LonTalk)、三個微處理器、一個多任務操作系統和靈活的輸入／輸出方式。LonTalk協議提供了OSI參考模型所定義的全部7層協議，其中1—6層協議固化在神經元芯片中，只有第七層應用層是根據應用對象自行定義，大大節約了開發時間和成本投入。其主要特點有：

    (1)開放性和互操作性。LonWorks技術符合ISO的OSI標準，具有很好的開放性、互聯性和互操作性，符合LonMark標準的不同公司的產品可以相互兼容，系統進行擴容十分方便；

    (2)分布式無主站控制。LonWorks網絡采用無主站點對點的對等結構，各節點地位均等，每個節點都能完成控制和通訊功能。部分節點的故障不會造成系統癱瘓，提高了系統的穩定性，降低了維護難度；

    (3)系統結構靈活。LonWorks網絡拓撲結構靈活多變，可根據具體應用工程的結構特點采用不同的網絡連接方式，可以最大限度的降低布線系統的復雜性和工作量，提高系統可靠性；

    (4)成本低，維護容易。由于分布式結構，節省布線、增加新設備、改變設備地址、調整運行參數、系統升級只需通過微機設置，不必更改硬件設備，因此可以節省硬件數量與投資，節省安裝與維護費用。

2 應用實例

    上海工業自動化儀表研究所從1996年開始研究開發LonWorks技術，已開發出多種LonWorks產品，并成功地將其應用到工業現場、智能建筑、機房監控、交通運輸等多個領域。本文就其在成都某通信有限公司機房環境動力監控系統中的實際應用來說明LonWorks技術在機房監控中的應用。

2.1 系統配置

    為保障通信公司各種通信設備的正常不間斷運行，對供電系統和環境的要求就非常高，對動力與環境實現自動化監控成為必不可少的條件。一般情況下監控系統由上位管理機、網絡接口以及多個LonWorks節點模塊及各種現場設備組成。

    上位機通過網絡接口模塊與LonWorks總線相連，用于整個系統的集中監控管理、分析與檢測網絡通信上的節點間的通信包、網絡變量等的通信狀況，包括通信量的分析、數據包的誤碼率和內容檢測等；LonWorks網絡接口模塊負責接收上位機下達的指令和上傳本節點的實時檢測參數。節點數量可根據監控的需要增減，使用LonWorks現場總線作為控制和通信網絡把各節點連接成一個分布式智能控制系統，網絡拓撲結構采用總線方式，傳輸介質采用雙絞線，通信位速率設為78.125Kbps時，LonWorks總線任意兩節點之間的通信距離可以達到2700m。

    工程現場已安裝各種現場檢測設備，包括溫濕度儀4臺、漏水檢測儀1臺、UPS 2臺、電量檢測儀1臺、各種電源開關及消防檢測開關8路(市電電源開關、專用市電電源開關、I#USP電源開關、2#USP電源開關、主機房消防檢測、配電室消防檢測、監控室消防檢測、大樓消防檢測)。根據現場設備情況配置LonWorks系統結構的各個部分，其系統結構如圖所示。

2.1.1 LonWorks節點模塊

2.2 軟件功能

    根據系統要求，在組態王中進行相應編程，該系統實現的主要功能如下：

2.2.1實時監測

    實時監測包括環境監測和動力參數監測。環境監測主要是機房內溫、濕度監測及漏水監測；動力參數監測則主要包括電源開關、電量參數(三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等)采集和全部UPS工作狀態監測。

(1)溫濕度監測

    計算機及通信設備對溫度和濕度有較高的要求，在機房中布放溫濕度變送器，通過模擬量輸入模塊采集數據并傳遞到上位機組態王軟件中，對溫濕度進行實時顯示、繪制時間曲線、在數據超出高低限設定值時發出報警信息。

(2)漏水監控

    使用智能漏水檢測系統(包括漏水控制器、漏水感應線及其他輔助設備)檢測感應線上任何點的漏水位置，并發出語音報警。感應線纜為特種橡膠制成，抗腐蝕、抗酸堿，具有斷線自動報警功能，同時系統還可檢測機房潔凈度，當感應線上的塵埃集結到一定厚度，報警提示管理人員清洗感應線。

(3)電源開關及消防狀態監測

    監視各支路電源及消防的開關狀態，通過光電隔離電壓轉換和數字量輸入模塊，實時監控配電狀況。

(4)電源參數監測

    采用電量檢測儀監測市電和UPS供電質量，如三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等參數。對于重要的參數可作曲線記錄，查詢每段時間內的參數變化，并可顯示選定某天的最大值、最小值，使管理人員全面了解供電情況。

2.2.2 報警

    在上位機組態王軟件中編程可對實時采集到的各種現場檢測數據進行報警判斷并發出警報，實現的報警功能如下：

    (1)對各種開關量進行打開、閉合或狀態改變報警；

    (2)對模擬量進行高限、低限、高高限、低低限、變化率、死區等報警；

    (3)通過音箱直接發出報警信息；

    (4)利用調制解調器通過電話發出報警信息；