远程机房监控范文

远程机房监控范文（精选12篇）

远程机房监控 第1篇

关键词：机房,异地,远程,温湿度,监控

1 概述

随着计算机技术的不断发展, 计算机机房早已成为了各单位的核心部位, 其配套的环境设备也日益增多。这些环境设备和子系统 (如供电系统、空调系统、UPS设备、消防等) 为计算机系统的正常运行时刻提供保障, 一旦机房环境设备出现问题, 就有可能影响到计算机系统的运行, 甚至对整个系统运行构成威胁, 造成严重后果。

因此, 为了保证机房设备运行的安全和稳定, 许多机房维护人员都是采用人工值班的工作方式, 定时定点巡视机房设备。但是这样的管理方式在很多情况下不能及时发现故障, 而且对故障发生的时间、原因等都不能做出科学的判断和分析。这对机房的管理无疑是一个不利的因素。

克拉玛依市气象局机房就存在以上问题, 其机房的物理位置分布分散, 有的相距十几公里, 如果单靠人力去检查巡视是不可能实现的。因此, 建立一套机房异地远程温湿度监控系统, 实现对机房设备的统一监控与管理势在必行。

2 系统原理

机房温湿度监控采用的方式大多是采用温湿度探头采集温湿度信息, 然后通过通信装置将采集的信息发送至服务端, 由服务器接收并处理, 最后由客户端进行显示。

通信方式一般采用的有RS232RS485串口通信方式、TCPIP网络通信方式和GPRS无线传输方式等。RS232RS485串口通信方式具有经济实惠、组网简便的特点, 其采用的是标准的串口通讯方式, 理论最大传输距离为4000英尺, 实际上可以达到3000米, 另外RS232-C接口在总线上只允许连接1个收发器, 而RS485接口在总线上可以连接多达128个收发器, 这样用户可以利用单一的RS485接口方便地建立设备网络。TCPIP网络通信方式采用TCP/IP协议, 具有开放性、低成本、高速度、高可靠性等特点, 把网络连接功能嵌入到现场温湿度传感器中;以简单灵活的组建跨地域远程分布式温湿度测控系统, 对分散在不同的地点温湿度进行实时数据采集传送, 实现多点的实时监控。GPRS无线传输则是通过GPRS无线传输方式, 将信号传回服务端。

3 方案设计

机房异地远程温湿度监控系统方案设计包括两个方面:一个是硬件平台的搭建, 另一个则是软件平台的开发。硬件平台主要考虑的问题是设备的选型和布设, 软件平台主要的问题是系统的架构和接收方式。

3.1 硬件平台

针对机房环境的不同, 可以采用灵活的设备布设方式:在不便架设网线的地点采用GPRS型网络温湿度计, 采用SIM卡进行数据传输;在带有屏蔽性质的地点采用TCPIP型网络温湿度计, 利用现有的网络资源进行数据传输;在中心机房架设接收服务器, 定时接收各地的温湿度信息。

3.2 软件平台

软件平台是建立一套基于B/S模式的异地远程机房温湿度软件监控平台。服务端采用指定的端口接收各地温湿度计发送过来的数据, 并存入数据库, 以备分析处理之用;客户端只需登陆服务器网页即可查看相关温湿度信息, 并对敏感数据进行预警, 实现对机房设备的统一监控与管理。

4 结束语

根据以上设计, 克拉玛依市气象局建立了机房异地远程温湿度监控系统, 实现对雷达站、气象站、集群计算机机房、中心机房等多个重要位置的温湿度统一监控。利用先进的科学技术减轻维护人员工作的负担, 同时也实现了对机房的科学管理, 提高了整个系统运行的可靠性、稳定性和兼容性。

参考文献

[1]郑华.浅谈远程监控机房温湿度报警系统的设计与实现[J].数字技术与应用, 2010, 12.

UPS远程集中监控 第2篇

一、系统概述

1、系统实施概述

随着网络的普及和信息化的深入，设备呈现智能化发展，促进了现代社会的信息化进程。而信息化社会的核心就是各种信息数据，如何安全的保存数据也成为了信息化进程最核心的问题。UPS作为网络系统和信息化系统的电源支持，为智能设备提供可靠的供电保障，得到了社会越来越多的人士青睐。它的使用数量越来越多，应用也越来越广泛，而设备的增加远远超过了人员的增加，分布式站点的机房也使管理负担越来越重。作为智能设备而没有智能化集中管理，增加了管理者的工作量和工作强度。如何有效管理这些设备，提高工作效益，降低管理维护成本已成为UPS用户必须考虑面对的问题。

UPS网络集中监控系统正是对众多品牌与型号的UPS网络集中监控。管理员只需要通过在监控主机的网络集中监控软件即可对各分行网点的UPS运行情况一目了然。该套监控系统集成了完善的告警系统，一旦各分行网点的UPS出现异常就能够通过电子邮件、声音告警、窗口告警等多种方式提醒管理员注意异常情况，真正实现UPS的无人化管理，强大的数据库功能能够实现UPS详细历史数据及历史事件的存储，以便管理员能够定期的对UPS运行的数据及状态进行分析。

2、系统设计原则与特点

UPS需要全年全天不间断运行，安全、可靠性要求高，运维管理责任大，实时管理难度大的情况，为有效的进行UPS的网络化管理，及时获取到UPS的运行信息，保障数据业务正常运转，广州维能达提供了高可靠的综合动力环境网络监控管理报警系统解决方案，实时监控各分行网点的UPS运行状况。

 通用性

本监控系统的设计符合国际工业监控之通用性和开放性设计标准。

 可靠性

本监控系统符合电磁兼容性和电气隔离性能设计要求，不影响被监控设备的正常工作；

本监控系统具有自诊断功能，对通信故障、软硬件故障功能能够自动诊断出来并及时告警；

本监控系统硬件能在用户给出的基础电源条件下不间断工作； 本监控系统硬件模块具有良好的抗干扰能力。

 稳定性

本监控系统中某一子系统运行异常，不影响系统中其他子系统的正常运行。

 安全性

本监控系统与被监控对象间具有可靠的电气隔离，本系统的软硬件在任何情况下，均不影响被监控对象运行的安全性。

本监控系统对系统管理和维护人员进行两级权限分类以区分和限制用户对系统和设备的访问能力。

本监控系统对用户的管理和维护操作进行跟踪记录，为运行事故提供分析依据以追究相关的事故责任。

 可维护性

3.1网络化存储和跨网络平台访问

IPPower网络型监控系统可以采集UPS的输入电压、输出电压、输入频率系统运行时进行在线运行状态诊断和监测，能及时发现系统各功能单元故障情况，便于系统故障的维护处理；

软件系统的设计采用模块化结构设计和规范化标识，保证软件的可维护性要求。

 扩充性

监控系统能够在对各分行网点的UPS进行网络集中监控的基础上，实现对机房的温湿度的扩展监控，从而实现对UPS监控管理的进一步延伸。

 开放性 监控系统网络通信协议符合国际网络协议标准，操作系统选用国际广泛使用的Windows操作平台。

3、系统的先进性、稳定性和安全性、温度、负载、电池电压、电池容量、市电状态、电池状态、故障状态等状态参量，采集的数值在监控软件界面上动态地显示出来。在除了能对UPS进行监控管理外，还能够实现对UPS运行的周边温湿度的检测从而实现对UPS监控管理的进一步延伸。3.2实时监测

本监控系统具有网络数据传输接口，可以通过IP数据包传送数据。监控系统将采集的数据以报告的形式传送回来，这样远程计算机可以将数据存入数据库，利用数据库访问进行数据计算、整合和存储。3.3简单和安全的使用

对前端网络采集设备SNMP卡的配置和管理可以通过浏览器方式，用户可以不需要安装额外的软件，通过简洁的网页，用户就可以进行配置，简单易用，节省安装维护人员。为了满足数据安全性的需要，前端设备SNMP卡提供了密码机制，管理员必须通过密码才能访问网页进行修改和配置。为了防止网络病毒的攻击和网络数据干扰，前端网络采集设备SNMP卡设计了特有的包过滤功能和抗病毒机制，保证高可靠度的网络传输。

二、系统设计的依据

《工业企业通用设计规范》（GBT42-81）《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232.90.92）《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82 《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96 《民用建筑电缆工程技术规范》

三、系统配置与组网结构图

嵌入式网络型监控设备SNMP卡分别安装在各机房，与现场的UPS相连；

网络拓扑结构与系统组网设计示意图：

UPS网络集中监控方案拓扑图:

标准型UPS网络集中监控所具备的功能及特点：

 功能1：多品牌兼容性

特点：能够在同一个UPS监控平台上实现不同品牌、型号的UPS统一集中监控。国外知名品牌: APC、爱默生、梅兰、山特、爱克赛、通用、克劳瑞德等。

国内知名品牌:山特、科士达、科华、易事特、力迅、宝星、金武士、意华宝、捷益达、雷诺士等。

 功能2：历史数据及历史事件存储及报表分析功能

特点：系统使用大型、稳定、高效的网络型数据库MySQL数据库进行UPS运行信息的存储，用户可以通过时间段过滤，参数过滤等方式对所监控的UPS进行相应的数据分析和查询，同时形成多种形式的历史统计报表，以便直观而方便进行UPS运行趋势分析。

 功能3：设备管理功能

特点：由于设备的数量较多、分布较为零乱从而造成设备的管理不方便，该系统可以根据各设备的分布情况进行有效的区域划分，让管理更为简单和轻松。

 功能4：系统日志管理记录功能

特点：可以记录各用户在该系统中进行的登陆、设备增加、删除、修改，历史记录的删除、退出、设备的远程操作等。

 功能5：实时告警列表及确认功能

特点：系统提供的实时告警确认功能，管理员可以在获知网点UPS故障时可以通过确认的手段标记相应的网点UPS是否已经采取了安排，以实时列表的形式直观的体现目前站点UPS的故障是否有做相应的安排和处理。

 功能6：远程管理维护功能

特点：可以实现远程对UPS的自测、关机控制，从而达到远程管理维护的目的，用户无需亲临现场，即可对远程的UPS进行常规的操控和维护，大大减轻了UPS管理的工作难度，提升了工作效率，使得UPS的管理水平得到极大地提高，UPS主机和电池也得到了更好的保养，延长了电池的寿命。并且用户的所有操控动作都有相应日志记录，便于管理追溯。

 功能7：系统时间设置功能

特点：内建超长时钟设计，可以进行系统时间的手动设置及网络校时功能以保证前端采集设备的时间与实际系统时间保持一致。

 功能8：UPS计划任务功能

特点：可以根据UPS运维计划的需要，对UPS进行放电、关机等操作的计划任务让UPS的维护工作更加可靠，减少人为条件的限制。

 功能9：前端采集设备具备本地存储功能

特点：在网络通讯中断时，不影响其对UPS运行信息的采集，可以在设备上记录UPS的历史运行数据及UPS的异常情况，网络恢复正常访问后，用户可以通过WEB页登陆到设备上进行历史数据及历史事件的查询。

 功能10：实时侦测每台UPS的运行信息

特点：独特设计，超低带宽占用，实时侦测每台UPS的市电、电池、逆变器工作、旁路、自测等各种工作运行状况，根据多年银行网点UPS监控的经验，并结合最先进的网络通信技术，特别设计了一种目前国内外领先的主被动交互式网路监控系统通信架构，使得监控系统在稳定性和可靠性大幅提升的情况下，取得了最快的实时监控响应速度和最小的网络监控信息数据带宽占用量的极其优良的成果，使得多网点的网络监控在原有的网络通信平台上只需要占用极小的带宽，却能够对数量众多的UPS网点，实现实时可靠的监控，数据和警报响应时间达到了小于3秒的极高速度.四、网络集中监控方案组成：

1、SNMP卡（前端采集设备）

SNMP卡网络监控管理适配器结构及功能概述：

 32位 ARM RISC高速中央处理器，实时嵌入式操作系统uClinux内核 ；

 内建完善的TCP/IP网络功能模块，支持SNMP、HTTP、Telnet、TCP、UDP、ARP、ICMP、DNS、SMTP、DHCP、SNTP、TFTP、PPP等网络协议；

 可Web浏览器进行远程智能型UPS设备进行网络监控管理，特别建立强大的Web Server管理功能模块，使用户可以在任何操作系统平台上通过Web浏览器方便地进行UPS实时状态查询、基本信息管理、远程操作控制UPS、各项参数设置、用户管理、历史资料查询等等全面完善的监控管理功能，以及能够通过Email向使用者或系统管理员发送警报信息；  可配合我司提供的后台管理软件IP Power实现远程智能型UPS设备进行统一的集中管理；  可配合SNMP通用软件实现远程智能型UPS的SNMP管理。

 实时采集智能UPS等设备的状态数据，并对采集上来的数据进行分析、判断和整理，一旦判断设备故障，则立即主动向监控主机发送网络告警，并提交设备故障状态和故障数据；  10/100M自适应高速以太网络RJ45通信接口；

 内建式超长寿命系统时钟，且支持自动校时以达到时钟同步功能；  可在卡上记录一定长度的历史事件和历史数据；

 可设定相应的定时计划实现对UPS的定时管理功能(UPS关机及自测)；（推荐） 可以通过我司提供的短信告警模块，实现设备故障时的短信告警功能；（选用） 可扩展机房环境温湿度网络监控管理功能；（选用）

2、SNMP卡 自带设置页面和历史数据保存页面:

3、中心监控系统软件平台(IpPower)IP Power是一个网络化机房管理业务综合软件平台，完全建立在标准的C/S构架上，采用Winsock、组态和实时数据库技术，OPC协议数据接口，处理来自各个现场的报警信息，值班人员管理。这些数据通过受理、分析、处理、校验等处理过程，保证报警信息及时、正确地得到记录分析，同时为维护部门提供日常维护报表、性能状况统计报表等分析数据。整个监控软件平台的配置非常简便，可以在线进行不中断系统正常运行。配置可在中心远程对现场参数配置及修改和软件升级。监控平台内置软件看门狗，监控软件不会因用户误操作等原因而使系统出错、退出或死机，具有极强的容错能力。

 集中监控软件系统软硬件要求:

◇奔腾（Pentium.）2G或以上速度处理器，与IBM PC 兼容的电脑；

◇Win2000 professional中文版和Win2000 server中文版或WindowsXP professional ◇17”或以上显示器，显示分辨率不低于1024×768，颜色数不少于256； ◇至少一个10/100M以太网络接口； ◇至少512M以上内存； ◇一个只读光盘驱动器；

◇大于500M字节随机存储器；

 关于我们：

广州市维能达技术有限公司由一批专注于 UPS 监控技术的专业技术人员共同发起成立，以领航UPS监控作为公司的专业定位，为广大的 UPS 电源生产厂家，系统集成等客户提供配套的产品及技术服务。

在过去的十多年的时间里，研发团队多次和国内外知名厂商合作，开发完成一系列的UPS 液晶显示，通讯接口产品，包括 RS232，RS485，USB等配套方案，推出多款 UPS 的网络监控适配器（SNMP 卡），MODBUS 协议转换，涵盖了 UPS从单机监控到网络监控的全系列产品，积累了丰富的 UPS 集中监控，管理经验，在跨品牌跨平台方面，也有了充足的技术储备和积累。

远程车载酒精监控系统 第3篇

在老师的指导和帮助下，我们决定利用传感器与单片机相结合来构成醉酒监控系统，设计思路如下：当传感器检测到酒精浓度超出限制时，系统会利用发光二极管与蜂鸣器来提醒驾驶员；同时，程序控制继电器会自动切断电源和发动机点火系统，锁止发动机，阻止车辆启动。此外，该系统还会利用单片机控制GSM模块向设定好的手机号（监控点）发送报警信息，让监控人员对饮酒驾驶的车辆采取进一步措施。

方案确定后，我们立即从硬件与软件两方面进行具体制作。硬件方面包括：单片机的选型、各种传感器和执行器的选择、设计电路、焊接电路板等；软件方面主要是与硬件设计结合，编写和调试单片机的程序。最终完成的监控系统，从功能上分成了四个部分：电源、GSM模块、S12控制器、传感执行模块。电源主要是为后面三个模块提供电能；GSM模块主要用于短信息的发送和接收；S12控制器是整个系统的中枢，对传感执行模块采集来的信号进行识别并处理，然后控制GSM/GPRS模块有针对性的进行短信收发；传感执行模块主要是对驾驶室内酒精浓度进行监测，以及在监测到酒精浓度超标后就锁止发动机点火系统。

本项目是从实际生活需求出发，以安全驾车为切入点，整合一些现有的成熟技术，如单片机、GSM等，形成一套新型的、具有多重防范功能的酒精监控系统，实现饮酒驾车的语音与灯光警示、锁定发动机点火系统及远程报警等功能。不过，通过后来的跟进调查，我们也发现了该系统还有待完善之处。比如，可将该系统与GPS连接，以准确获取醉驾者与车子所在地的信息；在系统内加入湿度、温度等空气状况监测传感器，可以监测车辆内部空气状况，同时增加相应的空气加湿器等部件来调节车内空气状况，形成完整的车载空气状况调控系统（由于我们选用16位的单片机作为主控器，故具有很强的扩展能力，只要对硬件进行相应的补充和对软件进行相应的升级，就可以扩展为车内空气状况调控系统）；还可以将此系统接入车载网络中，利用其无线平台，将车辆的相关参数传给相关部门，用于对车辆状况进行实时监测。

通信机房远程监控系统的设计研究 第4篇

随着我国国民经济信息化建设的全面发展，我国通信网络的总体规模也已跃居世界前列，主要通信设备都已达到或接近世界先进水平。伴随着大规模的通信建设，保障通信设备正常工作的动力能源系统的重要性也日益显著。

随着通信发展集中式应用需求的不断增强，从市电入口到负载端的全套解决方案更能满足用户对高可靠性的要求，电源保护系统延伸到整个电力系统的所有供电环节，从而实现网络的高可用性。在这样的情况下，建立一个完整的“网络、能源一体化”的通信电源机房已是大势所趋。

事实上，网络能源、监控一体化的解决方案在欧美早已是通信运营商解决配套系统问题的第一选择。相对于各种网络能源设备分散采购、分散建设和分散管理的模式，网络能源一体化的解决方案具有极其突出的客户价值。因此，本论文采用模块化的设计思想，对通信机房实现模块化的监控与管理，并利用网络实现远程实时调度管理。

2 远程监控系统的体系结构与功能设计

2.1 系统总体设计

机房的远程监控系统总体上分为三个层次，它们分别是底层传感设备层，监控终端层，以及通信设备层。底层传感设备层负责对机房的主要机电装备的工作状态参数实时采集，以及实现对机房环境参数的实时监测;监控终端层采用单片机实现对底层数据的读取、存储与终端显示，并通过网络通信实现对机房设备的远程监控与控制管理;通信设备层通过对服务器以及交换机的配置，实现与监控终端层PC机的通信，从而实现数据的实时存储与管理，并通过网络通信设备实现与Internet的连接，达到远程客户端通过网络实时监测与控制机房的目的。

2.2 系统的功能设计

为确保机房能安全、稳定的工作，做到有了问题能提前发现，并及时处理，监测系统实现以下功能：

1)实时数据采集

实时数据采集是实施系统监控的基础。在环境设备的监控系统中，需要实时采集的数据既包括高低压配电系统及UPS电源的电压、电流、电源开关状态等参数，又包括空调机的冷热水温度、冷却水温度、流量、送风量、送风温度、新风量等状态参数，以及机房内部的环境参数(如温度、湿度、水浸、烟感、门禁等)。不同参数的采集方式和所用总线标准是不同的(如RS232/485总线、Lonworks总线)，必须把不同的总线标准统一到网络(如TCP/IP协议)上，才能实现真正意义上的远程监控。

2)告警显示

当某一机房的任意环境量的变化超出预先设定的门限值(模拟量)或状态发生变化(开关量)时，如发生温度超标，直流电压越限、失火，玻璃破碎及220V电源断电等故障，机房的控制机主动呼叫后台，传输告警信号到监测中心的主控机，主控机将告警数据交由环境数据机处理，在环境数据机中显示某项告警信号并伴随语音提示，同时向预先设定的BP机或电话自动发出呼叫，通知查修人员。

3)远程显示及控制

在监测中能够实现对机房底层的设备的远程控制，例如，可以远距离控制机房前台视频切换和云台的运动(如镜头的推拉伸缩);另一方面，通过终端显示层的PC机能够实现底层设备的工作状态、环境监测等信息的提取及显示。

4)循环巡测

无论何时，系统总在不停的自动呼叫各个监测模块，提取前台机房实时环境数据和视频监测图像，以期能够及时发现机房的各种非正常情况，如通信线路不通，异常掉电关机等并产生报警(即通信中断告警)。

5)统计查询

监测中心可利用记载的环境历史数据统计各监测模块环境量的变化规律，用图表的形式(如直方图或折线图)表示出来;利用录像带可查询某一时间段给定站点的情况。

3 远程监控系统的硬件设计

本系统的体系结构如图1所示，除必需的传感器、交换机、服务器、通信电缆等硬件设施外，必需设计相应的监控模块以实现对底层传感设备的数据的读取、存储、终端显示和与服务器进行数据交换、实时存储等通信控制功能。鉴于上述功能需求，采用模块化的设计思想，对机房实现全面的监测。

本系统采用主从模块方式设计，采用RS485总线通信方式进行集中控制，主要包括一个主模块和两个子模块。硬件系统的结构框图如图2所示。

主处理器负责管理下级模块、启动通信查询过程、数据收集、处理、贮存、与上位机的通信等等。供电安全监测模块负责监测电网运行情况及后备电源(UPS)的状态，火险安全监测模块负责处理室内环境参数的监测及控制。

主处理器可以通过DDN/PPSTN等数据链路与远程中心通信，实现远程监控。主处理器根据采集到的数据处理后作出各种动作，如参数显示，驱动控制，报警等。主处理器选用MC68360芯片，它是一个高度集成的32位通用通讯控制器，广泛应用于通讯设备中;其主要特征如下：

1)外频为25M或者33M，在25M的情况下每秒可以执行4.5M条指令;

2)32位数据总线，兼容8位和16位操作;

3)有32条地址线，寻址空间最大可以达到4G;

4)支持Slave模式，即被动模式操作;

5)直接存储芯片，最多可以达到8个(可以为SRAM或DRAM)，可以给每个Bank分配一个片选线CS;

6)4个16位定时器或者2个32位定时器;

7)2个独立的DMA接口;

8)三个并行口，I/O口多达46根;

9)7个外部中断源。16个内部中断源，可编程优先级;

10)4个SCC(Serial Communication Controller)口。2个SMC(Serial Management Controller)口。

除了主处理器模块以外，其余模块均采用51系列MCU ATMEL 89C51，它价格低、易采购、可多次擦写，开发完成后，可以考虑采用OTP芯片，以增强可靠性、保密性;另一方面，需要外接8kB的RAM用于数据的存储，可以选用6264;同时，由于环境的不可预测性，需采用看门狗WATCH-DOG对MCU进行监控，同时配备EEPROM，以保存重要数据。为此选择XICOR公司的X25045监控芯片，它是专用于MCU电源的监控芯片、内部包含512 BYTES的EEPROM，擦写次数可达100万次，数据保存时间100年，该芯片还具有上电复位以及电压过低检测等功能。为了区别各子模块，需要用DIP开关进行地址设置，由于系统中最多存在32个子模块，所以可选用6位DIP开关，5位用于设置地址，1位保留。

3.1 供电安全监测模块

本模块主要完成交流电各项参数以及备用电池的工作情况和状态的监测。采用51系列MCU，完成模拟信号的采样、AD转换和与主处理模块的数据交换。为了使直流参数误差小于1%，交流参数误差小于2%，理论上8位AD转换芯片即可满足要求，但考虑到电路会带来额外的误差以及采用的测量方式的需要，选择12位或者更高的AD器件，以保证精度，同时为了保证系统的高响应速度，采样转换速度应大于10k BPS，因此选用12位AD芯片MAX197。芯片内部自带采样保持电路，典型AD转换时间为10μs,8通道输入，并行接口，可以直接挂在51系列单片机的总线上，其价格虽然比常用的AD574略贵，但是精度、线性度、功能都有较大提高。

本模块的交流电参数检测部分是一个关键之处，需要配备专用的变换器(电流、电压互感器)。考虑输入三相电为三角型接法而不是星型接法的例子，无法使用电阻分压降压，必须采用电压互感器降压。所采用的互感器规格为：电流型电压互感器(输入2mA MAX，输出2mA MAX);电流互感器(输入10AMAX，输出20mA MAX)。用精密电阻将电流转换成电压即可进行测量。在检测电压、电流时，可将电压、电流的波形看作正弦波，测出其峰值，即可算出有效值。本模块的硬件框图如图3。

3.2 火险安全监测模块

本模块采用多传感器集成设计，负责收集室内的各种环境参数，包括温度、烟雾气体、火焰等。这种设计能达到发挥各个传感器的优势，互相取长补短，从而降低虚报漏报和模糊不确定性。火灾发生时的重要物理信息有：释放出有毒有害气体;产生大量烟雾;室内温度高;有明火出现。从这些信息出发，选择湿度、烟雾、温度、气体这四种传感器分别用于监控相应的信息，湿度传感器作为辅助手段，以烟雾、温度、气体传感器作为火险监控的主体，基本可实现火灾发生时的全方位的信息收集，最大限度地消除信息的模糊不确定性。

火险安全监测模块的硬件框图如图4所示。

4 远程监控系统的软件设计

4.1 接口设计

接口是指通信服务器和交换机之间的接口和通信服务器和监控终端之间的通信接口。

1)通信服务器和交换机之间进行通信，从交换机获取机房运行状态，分下面五部分：

(1)通信服务器定时向交换机发送Ping命令，用来判断通信是否正常;

(2)查询机房的电源环境告警信息;

(3)查询机房掉线信息;

(4)交换机主动向通信服务器发送环境告警信息;

(5)交换机主动向通信服务器发送机房掉线信息。

2)通信服务器和监控终端之间的通信接口，采用基于TCP/IP网络的Windows socket通信方式，包括以下部分：

(1)系统对时：监控终端定时向通信服务器查询系统时间，把本机时间和通信服务器时间进行同步;

(2)查询一个机房运行状态;

(3)查询一个班组：当监控终端主机监控一个班组时，定时向通信服务器发查询本班组所有机房运行状态的命令。对获得的机房数据进行处理;

(4)查询所有机房：当监控终端主机监控所有机房时，定时向通信服务器发查询所有机房运行状态的命令。对获得的机房数据进行处理;

(5)查询通信状态：监控终端主机定时发送查询交换机当前通信是否正常的命令;

(6)接收报警：监控终端主机接受通信服务器发送的报警信息并进行处理、显示。

4.2 通信协议

通信服务程序和监控终端间的通信方式是基于TCP/IP网络的Windows Socket通信，用来传送各种监控数据、信息和控制命令等，通信协议如下：

基本帧格式如表1所示。

帧组成字段的意义：

(1)IP地址用来标识发送者的网络地址，用long表示。

(2)类型表示通信类型，共分为2种，即：查询和应答，用byte表示，其中0x01表示查询，0x02表示应答。

(3)时间指当前系统时间，表示帧发出时的本机系统时间，在中心服务器发向端局监控机的查询帧中用于校对监控机的系统时间，用time_t表示，即精确到秒级。

(4)数据长度用来表示后跟数据的总长(字节，不包括长度本身及以前数据)，用long表示。

(5)数据是指具体的数据，其组成及解释随类型不同而变化。

4.3 软件程序设计

4.3.1 软件总体功能设计

本软件设计是基于Windows NT操作平台，系统采用C/S结构，前台采用VC作为开发工具，后台为SQL SERVER数据库，中心采用以太网运行TCP/IP协议，具有网络通信状态的自动监测功能。数据库服务器接受客户端的服务请求，存放所有数据，返回客户端处理结果或中间数据，同时它还是系统的控制、维护、分析、统计的数据中心。通信服务器和交换机通信，获得机房的告警信息和运行状态，把所有机房的运行状态保存在内存区域中，把告警信息写入数据库服务器(包括机房环境告警、机房掉线、机房电源告警、机房监控器告警、交换机通信不良等)，并把告警信息发送到监控终端、把历史数据定时写入数据库服务器、提供服务端口，使接入的监控终端通过此端口可以查询机房的运行状态信息、通过此端口向监控终端提供对时服务。监控终端实时地显示机房的运行状态，有报警时，自动弹出报警栏，显示报警级别，报警地点和报警时间等信息，并用声音报警(需要声卡和音箱)。报警解除时显示的相应报警条自动消失。报警全部解除时，报警栏自动消失。统计管理程序是对历史报警记录的查询及对平均故障率和平均故障历时的统计，并自动形成报表进行打印输出。

4.3.2 通信程序设计

4.3.2. 1 服务器端程序

在VC下新建一个基于对话框的工程，要选择支持Winsock，然后在工程中加入自己从CSocket派生的两个类，一个类用于建立监听的Socket，一个类用于建立通信的Socket，分别对虚函数OnAccept()和虚函数OnReceive()进行重载。在程序中建立一个用于监听指定端口的Socket，当有客户端请求到达后，再新建一个用于通信的Socket与客户端Socket建立连接，处理客户端请求。如果客户端请求为发送消息，则通过MessageBox函数显示该消息;如果客户端请求为执行命令，则调用inExec函数执行相应命令;如果客户端请求为截取屏幕，则获取桌面窗口DC并用BitBlt函数将其内容拷贝并通过与客户端建立的连接将其内容发送到客户端显示。

4.3.2. 2 客户端程序

在VC下新建一个基于对话框的工程，也要选择支持WinSock，在程序中新建一个Socket，利用Connect函数连接服务器的对应端口，连接建立后则可发送消息或执行命令，其中服务器端程序应能隐藏窗口，并在注册表中写入相应键值使之随系统启动而启动，客户端应能选择连接服务端的地址范围。

4.3.3 监控程序设计

监控程序采用组态软件实现对底层设备状态、环境参数的实时显示，并给出远程控制功能，通过通信程序实现与底层设备的数据交换，并实现对数据库中的数据的实时存取与调用。

监控程序流程图如图5所示。

5 结束语

基于模块化的监控系统的设计思想，以其体积小、可连续工作时间长、性能稳定，以及模块化的设计优势等特点，得到人们的广泛认可，成为网络化远程监控系统的主流方向。在本设计中，借助于相对稳定和成熟的软硬件开发环境，设计了一套较为完整和实用化的远程监控方案并加以实现。经使用证明，该设计方案是成功的并取得了较为理想的效果。

摘要：针对通信机房的监控与管理存在混乱的现象,在控制方式网络远程化的发展趋势下,采用模块化的设计思想,研究并设计了针对机房内的供电、通信,以及环境参数的实时监测与远程控制系统,从硬件设计和软件设计两个角度给出了远程监控系统的设计方案,为机房的安全、稳定、可靠的运行提供了技术保障,对于通信机房的远程监控系统的研究具有一定的借鉴意义。

关键词：机房,远程监控,供电安全,环境监测

参考文献

[1]盛超华,陈章龙.无线传感器网络及应用[J].微型电脑应用,2005,21[6]:33-35.

[2]Zigbee alliance network layer overview.Zigbee open house Chicago,September4,2005,259-265.

[3]原羿,苏鸿根.基于ZigBee技术的无线网络应用研究[J].计算机应用与软件,2004,21[6]:9-11.

[5]杜欣,周关华,李旭东.杭州地区电力通信监控管理系统的建设[J].电力系统通信,2001,[8]:42-46.

远程监控解决方案 第5篇

一.网络监控系统产生背景

计算机、网络技术高速发展的今天，传统的监控方式日益不能满足管理、安防的要求，远程监控解决方案。传统的模拟闭路电视监控系统的局限性：首先，有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于米时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降；其次，有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且布线工程量极大。

模拟闭路电视监控系统目前的主要应用障碍为：

．布线的复杂性

．系统的昂贵性

．操作的复杂性

．控制中心的不可移动性

网络监控系统，是利用计算机网络技术，在上传输声音、视频监控信号，以达到远程监控的目的。网络监控的优点正好克服了模拟闭路电视监控的局限性：首先，数字化视频可以在计算机网络局域网或广域网上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线；另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。

二.优越性分析

前端一体化：网络摄象机、视频内置服务器，图像捕捉的发送客户端。有用于图像转换、压缩与传输的，不需，独立工作。

系统扩展性：能方便的扩展系统前端数量。

视频数字化：将的模拟信号转化为数字信号，可通过多种网络协议传输。录像存储为数字方式，回放、搜索、备份方便快捷。

监控网络化：通过局域网、互联网，突破了时间、地域的限制。只要有网络存在的地方就可以建立网络监控系统，省去了传统的布线和线路维护费用，降低了监控成本；用户在授权的情况下，就可以不受地域限制随时按需监控，实现即插、即用、即看。实现了分散布点、集中监控的远程传输。

管理智能化：前端自动辨别图像变化，发送信号启动录像、抓拍；监控端集中处理信息，自动报警，规划方案《远程监控解决方案》。

墙：无需视频矩阵，视频轮巡功能强大，电视墙美观省空间。

流媒体转发：音视频数据流媒体转发，支持批量用户同时观看。

三.系统概述

针对录象保存和远程集中监控的需求，利用现有的局域网和互联网络，采用嵌入式视频音频网络摄像机它将视频、音频、数据集成在一起进行网络传输的解决方案，具有结构简单、功能齐全、网络化管理、高可靠性，高集成度等特点。在兆局域网和兆的宽带城域网上网络摄像机把视音频信号数字化后由高效压缩芯片压缩传至录象服务器，网络上通过浏览器观看。观看该网络服务器上的摄像机图象时图象流畅无延迟现象视频速率达到达～帧秒。授权用户还可对系统配置进行操作。同时具有密码保护，以防未经授权的访问。

由于把视频音频数据压缩集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网和广域网，达到即插即看，省掉多种复杂的电缆，用户也无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。后端使用视频管理系统进行视频录制、回放、查询、报警，为信息资料的存档、完善提供了解决方案。

网络摄像机内置有网页浏览服务器、域名解析客户端、邮件发送客户端。网络摄像机内置高质量数码影像传感器，通过局域网或者因特网传送高质量、动态影像。

用户可以在任何能登录因特网的地方，登录产品配套域名观看动态的、清晰的画面。或者通过监控端软件集中管理各路监控点。

系统主要特点

l监控点现场即可实现数字化和网络化，可直接利用已有计算机网络综合布线，无须单独进行布线工程；

l监控系统突破地域限制，监控系统可利用局域网、广域网甚至实现监控系统的远程监视、控制；

l适应监控现场的能力强，设备可靠性、稳定性好，可以无人职守和远程设置、复位，从而实现基于网络的集中管理；

l无须对网络用户的计算机做任何改动，也无须对现有模拟监控系统做任何改动，可以充分利用已有监控设备；

l支持、、、百万高清等多种网络摄像机视频服务器；

l高度灵活、人性化、易于操作的可定制用户界面；

l强大的无极限，多级电子地图功能；

l多种云台快球控制方法，可在图像上直接鼠标键盘控制，也可通过云台控制面板控制，还可以通过外接摇杆控制；

l完善的用户管理及权限设置功能；

l支持短信，拨打电话等多种方式的报警动作；

l流媒体数据转发；

l系统具有很强的兼容性及扩展功能；

l进行人流量统计；

轻轻松松远程视像监控等 第6篇

飘零雪

我们在银行、商场、超市等处会看到有若干摄像头监控设备，以供保安人员等实时巡察。在很多人的印象中总觉得此类摄像头监控功能很专业，操作很繁琐，即便是想应用同样的原理在自己或他人家中实施远程监控也往往会产生“知难而退”的心理，其实只要有一个小小摄像头与“摄像头远程监控精灵”软件，实现这一功能是相当简易。

首先，配置好监控电脑上的摄像头设备。之后启动“摄像头远程监控精灵”，初始状态下会先弹出“输入设置”对话框(如果摄像头未正确配置则该界面不会出现)，在此可选择使用的“视频设备”与“音频设备”，其“视频设置”可保持默认，“分辨率”选择最大的“320×240”，若要获得较好的声音效果可选择“音频输入”为“CD音量”，“音频格式”为最佳的“48000Hz，16-bitStereo”，最后设定一个与其它网络应用无冲突的输出端口。确认操作后，进入到“摄像头远程监控精灵”的主界面。

“摄像头远程监控精灵”的兼容性很好，支持在互联网以及局域网环境中使用，试想如果将这一监控方式应用于校园内网或是单位内部网络中使用，其隐私性的暴露将是不可估量的。现在，就可在程序主界面中实时看到监视摄像头中的画面。如果觉得效果不佳，可以自行调节视频属性(如亮度、对比度等)。

若希望不被该机用户发觉，可进一步设置增强其隐蔽性。点击菜单栏“其它”—“其它设置”，在弹出对话框中可设置程序唤出热键，并可选择专其“开机自动运行和最小化时隐藏程序”。如果该机使用的是动态IP，可设置把新的lP地址和端口发送到指定的邮件地址，以便于监控。此后，就可以在其它任何电脑中实时观看到监控摄像头拍摄到的影音实况，只需在浏览器或播放器地址栏中输入“监控机器P：输出端口”即可。

一秒钟网吧免费上网

韩鹏

还记得我在08年第10期的《免费上网傻瓜化笔记》中介绍的网吧免费上网方法，本人一直用原文方法好久，感觉很方便，但发现该方法目前对最新版“网络E卡通”失效。为了对广大读者负责，这里我借年底的机会正好来查漏补缺。

通信机房远程监控系统的设计研究 第7篇

1 通信机房远程监控系统的功能设计

为了保证通信机房的正常运行, 能够及时发现运行中存在的问题, 通信机房远程监控系统主要实现以下功能:

1.1 数据采集

数据采集能够为系统远程监控提供必要的条件和基础。数据采集的主要内容是采集电源的电压、电流、电源开关状态等参数, 空调机的冷却水温度、送风量、送风温度等参数, 还有机房内部的温度、湿度等相关参数, 这样才能够实现远程监控的意义。

1.2 预警报警

当设备的参数或机房内部环境的参数超出预先设定的安全范围, 如温度超标、电压超标等情况, 远程监控系统会自动报警, 并将报警信号传输至控制中心, 控制中心会派技术人员到现场进行检查维修, 保证在第一时间解决出现的问题。

1.3 远程控制和日常监测

控制中心可以利用远程监控系统实现对通信机房的远程控制, 当发现某一参数不符合常规时, 控制人员可以对设备的工作状态进行调整, 保证设备的正常运行。在日常工作中, 还可以利用远程监控系统获得通信机房的环境数据和视频监测图像, 保证及时发现通信机房的各种不合理现象。

2 通信机房远程监控系统的硬件设计

除了通常意义上必需的传感器、交换机、电缆等硬件设施外, 为了实现对各种参数的读取和存储, 真正实现对通信机房的远程控制, 就必须将整个系统硬件进行分工, 按照不同的模块进行设计, 这样才能保证对通信机房的全面监控。

现阶段, 通信机房远程监控系统的硬件系统主要包括一个主模块和两个子模块, 主模块负责对子模块收集到的数据进行处理、存储、上传等功能, 同时也可以对子模块的工作状态进行监测和控制, 保障子模块的正常运行。子模块主要是供电安全监测模块和环境监测模块。

2.1 供电安全监测模块

供电安全监测模块负责对供电设备的工作情况和状态进行监测。为了减小误差, 通常采用上8位AD转换芯片进行数据处理, 如果有特殊要求可以使用12位或者更高的芯片。为了实现对交流电参数检测, 必须使用专用的电流、电压互感器进行测量, 电流互感器的最大输入电流为10A, 最大输出电流为20m A;电压互感器的最大输入和输出电流同为2m A。

2.2 环境监测模块

环境监测模块主要是对机房内部环境进行监测, 包括机房的温度、湿度、烟雾等情况。为了保证监测数据的准确, 必须采用相应的环境传感器对各项环境参数进行监测, 传感器获得这些数据后将其传输至各自特定的转换器上, 转换器对这些信号进行处理后传输至控制中心, 这样就可以实现对己方的远程监控, 保证机房运行环境的安全。

3 通信机房远程监控系统的软件设计

3.1 接口设计

要保证接口设计的准确性, 保证通信服务器定时向交换机发送Ping命令的准确, 同时接口可以发送命令对设备的工作状态进行监测和调整, 保证交换机会主动向通信服务器发出报警信息, 而不发生通信中断。当控制人员发出指令后, 接口要能保证顺利接收这些数据, 并将这些数据准确传递至各个控制模块。

3.2 通信协议确定

远程监控系通信方式主要是基于TCP/IP网络的通信协议, 这一协议将维护连接并确保数据的完整。它的基本帧格式中的IP地址用long来标识发送者的网络地址, 可以保证各控制系统时间同步, 利于对机房的远程监控, 数据的组成及解释随类型会随着数据类型的变化而变化。

3.3 程序设计

远程监控程序设计如下:远程监控系统在得到指令后会对各系统进行初始化管理, 初始化无误后启动各监控模块, 对通信机房的设备运行状态和工作环境进行实时监控, 当这些监控模块收集到的数据超过了安全数值时远程监控系统在启动报警系统的同时也会启动通信模块, 将得到的数据传输至控制中心的服务器上, 这样来实现对己方的远程监控和维修处理。远程监控程序如图1所示。

4 结语

总的来看, 将远程监控系统进行模块化处理不仅节省了占地空间, 还可以保证远程监控系统的长时间连续工作。随着信息技术的不断发展, 远程监控系统的软硬件水平还会不断提高, 技术人员也会对远程监控系统的设计方案进行不断优化, 逐步提升远程监控的质量和水平, 保证通信机房的正常运行延长其使用寿命, 推动我国通信事业的可持续发展。

摘要：随着通信技术的发展, 对通信机房的管理和控制提出了更高要求。在现代信息技术的支持下, 技术人员研究出了通信机房远程监控系统, 为通信机房的管理和控制提供了新的手段。本文通过对通信机房远程监控系统的设计初衷进行探索, 制定出合理的设计方案, 通信机房的安全运行提供可靠保障。

关键词：通信机房,远程监控,设计

参考文献

[1]赵金荣.机房环境监控系统的设计分析[J].低压电器, 2009 (04) .

[2]倪宇春.浅谈通信电源机房远程监控系统的设计与实现[J].通信电源技术, 2009 (05) .

[3]张圣俊.通信机房远程监控系统实现关键技术分析[J].才智, 2010 (13) .

远程机房监控 第8篇

远程机房实时监控是基站维护人员最有力的维护手段, 远程监控系统不但可以实现在中心机房实时监测远程基站的各种设备状态参数, 中心机房还可以对远程设备进行实时的参数调整。

然而, 很多远程基站并不具备充足的通信链路条件, 远程基站大多都设置在高山顶上或者某大厦的楼顶, 因此, 多数远程基站在物理链路上很难保证, 综合无线通信链路就起到了至关重要的作用。

本台调频同步广播发射系统的远程基站数目较多, 分散较广, 地理条件相对恶劣, 绝大部分基站都在无人值守的山顶上, 因此, 对基站的远程监控通信链路就变得相对复杂。

基于经济性实用性与最省资源的原则, 本台有一个重要基站与中心机房距离较短, 加上库存里有一套原有的数字微波设备, 其带宽可达1.55Mbps, 因此考虑该基站与中心站之间利用该套现成的数字微波设备组建成一路远程通信链路。而其它各个远程基站则考虑利用中国移动最新推出的GPRS中的APN专用网数据业务, 以实现远程基站与中心机房之间的数据链路。在中心机房内部, 通过路由器, 将数字微波的T1、移动GPRS的E1以及监控主机, 组成10/100M自适应的以太网来工作, 从整体上形成一个由无线网与有线网组合而成的综合通信链路。

2 数据传输接口及相关业务简介

2.1 T1接口的数字微波设备

本单位原有的一套数字微波收发设备是欧洲标准, 其数据传输接口标准为DS-1 (T1) , 物理连接端口为RJ-48 (C) , 该数字微波设备可用于数据、音频和视频的传输, 传输速率为1.533Mbps双向, 根据远程机房监控的要求, 可完全实现设备参数与控制量的双向传输, 还可以实现机房视频流媒体的实时传送。

2.2 中国移动GPRS业务及APN接入

中国移动GPRS即“通用分组无线业务”, 其数据传输接口类型为E1, 是在现有GSM网络上开通的一种新型分组数据传输技术, 相对于G S M以拨号接入的电路交换数据传送方式, GPRS具有“永远在线”、“快速登陆”、“按量计费”、“自如切换”、“高速传送”、“安全可靠”、“漫游顺畅”等优点。作为第二代向第三代的过渡技术, GPRS是使用最广泛的能够解决移动通信与IP结合的技术方案, 它可以充分利用现有GSM网络, 使运营商在GSM业务范围上开展更多的移动分组数据业务。

各无线基站GPRS链路可提供40.2kbps (4信道实测结果) 的上网速率。64字节ICMP数据分组发起、回应过程, 日常测试时延平均950ms左右。单一数据分组, 单向数据传输延时在450～500ms之间。由于使用GPRS动态纠错编码技术, 在无线网络质量较差的情况下自动由CS2编码转为CS1, 增加约10%的冗余, 实测结果表明, 丢包的情况比较少。

接入点名称 (APN, Access Point Name) , 用来标识GPRS的业务种类。利用中国移动为客户提供专用APN, 该链路完全为用户专享, GPRS数据可以在该加密的信道中安全传输。在该实例应用中, 深圳移动从其机房直接引入一根物理光纤至本中心站监控机房, 并将其接入APN终端, 形成一条中心机房到深圳移动机房之间的物理通信链路。

3 链路设备需求

根据实际需要, 该远程监控实例需要以下设备:中心站路由器1台, 远程基站路由器1台, 无线路由器若干台 (根据使用GPRS业务的无线基站个数决定) , 网络交换机2台, 该综合通信链路的拓扑图如图1所示。

3.1 中心站路由器

由于相互通信的接口不统一, 因此, 选定的路由器必须支持数字微波T1、中国移动GPRS接入专线E1以及内部网络10/100MBase-T等三种线路的接入。通过路由器, 内部网终的监控终端与各远程基站之间可实现实时在线的网络连接。其中, 数字微波为DS-1 (T1) 接口, 其物理连接端口为RJ-48 (C) 。中国移动GPRS通过专线引入监控中心的路由器, 因此, 该路由器需要支持GRE (需要E1接口) , 输入输出信号为G.703, 用作与深圳移动公司路由器的连接, 其物理连接的输入和输出端口均为同轴口。经过调查, 最终选定Cisco 2801路由器, 并为其选配了两块可插拨的桥接卡, 分别为可提供两个T1接口的T1桥接卡, 以及提供两个E1接口的E1桥接卡。

在其中使用数字微波的远程基站中, 还需配备一台用于T1转以太网的路由器, 因此, 选定Cisco 1841, 并为其装配一块T1桥接卡。

3.2 远程基站GPRS无线路由器

GPRS无线路由器目前在很多电子市场都有售, 技术相对成熟。但基于安全可靠性等理由, 远程机房监控的GPRS无线路由器就必须根据实际链需求来定, 因此, 选定北京映瀚通210G无线路由器, 该无线路由除了具备普通路由的功能以外, 还能提供网络地址转换 (NAT, Network Address Transform) 技术, 为接入其它下端控制设备提供了网络地址转换功能。

4 路由器配置

为了使远程基站的设备运行数据与中心监控机房相互通信, 因此, 各个路由器必须作相应的路由配置。

4.1 中心站路由器配置 (Cisco 2801)

由于其是中心站的路由器, 担负着T1、E1及以太网之间的通信协议转换任务, 因此, 中心站的路由表必须配置好。

通过Cisco专用的CONSOLE口连接线与笔记本的COM1口连接, 使用“超级终端”工具, 将COM1口的所有参数设置为缺省值即可联上Cisco路由器。

至此, 中心监控机房的路由器Cisco 2801就配置完成, 数字微波的第一个T1口将与远程基站的另一台Cisco1841的第一个T1口相连, 而第一个E1口则被配置为使用Tunnel0, 所有深圳移动SIM卡上绑定的IP号段 (190.168.0.0) 都被加入到该通道中, T1和E1的所有数据都将由Cisco 2801路由器的第一个以太网口负责外部链路接入。

4.2 远程基站路由器配置 (1841, 210G)

作为Cisco2801路由器的对端, Cisco 1841的配置与2801的配置相似, 只是将其第一个T1口的IP设置与对端路由器 (2801) 与之相连的T1口IP设置在同一网段上即可, 在此我们将其设置为172.16.1.253。Cisco 1841的以太网口则设置在第3段上, 其IP设置为172.16.3.254, 以便于该口连接3COM交换机, 扩展出多个可外接监控设备的RJ45接口。

除了使用T1链路的监控基站外, 其余使用了深圳移动GPRS无线路由的基站, 其GPRS无线路由器也要作相应的设置。由于SIM卡已经被绑定静态IP, 因此, 在无线路由器的局域网设置中就要填入移动提供的APN接入点号, 如SZGDXX.GD。为了便于利用NAT (网络地址转换) 来连接其下端的监控设备, 因此, 在“防火墙”设置一项中还需要将下端的串口服务器地址加入, 这样就使得访问移动SIM卡的静态IP (190.168.0.XXX) 就相当于直接访问到了其下端的串口服务器上。

4.3 远程基站的设备配置 (串口服务器)

串口服务器的主要功能是将各种基于RS232或RS485串口开发的监控设备纳入其中, 统一通过一个10M/100M的RJ45网络接口集中管理。由于是标准的RJ45接口, 因此可以很方便地使用计算机进行访问控制。如果我们将串口服务器看作是一台专用的计算机, 那么, 两台计算机直接连接的话, 就需要在两台计算机的网卡上都配置同一网段的IP及子网掩码和网关。

同理, 串口服务器也需要设置相应的IP地址、子网掩码和网关。值得一提的是, 其IP必须与其连接的上端路由器IP在同一网段, 而其网关就应该设置为与该路由器相连接端口的IP。例如使用路由器的Ethernet1口 (IP:172.16.1.254/24) 作为连接下端串口服务器的RJ45端口, 那么, 串口服务器的IP就要设置为172.16.1.XXX, 其网关就要设置为172.16.1.254, 子网掩码为255.255.255.0。

链路配置及设备连接实例如图2所示。

5 结束语

经过实际测试使用, 各个站点连接后, 远程发射机及其它外部设备的各项参数都能实时传送到中心监控机房。其中, 使用T1数字微波链路监控的基站, 由于带宽高达1.55Mbps, 因此, 该远程基站传送的各项参数都很实时, 机房监控的视频图像也能在320×480像素下完整的实时传送, 视频质量较好。

而采用移动GPRS实施监控的基站, 由于受GPRS的带宽所限, 这些基站没有安装视频监控模块, 在传输设备参数方面, 由于数据量不大, 因此这些远程基站的设备参数都能做到实时传送, 偶而有因移动GPRS信号变弱而导致数据丢包的现象, 但由于是采用实时传送模式, 因此并不影响参数的二次传送。

远程机房监控 第9篇

1 机房UPS传统管理与维护存在的问题

1.1 UPS简介

为保证分前端机房设备供电的正常运行,在每一个分前端机房都设立了UPS作为电源供给的保障系统。UPS(Uninterruptible Power Supply),也就是不间断电源。它是一种具有储备电能功能,以整流器、稳压器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源设备,主要是利用12V DC储电电池组成的电池组,在市电停电时给正向光发射机、反向光接收机、IPQAM、CMTS、交换机、光纤收发器等需要持续运转的广电设备提供不间断的交流电力供应。当市电输入正常的时候,输入到UPS的市电经稳压后供应给负载使用,此时的UPS就相当于是一台交流稳压器,同时还向电池组充电;当市电电压异常(掉电、欠压、过压等)时,UPS立即把存储在电池组中的电能,通过逆变转换的方式使电池组输出的直流电转换为交流电向负载继续供应电源,使负载维持正常的工作状态。

1.2 UPS传统运维方式存在的问题

其一,传统的机房UPS管理与维护采用巡检模式,随着区镇网络整合的步伐逐渐加快,日后区镇机房的UPS也将纳入维护范围,需要巡检的UPS数量会不断增加,而且路程也比现在更远,巡检的工作难度逐步增加;此外,由于UPS品牌及型号的差异,管理难度也将加大。

其二,当输入到UPS的市电出现计划外停电、故障停电时,由于缺少相应的实时监测手段,导致不能及时发现问题,以致最终电池组输出电力耗尽,引起机房设备断电事故。

其三,当UPS的输出负载过载、逆变器故障等原因造成UPS转旁路(ByPass)工作,由市电直接向负载进行供电,而传统的管理方式没有办法能够及时获取得到UPS的实时工作状况,此时一旦发生市电断电,将会导致机房设备异常关闭,导致信号中断的播出事故。

其四,电池组是UPS在停电状况下能够持续进行电力输出的保障,而在平时UPS的电池长时间处于一种浮充状态、小电流放电、短时间放电的供电环境中,UPS的电池比较容易出现异常。当UPS的电池故障、电池漏液、电池容量不足、电池电压低时,一旦市电故障中断,原本可以持续输出电力工作4小时的电池,只能够工作2小时或者1小时就已经到达了电池的截止保护状态(电池电压低),UPS将直接关闭电源输出,传统的管理方式没有办法可以及时发现相关问题。因此,无法采取相应的应急措施,继而转变为机房异常断电的电力事故。

其五,为了能够让UPS电池长期处于最佳的工作状态,传统的管理方式是运维人员定期到各个机房对UPS的电池做一次深度放电操作,以便激活电池的活性,由于机房分布于不同地址的各处,造成了传统的管理方式需要消耗大量的时间、人力及物力,而且随着日后区镇整合后机房数量的增加,UPS的数量也将逐步增多,而传统的管理方式是需要人员前往现场来完成的,造成UPS数量越多,管理人员的工作量也越大,效率却降低了。

2 UPSilon2000监控软件简介

现在主流的UPS厂商在设计和生产UPS主机时都把RS232通讯串口作为标配接口,UPS通过RS232串行接口线与计算机COM口相连接,配合UPSilon 2000监控软件,即可实现计算机本地访问UPS主机,读取UPS的各项数据,包括输入电压、输出电压、输入频率、输出频率、电池充电率、UPS负载率、机内温度等参数。

UPSilon 2000是一套适用于RS232智能型UPS的监控软件,它能以数据及图形的方式清楚地显示UPS各项资料的实时状态(如图1、图2、图3),帮助运维管理人员监控电力供应的品质;同时,还可透过与网络连接进行远程监控UPS,让管理者能够不受空间的限制,更为有效率地管理机房UPS。当市电发生中断或者UPS电池低电位时,UPSilon2000更能充分发挥其无人状态下的监控功能,通过在监控中心的计算机显示界面弹出告警信息窗,以及电子邮件传送警讯等功能,管理者不但不必担心市电的突然中断,更能够在第一时间内掌握UPS的状态,进行必要的应急处理。同时,还可以记录UPS的运行历史事件、历史数据和日志,当发生故障后,可根据上述数据帮助分析故障原因,为日后的维护工作提供有效的数据支持。

3 实现UPS远程监控的方案

3.1 串口服务器MOXA NPort5210介绍

NPort 5210是一款简单易用的串口设备联网服务器,它的基本功能是将RS232或RS422/485串口设备连接到IP-based Ethernet LAN (基于IP的以太网)。NPort5210主要用于把RS232串口转换为RJ-45网口,它具有2个下连的RS232串口(Port1、Port2),和1个上连的RJ45网口。在本方案中,通过应用NPort 5210串口服务器来实现在串口和以太网络之间进行资料传输,达到在监控终端集中管理各机房UPS主机以及在网络中分散管理各机房UPS主机的目的。同时,通过IP网络和NPort Administrator软件,实现远程切换NPort5210需要导通的RS232接口。

3.2 方案介绍

方案的总体思路是把各分前端机房的UPS主机连接到NPort 5210的RS232串口输入端(Port1或Port2),转换为RJ45网口输出;再充分利用各分前端机房现成的交换机划出专用VLAN,NPort 5210通过以太网线与交换机相连接;在总前端值班机房,可以通过连接到相应网络上的监控终端计算机配合NPort Administrator串口控制软件,和UPSilon 2000软件实现远程监控各个分前端UPS的目的(如图4)。

3.2.1 Nport 5210的安装与调试

在整体方案中,Nport 5210串口服务器的安装和调试是关键之处,这里必须应用到NPort Administrator软件,它是实现对Nport 5210参数设置、串口切换等功能的关键。为能实现对UPS的统一远程监控,在安装前首先要把所有与UPS连接的Nport 5210设置到同一网段。使用以太网线直接把Nport 5210与计算机连接,启动NPort Administrator,用Search功能找到设置对象,在Configure-Network里面设置IP地址、子网掩码、网关等参数(如图5)。

接着设置Port1、Port2端口的模式和参数,分别设置操作模式为Real COM Mode,波特率为9600,数据位为8,停止位为1。

设置完Nport 5210的相关参数后,便可以将其安装到各个分前端机房,按照系统原理图进行接线。

3.2.2 监控终端的操作

完成了硬件的安装和相关参数的设置后,在总前端值班机房的监控终端计算机上启动NPort Administrator软件,用Search功能找到在网的所有Nport 5210串口服务器,选择需要监控的相应设备(如图6)。然后,对该设备的两个串行端口做COM映射,在COM Mapping功能中点击Add添加需要做映射的设备,把Portl映射为COM 1、Port2映射为COM2。最后点击Apply使改动生效。

打开UPSilon 2000软件,在“选择UPS”项目中根据之前设定的IP地址,把所有的串口服务器按分前端命名的规则都添加到远程UPS列表中(如图7)。在“参数设定”项目里把“选择串行通讯口”设定为COM1,再回到“选择UPS”项目中选择需要监控的分前端,这时UPSilon 2000软件监控的UPS将会是对应Port1端口连接的UPS。若在“参数设定”项目里把“选择串行通讯口”设定为COM2,则监控的对象将会变更为连接Port2端口的UPS。

4 总结

远程联网消防监控系统 第10篇

英国推出可实现消防联网的消防监控系统, 该系统的控制盘可涵盖2～16回路, 配有触摸式屏幕、用于火灾探测的全色图形液晶显示器、操作系统及监控平台。该消防控制盘的显示系统具有触屏报警功能, 同时可指示各系统运行状态, 如自动喷水灭火系统及电梯火灾报警器的系统运行状态。此外, 该消防控制系统的软件操作系统可提供完整的系统管理环境。用户将受益于将指令集成到智能楼宇的网络应用程序, 并且可以查询远程系统工作状态。

水利泵站远程监控安全系统设计 第11篇

摘要：水利是一个信息密集型行业。水利信息包括水雨情信息、汛旱灾情信息、水量水质信息、水环境信息、水工程信息等。当今的水利建设过程中，往往侧重基础设施建设，而忽视了将水利建设与信息化、智能化相结合，从而导致其信息化程度不够，不能高效地管理、利用水利设备或有效进行洪涝预警，在效能、效益方面存在欠缺。本文充分利用现代信息技术，设计并实现了水利泵站远程监控系统。引入了水文监测、控制、预测模型及算法，对基于结构化支持向量机的泄洪联动技术进行了设计，从全局的高度设计建设具有开放性的信息化集成平台，实现信息共享和业务流程优化，提高泵站管理水平、运行调度水平、装备自动化水平、防洪抗旱调度决策水平。

关键词：水泵；远程控制；物联网

中图分类号：TP391.41

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.09.018

0 引言

我国水利事业发展至今，在全国范围内从整体上已初步形成以大型泵站为中心的跨流域调水及防洪排涝体系，有力地加强了各地区抵御自然灾害的能力。目前，我国水利信息化的应用模式单调而传统，尽管部分流域已经构建完成了相关防汛系统基本实现了降雨洪水险情的自动管理和监测，但对集成信息实时监测、三维决策支持、防汛预案展示及信息采集维护等为一体的防汛指挥地理信息系统的研究却很少，大量历史数据中的潜在信息得不到挖掘，使得水利相关信息得不到有效利用，造成富硬件的浪费、误导决策者的科学决策。

尽管为了解决由水利、交通、能源等的大规模建设所引发许多迫切需要解决的水文问题，科技工作者已对相关领域的模型及原理进行了大量分析研究。这为水利检测积累了比较多的资料及经验，为解决这些问题打下了基础，促使水文的长足发展。由美国国家气象局（现名美国海洋大气和管理局，设计的交互式洪水预报系统NWSRFS（Nation Weather Service River Forecast Sys-tem）对水文洪涝信息预测模型的输入、输出标准化、规范化，已被该国内多河流预报中心日常规划使用。美国陆军工程师兵团开发的SHE（System HydrologicEuropean）软件包集成了多个常用水文模型，已在水利设计、洪涝预测等领域发挥重要作用。以及目前仍在广泛应用的产汇流理论和水文统计原理与方法，包括霍顿下渗理论、等流时线法、单位线法、马斯京根流量演算法、各种流域水文模型、经验频率公式、输沙率公式等，都在一定程度上解决了水文预报和分析计算问题，为水利工程的设计、施工调度及管理提供了可靠依据。

本文进行了水利泵站的远程监控系统的设计，系统能够根据系统所记录的大量水位、流量、温度等水文信息历史数据，结合实时水利周边信息，经过适当数据挖掘分析，实现对重要监测量的可靠预测，如对洪水到来时间及洪峰可能达到的强度进行预测评估。并对系统监控范围内的硬件设备等资源进行合理优化调度，建立起集信息感知、控制、管理、预测、优化调度于一体的泵站数字化智能化系统体系框架。

1 系统总体构架

本系统总体组成部分框架前端部分主体为分站视频监控器、水文数据采集设备等，采集到的数据经由连接各分站交换机的光纤传输，总站管理员通过访问局域网络内的客户端进行系统访问等各类操作。数据采集（DAQ，Data Acquisition），包括从被监测设备中获取信号，然后传送到上位机中对采集到的数据进行分析、处理的过程。系统基础数据采集模块流程图如图1所示：先对每个数据采集仪的固定IP和端口进行TCP连接，若连接成功，就发送数据采集指令，读取返回数据，如果连接不成功，就每隔一段时间继续连接，直到连接成功为止。

图2为泵站远程监控系统逻辑框架图。模块间的集成依赖Web Service技术提供的异构平台通信机制。由于各层间均为低耦合的模块化设计，在不影响整个系统正常运行情况下进行设备更换。层间通过TCP/IP协议实现通讯，不受网络平台的限制。各泵站监控系统既相对独立，又能通过配置信息监测和网络传输设备，形成泵站信息化监测站网体系，进一步提高各类信息自动采集、处理能力，提高了信息传输速度和数据采集的精度，更好地监控水情。整套设备能在恶劣条件下正常工作，全套设备的集成度高，各设备单元相匹配，各单元及总体功耗低，防水防破坏性好，易维护。

数据采集的过程是软件系统与硬件系统对接的过程，通过数据采集工作，系统获得了可用于进行监控、分析和查询的数据，而这些获取到的数据再经过一系列的转码工作之后，便可被保存到数据库。

系统通过传感器和电压表所采集到的数据将流人数据采集仪，并将其持久化至数据库中。数据库中的数据将用于实时监控，水泵、泵站的相应信息的统计与查询，同时也将根据异常数据来进行远程预警，最后，数据库中的数据也可用于报表的生成。

2 核心模块实现原理

系统的软件控制部分的Web平台的实现采用MVC模式，并使用J2EE开发中的典型技术SSH框架实现相关的设计和开发工作。本系统在业务逻辑层利用Hibemate框架提供对象持久化支持，Spring做IoC管理，管理java对象，同时也负责管理Struts和Hibernate的框架对象。给出Hibernate的DAO实现，Java类与数据库之间的转换和访问由Hibernate架构所实现的DAO类实现，最后由Spring做管理——管理Struts和Hibernate。

系统的基本业务流程：表示层由Struts进行URL路由和相应页面的渲染，页面使用标准的JSP实现，Struts框架根据客户端（Client）请求（Request）通过查询配置文件（struts-config.xml）并将该请求路由到相应的ActionServlet中完成业务逻辑处理，并通过响应传送（Response）对象将http页面返回客户端。在业务层中，Spring框架负责解除层与层之间的耦合，通过读取Bean.xml配置文件来向业务逻辑对象中注入（Inject）数据访问对象（Data Access Ob-ject），持久层则通过注明的ORM框架Hibernate实现数据库与面向对象模型的映射，并实现增删查改等逻辑。

使用SSH框架，修改数据访问层则不会影响到业务逻辑层，同样的，修改业务逻辑层也不会影响到数据访问层。同样的，前端的Struts框架则实现了良好的MVC风格，使得页面代码与Java代码得到了分离，系统的层次更为清晰，易于开发。

主要封装包介绍如下：

com.njust.waterconservancy.action包：action层，前台MVC框架中Controller的具体体现，其角色相当于Servlet，负责处理来自前台的请求，并实现前后台交互。它能调用业务逻辑层的方法，并返回给前台一个页面或Json（视具体配置）。

com.njust.waterconservancy.service包：业务逻辑层接口。

com.njust.waterconservancy.service.impl包：业务逻辑层的实现层，Spring管理的Service对象放在该层，负责调用DAO方法。

com.njust.waterconservancy.ios.service包：iOS在服务器端的处理类，基于SOAP协议，处理iOS端发来的SOAP消息，处理完后将结果以SOAP消息的形式返回iOS端。

com.njust.waterconservancy.dao包：DAO（数据访问对象）层接口。

com.njust.waterconserv ancy.dao.impl包：DAO层接口的实现类，负责数据库的存取。

com.njust.waterconservancy.model包：数据库表、视图所对应实体类

com.njust.waterconservancy.web.vo包：是前后台交互的数据实体，负责接收前台发至后台的请求表单中的数据，一般作为Action层的模型。

com.njust.waterconservancy.web.filter包：验证用户信息是否完整并过滤用户请求。

在系统前后台所有数据对象间的通信以json形式进行。json是javascript的原生对象，是轻量数据传输方式。它本质上是通过描述一组名称/值对，实现彼此间的数据传输。以系统登录和报表生成为例：

（1）系统登录

本系统拥有当下B/S应用的多种特性，在用户登录环节，系统根据请求登录的用户所输入的ID，密码匹配成功后查找该用户的相应权限，并依此生成相对于该用户的菜单树。

在Web客户端打开浏览器，输入网址xxx/WS后回车，web服务器开始解析web.xml文件，启动Spring容器，加载Struts的Filter，并控制进入欢迎界面login.jsp。解析struts.xml，依据注解@userLogin寻找对应的UserLoginAction。而web前端由login.jsp和其引用的login.js组成，基于ExtJS框架完成界面设计和json数据向后台的传送。用户在输入用户名及密码时，系统会通过validate0方法对用户输入进行验证。只要用户的登录信息和数据库的信息匹配，系统便为之创建session并根据该用户信息对其进行相应业务逻辑操作，生成用户相应权限的菜单列表。

（2）报表生成

进入系统的报表菜单界面，选择“泵站基本建设情况”子菜单，可打印报表，或者进行修改、预览。当系统在后台生成发送报表请求后，由struts.xml文件导向实现报表生成的Action类BumpInfoAction，其中定义了实现报表生成的jasperToPdf方法。该方法调用了JasperReport API，是报表生成的关键。在Jasperreports.properties中将net.sf.jasperreports.awt.ignore.missing.font属性值置为true。考虑后期系统服务器的Linux系统移植我们将字体部署为Linux系统字体。部署完成后加载模版文件，控制转回前台界面bzjbqk.jsp，用户点击相应按钮即可实现报表下载。其余功能实现类似。

本系统的数据采集过程实现如下：

打开数据采集仪服务端程序后自动进行数据库连接，确认系统显示正确连接。

在菜单中点击“服务选项”，接着进行参数设定，进入参数设定界面根据需求设置相关参数。

与数据采集仪通信的参数默认设置为：

波特率：9600；载波位：8；停止位：1；无检验位；配置固定的IP地址，默认网关；采集泵机参数的间隔为1分钟。

设置完成后点击“CONNECTION”按钮即可打开该网口并进行通信。

打开网口后，便可根据数据采集仪协议，以及所设时间间隔自动发送指令，并将所采集的数据实时地传人数据库。

3 系统实现

用户在浏览器输入登录地址，填写用户名、密码并点击登录按钮，用户名和密码并通过系统验证后才能对用户权限进行授权并使得用户可以进行各种操作。

管理员权限的用户可以对本机构及下属机构的用户进行管理，包括查询、添加、删除、冻结、解冻用户；修改用户登录密码。

单击用户管理按钮后后，则显示用户管理界面，如下图示：

1）根据机构查询相应用户

当系统管理员可根据机构查看用户列表信息，如图6所示：

提供基本采集项属性数据的增、删、查、改；属性数据包括采集项类型名称、HEX编码（采集地址）、采集数值上限、采集数值下限、报警数值、校准数值等。

单击“采集项管理”，进入采集项管理界面：

图7显示了采集项基本信息表，包括采集项名称、HEX编码等。用户可编辑或删除相应采集项。

提供泵站设备列表，包括泵站、进水池等属性数据的添、改、删；属性数据包括所属机构、生产厂商、型号、采购人、采购人联系方式、新增时间、采集参数设置等。

单击“设备管理”，进入设备管理界面：

单击泵站数据查询节点，进入泵站数据查询界面，“采集参数”项可实时更新，如下图示：

点击所需显示的泵站的显示图标按钮，出现对应折线图，如下图示：

4 结论

无线环境远程监控系统 第12篇

环境温度、湿度、光照等参数在工农业生产和科学研究中是一种十分重要的数据,特别是在粮库、温室、大棚等环境中温度、湿度、光照的测量和控制更为重要。传统的基于有线通信系统的温度、湿度、光照监测系统需要花费大量的人力物力铺设线路,施工量大,安装时间长,因此基于无线传输技术的环境参数监控系统势在必行。

温室具有如下特点:非线性、分布不均匀性、时变性、控制时延性、多变量耦合性等[1]。由于作物本身生长活动使得温室内部的环境处于热平衡混沌状态,因此不能按照传统方法对其建模。执行机构的动作也不仅仅影响某一个因子,可能对温室的温度和湿度同时产生影响。总之,温室温度和湿度这两个参数存在较强耦合性,温度和湿度的变化会相互影响,它们和温室环境控制的其他因子一起构成了一个包含多方面内容的复杂对象,对其实现精确控制有一定难度,需要系统多方面的有机配合[2]。

1 系统总体设计

该系统运用STC单片机作为控制器件来采集温度、湿度和光照信息。将采集到的数据送显示电路显示,同时与设定的数据进行比较,若超出设定的范围,则进行声光报警(设定值可以从键盘电路输入),而且这些数据通过无线收发模块送到下位PC机中,下位机利用LabVIEW软件将各种信息以网页的形式发布到Internet上,上位机只要输入下位机发布时网址就可以监测,而且还可以通过界面进行实时的控制,以致能够实现管理的完全智能化。图1给出了无线网络中的2个节点的实现框图,在这个基础上给单片机编址可以扩展多个节点,实现多机通讯,从而实现大面积的覆盖网络。

2 硬件部分

2.1 温度和湿度采集电路

温湿度传感器采用Sensirion公司推出的一款数字温湿度传感器SHT15。该器件主要特点如下:高度集成,将温度感测、湿度感测、信号变换、A/D转换和加热器等功能集成到一个芯片上;提供二线数字串行接口SCK和DATA,接口简单,支持CRC传输校验,传输可靠性高;测量精度可编程调节,内置A/D转换器(分辨率为8～12位,可以通过对芯片内部寄存器编程来选择);测量精确度高,由于同时集成温湿度传感器,可以提供温度补偿的湿度测量值;封装尺寸超小,测量和通信结束后,自动转入低功耗模式;高可靠性,采用CMOSens工艺,测量时可将感测头完全浸于水中[3]。该器件与控制器的典型接法如图2所示。

2.2 光照采集电路

光照的采集利用光敏电阻和固定电阻分压得到直流电压,将其送入STC单片机自带的A/D输入端进行模数转换。电压范围为4～5 V,3～4 V,2～3 V,1～2 V,0～1 V,正好对应光照的5个等级:强、较强、中等、较弱和无光。光敏电阻选用GL3516,其最大直流电压为100 V;最大功耗为50 mV;可以在-30～+70 ℃环境中正常工作;亮电阻在5～10 kΩ范围内,暗电阻在0.6 MΩ左右;响应时间为30 ms,由上述参数可以看出完全满足要求。

2.3 无线模块

该设计中选用KYL-1020U无线数传模块,其具有载波频率为433 MHz, 450 MHz,470 MHz,868 MHz,915 MHz等ISM频点;具有RS 232,TTL,RS 485等通讯接口,这里选用RS 232接口;8个通讯信道,收发一体,半双工工作模式;低功耗,并具有休眠功能;工业级工作温度为-35～+75 ℃;天线阻抗为50 Ω;符合EN 300220 and ARIB STD-T67标准。DC 5 V电源供电(3～5.5 V均能正常工作);输出功率小于10 mW;接收电流小于20 mA(TTL接口);传输距离可以达到600 m。模块接口定义如表1所示[4]。

3 软件部分

3.1 单片机软件设计

STC单片机C51,运用KEIL软件进行程序的编写。单片机主要完成数据的采集,然后显示,监控,将数据通过无线收发模块发送给下位机PC机。A/D转换的子程序如下:

3.2 控制算法设计

对温室环境中温度参数、湿度参数和光照的控制的主要思路是将传感器采集到的温度值、湿度值和光照信息与系统设定值进行比较计算,求得温度偏差T和湿度偏差H,根据温度偏差T和湿度偏差H以及温度和湿度的耦合关系制定控制规则,由系统经过运算决策,得到系统控制量温度补偿值TB和湿度补偿值HB。如果实时温度超过设定最佳温度,最佳湿度的允许范围,此时声光报警,告知操作人员要进行适当的人工干预来消除报警。系统控制要求和目标:

(1) 系统共有3个参数,即温度、湿度、光照。

(2) 自动控制温室内的温度和湿度,温度的控制误差不大于±0.5 ℃。

(3) 系统具有自动控制,控制室遥控两种工作方式。

(4) 系统具有报警以及参数设置,自主训练和学习功能。

(5) 系统具有表格、图形、曲线等显示和存储功能。

通过传感器可以获得大量的有关温度、湿度、光强度和时间的样本数据,这些数据与时间并不是线性关系[5]。基于这些数据,如果能够找到运用某种算法使温室温度逼近于给定的温度,从而使温室的环境保持在适宜作物生长的状态之下。

对温度控制运用加热器,湿度采用通风和喷灌装置,光照主要运用遮阳幕。早期温室的控制多采用常规的PI或PID来控制,这种控制方法简单,易于实现。随着对非线性、时变性、不确定性的难以建立数学模型的控制对象,就难以实现[6,7]。随着智能控制的发展,特别是神经网络控制技术的出现,给这类难以解决的问题开辟了一条新的途径,它能够处理好时变性、大滞后和耦合性等的复杂系统控制问题。

BP网络训练过程及算法流程如图3所示。

神经网络的一个突出特点就是自学习功能,设微机的基准信号和实际信号的误差为e(k),则:

神经网络通过自己的学习功能,即相应的算法使e逐渐减小,最后达到理想的值[8]。这里的控制对象应为温室里的环境因子。模糊神经网络模型在收敛速度和收敛精度方面远远超过传统PID或PD控制器。与传统的控制方法相比超调量和控制时间都大大减少,系统稳定性明显增强。

3.3 PC机软件设计

由于无线模块选用的是RS 232接口,因此虚拟仪器中的串口通讯通过VISA实现。VISA实质上是I/O接口软件库及其规范的总称[9]。其本身不具备编程能力,它通过调用低层驱动程序来实现对仪器的控制。运用自身带的网络发布功能就可以完成网页的发布,通过参数的设置就可以让远程的计算机来访问,不需要再做成网页的形式进行发布[10]。发布后的控制面板如图4所示。

4 结 语

利用单片机采集温室、粮仓、大棚中的环境因素,并显示和控制环境因素的变化,同时以无线方式将实时信息上传到下位PC机;下位机对采集的数据进行适当处理,采用可视化编程语言LabVIEW将各种信息以界面的形式在终端上显示,还可以利用软件自身的网络发布功能将界面以网页的形式发布,远程的PC机只要得到操作许可就可以操作整个界面,这样工作人员不必到现场就可以解决运行过程中出现的错误,从而实现管理的自动化、智能化。测控方式的网络化是未来测控技术发展的必然趋势,能够充分利用现有资源和网络带来的种种好处,实现各种资源有效合理的配置,同时还可以实现真正意义上的VI。

摘要：传统的基于有线通信系统的温度、湿度、光照监测系统需要花费大量的人力物力铺设线路,施工量大、安装时间长。介绍一种无线网络的环境温度、湿度等因素的监控系统,可以实时多点地监控温室或其他对环境参数要求严格的场所。管理者可以在控制室随时了解现场的信息,当参数超过设定值时立即进行声光报警,并在监控主机上显示发生异常情况的地点。运用虚拟仪器软件可以实现远程控制,工作人员不需要到现场就可以马上采取措施,从而使粮库、温室等管理实现自动化、智能化。

关键词：无线收发模块,单片机,神经网络,虚拟仪器

参考文献

[1]黄晓因.温湿度分时段控制研究[J].自控与测量,2003(4):34-36.

[2]高继森.温湿度监控系统的研究[J].宁夏大学学报,1995(3):64-65.

[3]Sensirion.Sensirion AG SHT15.PDF[M].[S.l.]:Sensiri-on.2005.

[4]深圳市科易连通讯设备有限公司.KYL-1020U微功率无线数传模块[M].深圳:深圳科易连通讯设备有限公司,2006.

[5]王化祥,张淑英.传感器原理及应用[M].天津:天津大学出版社,1999.

[6]陈海强.BP神经网络及其应用和其推广能力的分析[J].德州学院学报,2005,21(4):78-82.

[7]王旭.人工神经网路原理与应用[M].沈阳:东北大学出版社,2006.

[8]郑明山,汤玉?.模糊神经网络控制器算法的研究[J].中国水运,2007(3):114-115.

[9]邓焱,王磊.LabVIEW 7.1测试技术与仪器应用[M].北京:机械工业出版社,2004.