機(jī)房和UPS系統(tǒng)實時監(jiān)控系統(tǒng)——GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備應(yīng)用

機(jī)房和UPS系統(tǒng)實時監(jiān)控系統(tǒng)
——GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備應(yīng)用

1 概述

當(dāng)前，以計算機(jī)、微電子和通信技術(shù)為主的信息技術(shù)推動了社會的進(jìn)步，也推動了人類社會進(jìn)入到信息化時代，是社會信息化的動力源泉。在信息化時代，信息的處理和保存非常重要。機(jī)房和UPS系統(tǒng)是信息處理系統(tǒng)正常工作的有力保障，因此對機(jī)房和UPS系統(tǒng)的有效實時監(jiān)控顯得尤為重要。

2 工作原理

傳統(tǒng)的機(jī)房和UPS系統(tǒng)監(jiān)控方法是通過有線通信的方式，通過與UPS進(jìn)行通信來對UPS的運行情況進(jìn)行監(jiān)控。這種方式的缺點在于通過有線通信的方式傳輸距離有限，同時如果UPS本身出現(xiàn)異常，將導(dǎo)致對UPS的監(jiān)控失效。本文提出的創(chuàng)新解決方案是使用嵌入式多媒體處理機(jī)對機(jī)房的環(huán)境進(jìn)行獨立監(jiān)控。通過嵌入式多媒體處理機(jī)對機(jī)房的溫度、濕度、煙霧進(jìn)行監(jiān)控，通過監(jiān)控攝像頭進(jìn)行視頻監(jiān)控，通過與UPS的實時通信來進(jìn)行UPS的工作狀態(tài)監(jiān)控。采用該解決方案，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)機(jī)房存在的各種異常，并及時發(fā)出報警信息。

3 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)由監(jiān)控攝像頭、各種傳感器、嵌入式多媒體處理機(jī)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、監(jiān)控中心服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫軟件幾大部分組成，系統(tǒng)組成如圖1所示。

（1）監(jiān)控攝像頭

監(jiān)控攝像頭用于拍攝機(jī)房的運行狀況，為了適應(yīng)不同的監(jiān)控環(huán)境和要求，需要配置不同規(guī)格的攝像頭。在實際的選購中，需要注意以下的因素：一是感光元件的類型，CCD的感光度是 CMOS的3～10倍，因此 CCD芯片可以接收到更多的光信號，當(dāng)然價格也相對貴一些；二是根據(jù)監(jiān)控機(jī)房的實際情況選擇具有合適焦距的攝像頭。此外，為了擴(kuò)大監(jiān)控范圍，要求監(jiān)控攝像機(jī)能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、變焦、變放大倍數(shù)，自動聚焦等。這些功能的實現(xiàn)，需要嵌入式多媒體處理器通過控制器對攝像機(jī)進(jìn)行控制。圖2是常見的一些監(jiān)控攝像頭。

（2）傳感器

傳感器在實時監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是監(jiān)控機(jī)房中的各種狀態(tài)。煙霧傳感器內(nèi)部常采用離子式煙霧傳感，它通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災(zāi)防范；溫度傳感器分為接觸式和非接觸式溫度傳感器，可以測量機(jī)房的溫度；濕度傳感器能測量氣體中水蒸氣含量，并轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號。圖3是常見的一些傳感器。

（3）嵌入式多媒體處理機(jī)

嵌入式多媒體處理機(jī)處理各種傳感器獲取得到的信息，處理攝像頭攝錄的圖像，然后通過 GPRS將這些數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。該方案中嵌入式多媒體處理機(jī)選用的是廣州致遠(yuǎn)電子有限公司出品的EVP-6100。該處理機(jī)基于達(dá)芬奇多媒體處理器，資源豐富、接口齊全、可靠性高，并具有強(qiáng)大的機(jī)器視覺、視頻分析功能。EVP-6100外觀如圖4所示。

EVP-6100產(chǎn)品特性如下：

·提供2路CVBS復(fù)合視頻輸入和2路音頻輸入；

·系統(tǒng)內(nèi)存：128 MB SDRAM（32 bit），或64 MB SDRAM（16 bit位寬）；

·電子硬盤：64 MB NAND Flash；

·H.264、MPEG4、JPEG視頻編解碼軟件包；

·WMA、MP3、AC3、AAC、G.711等音頻編解碼軟件包；

·CAN-bus現(xiàn)場總線驅(qū)動程序，RS-485和RS-232C驅(qū)動程序；

·工業(yè)級環(huán)境溫度：-40℃～+85℃。

（4）GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

本監(jiān)控系統(tǒng)中采用的GPRS通信模塊是廣州致遠(yuǎn)電子有限公司出品的ZWG-21A無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。該設(shè)備提供全透明串行數(shù)據(jù)通道，輕松實現(xiàn)用戶設(shè)備與 Internet的無線連接，可以方便地實現(xiàn)遠(yuǎn)程、無線、網(wǎng)絡(luò)化的通信方式。可在工業(yè)級溫度范圍（-15℃～+60℃）內(nèi)穩(wěn)定工作，可應(yīng)用于各種工業(yè)通信環(huán)境。ZWG-21A外觀如圖5所示。

·使用工業(yè)級 GPRS模塊，內(nèi)嵌可靠協(xié)議棧，數(shù)據(jù)全透明傳輸；

·支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動態(tài)域名或IP地址訪問；

·支持APN虛擬專網(wǎng)業(yè)務(wù)；

·支持?jǐn)?shù)據(jù)中心虛擬串口功能，無縫銜接現(xiàn)有上位機(jī)軟件；

·支持?jǐn)嗑€自動重連功能；

·支持短信息配置與維護(hù)，支持串口配置和USB接口配置；

·支持本地和遠(yuǎn)程固件升級；

·多重軟硬件可靠設(shè)計，復(fù)合式看門狗技術(shù)，使設(shè)備安全運行。

ZWG-21A與EVP-6100嵌入式多媒體處理機(jī)通過RS-232C方式進(jìn)行通信。ZWG-21A將EVP-6100處理得到的各種狀態(tài)信息傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，同時也可以將遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的各種命令傳送到嵌入式多媒體處理機(jī)。

（5）監(jiān)控中心及服務(wù)器軟件

監(jiān)控中心的作用是接收各個監(jiān)控點上傳的數(shù)據(jù)，并具有數(shù)據(jù)庫功能，可以將監(jiān)控點的數(shù)據(jù)保存起來供以后分析使用。ZWG-21A作為TCP客戶端會主動訪問位于監(jiān)控中心的TCP服務(wù)器。服務(wù)器有多種架設(shè)方案，比較經(jīng)濟(jì)和可靠的方案是采用固定IP上網(wǎng)方式，終端設(shè)備訪問該固定IP即可連接上服務(wù)器。

監(jiān)控中心服務(wù)器一種比較方便的架設(shè)方式是使用組態(tài)軟件的方式實現(xiàn)。常用的組態(tài)王組態(tài)軟件提供對ZWG系列DTU的直接支持，用戶可以通過向?qū)У姆绞街庇^地建立監(jiān)控中心服務(wù)器。

隨著信息化設(shè)備的發(fā)展，信息安全對于每一個人來講都變得極為重要。對機(jī)房和UPS系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控，保障信息安全，正變得越來越重要。本文的方案采用了當(dāng)前國際領(lǐng)先的 DSP數(shù)字信號處理技術(shù)，能夠?qū)C(jī)房和 UPS系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行精確的監(jiān)控。

ZWG-21A產(chǎn)品特性如下：

·大緩存區(qū)設(shè)計（收發(fā)各 1 462×70 B），采用動態(tài)劃分技術(shù)，提高緩存區(qū)使用效率；