一種基于紅外原理的智能廣電機房溫控監(jiān)測系統(tǒng)

李曉磊

（周口廣播電視臺，河南 周口 466000）

關(guān)鍵字：廣電機房；溫控監(jiān)測；紅外原理；智能廣電機房

0 引 言

基于紅外原理的發(fā)射機房智能溫控監(jiān)測系統(tǒng)，主要包含控制終端，控制終端的輸入端連接傳感器集成模組的輸出端，控制終端還連接有紅外線攝像頭。監(jiān)測系統(tǒng)在使用時，通過兩種模式監(jiān)測機房內(nèi)的環(huán)境溫度和濕度變化。一種是利用紅外傳感技術(shù)測量遠距離設(shè)備所散發(fā)的環(huán)境溫度，即通過紅外線攝像頭監(jiān)測，其紅外功能能夠智能監(jiān)測機房的設(shè)備所散發(fā)的紅外波長。另一種是利用放在設(shè)備附近的傳感器集成模組來監(jiān)測溫濕度。通過兩種方式監(jiān)測機房內(nèi)的環(huán)境，能夠避免出現(xiàn)監(jiān)測“死角”的現(xiàn)象，從而監(jiān)測機房內(nèi)的溫度和濕度等的變化。一旦機房溫濕度超出警戒線，機房內(nèi)帶有紅外功能的攝像頭或傳感器集成模組立即把數(shù)據(jù)反饋回控制終端，控制終端將控制溫控機構(gòu)排出冷風(fēng)或熱風(fēng)，保持室內(nèi)合理的溫濕度。

1 系統(tǒng)方案

廣電機房控制終端連接有顯示屏。顯示屏的輸入端與控制終端連接，即控制終端通過分屏器集成在一個顯示屏上。工作人員能夠通過顯示屏查看機房內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。由此，工作人員便能夠?qū)崟r了解機房內(nèi)的情況。此外，為了便于管理，系統(tǒng)還設(shè)計了與控制終端通信連接的客戶端App，能夠通過5G網(wǎng)絡(luò)或WiFi無線網(wǎng)絡(luò)與控制終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?？蛻舳思词前惭b于工作人員或者管理人員手機上的管理軟件。由此，工作人員便能夠隨時隨地查看機房內(nèi)的監(jiān)控數(shù)據(jù)，不必再通過顯示屏或者進入機房內(nèi)查看。當機房內(nèi)出現(xiàn)故障或溫濕度超出設(shè)定值的情況，監(jiān)控系統(tǒng)即通過有線和無線雙通道報警，并將報警信息顯示在顯示屏和手機的客戶端上。該系統(tǒng)還可通過遠程控制，即在需要改變機房內(nèi)的設(shè)定值、需要手動調(diào)節(jié)溫度、啟動溫控機構(gòu)時，用戶均能夠通過客戶端操作，從而提高了機房管理的靈活性以及便捷性。

一般廣電機房的布局如圖1所示。

圖1 機房布局圖

機房內(nèi)傳感器模組主要指溫濕度傳感器。使用溫濕度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測機房內(nèi)的溫濕度，再將其反饋給控制終端[1]。煙霧傳感器能夠監(jiān)測機房內(nèi)是否存在煙霧。在火災(zāi)發(fā)生初期，通過煙霧傳感器能夠進行監(jiān)測，溫度便不能迅速升高，從而保證機房內(nèi)設(shè)備的安全運作[2]。

紅外傳感器模塊主要由RF無線射頻模塊、電源模塊、紅外傳感器、MCU微型控制器以及狀態(tài)顯示等模塊組成[3]。紅外熱傳感器會定時向機房內(nèi)探測熱源，如果沒有熱源，射頻模塊就不會向機房終端發(fā)送數(shù)據(jù)。當傳感器探測到熱源，射頻模塊立即向機房終端發(fā)送數(shù)據(jù)，并同時向手機App和機房操作臺發(fā)送報警數(shù)據(jù)，直到管理人員采取措施為止。紅外傳感器模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 紅外傳感器模塊結(jié)構(gòu)

2 App監(jiān)測系統(tǒng)

管理員使用遠程App監(jiān)控系統(tǒng)平臺，可以實現(xiàn)移動遠程控制前端所有設(shè)備，實現(xiàn)對機房溫濕度實時監(jiān)測、空調(diào)風(fēng)機運行狀態(tài)監(jiān)測，并及時通知相關(guān)管理人員。同時，系統(tǒng)支持無線查看系統(tǒng)工作狀態(tài)，提高了管理的靈活性。以上所有的功能均在手機App系統(tǒng)軟件平臺上實現(xiàn)。手機App利用紅外攝像頭和機房內(nèi)溫濕度傳感器采集機房內(nèi)的環(huán)境變化數(shù)據(jù)、實時溫濕度信號，并顯示短時間內(nèi)溫濕度的變化波形圖。系統(tǒng)可提前設(shè)定傳感器的溫濕度額定上限與下限值，當傳感器檢測到的數(shù)據(jù)超過設(shè)定的額定上限或下限值時，系統(tǒng)會把報警信息推送至相關(guān)人員的手機App上，提示其進行處理。當溫濕度恢復(fù)正常時，報警消除。值班人員利用手機App可遠程控制開關(guān)空調(diào)的制冷、制熱設(shè)置，調(diào)節(jié)溫濕度，以達到遠程管理機房工作環(huán)境的目的，同時，可控制智能新風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合溫濕度傳感設(shè)備來進行聯(lián)動，通過與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合，系統(tǒng)分析處理后智能開啟新風(fēng)系統(tǒng)，并結(jié)合空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)來保證機房的正常工作環(huán)境。

3 技術(shù)優(yōu)勢

與同類型產(chǎn)品對比，本文提出的系統(tǒng)具有如下特點。

本系統(tǒng)在使用時，集合兩種方式監(jiān)測機房內(nèi)的溫濕度變化，既采用紅外傳感技術(shù)對設(shè)備的紅外波長采集溫濕度數(shù)據(jù)，又可以利用傳感器集成模組來監(jiān)測溫濕度數(shù)據(jù)。這種模式比市場上采用單一模式的產(chǎn)品更加安全。

管理人員在不進入機房的前提下，通過客戶端App可遠程控制機房，從而提高使用的靈活性以及便捷性。

AI智能監(jiān)測模塊能夠?qū)Υ鎯卧虚L達數(shù)月的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行智能分析，通過其AI程序自動判斷溫濕度的運行規(guī)律，達到提前預(yù)判的效果，從而避免發(fā)生緊急事件。具體操作中，控制終端將機房內(nèi)的溫濕度模塊和紅外線攝像頭的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過存儲單元進行保存?？刂平K端連接有存儲單元，存儲單元的輸入端和輸出端分別與控制終端的輸出端和輸入端連接。所有數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式存儲，并且能夠以Excel表格形式導(dǎo)出。通過存儲單元將機房內(nèi)的溫度、濕度以及煙霧的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲，便于工作人員查閱此歷史數(shù)據(jù)[4]。上述設(shè)備連接有無線模塊，控制終端能夠通過無線模塊與顯示屏實現(xiàn)無線傳輸功能。由此使得顯示屏與控制終端之間能夠通過無線網(wǎng)連接，即便有線連接出現(xiàn)故障，也可通過無線網(wǎng)連接[5]。管理人員可以按照日、月、年的方式查詢系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)自動將各類機房數(shù)據(jù)匯集成監(jiān)控報表，使管理人員能夠及時掌握機房環(huán)境設(shè)備變化趨勢，為正確的決策提供依據(jù)，從而確保機房設(shè)備的安全性和可靠性。

在操作中，智能監(jiān)測模塊能夠根據(jù)事先設(shè)定的程序，根據(jù)機房環(huán)境變化自行進行管理，并能夠通過客戶端與智能監(jiān)測模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。智能監(jiān)測模塊能夠在合適的時間選擇合適的溫控監(jiān)測模式，并綜合判斷兩種模式下的系統(tǒng)狀態(tài)并智能判斷結(jié)果并反饋，同時能夠進行相應(yīng)的處置和操作。

4 結(jié) 語

基于紅外原理的廣電機房溫度監(jiān)控系統(tǒng)可在短時間內(nèi)定位機房運行故障，利用手機App快速告警，為故障處理提供精準的定位，縮短了機房設(shè)備檢查、維修的時間，提升緊急故障的處理效率，大大減輕機房工作人員的壓力，同時保障廣播節(jié)目能正常播放，避免播出事故的發(fā)生。所提出的基于紅外原理的智能發(fā)射機房溫控監(jiān)測系統(tǒng)，能夠全方位地監(jiān)測機房內(nèi)溫濕度情況，實現(xiàn)對機房設(shè)備的管理，為機房設(shè)備的日常維護及保養(yǎng)提供科學(xué)、實時的數(shù)據(jù)，有力地保證了廣電機房的安全運營與高效管理。