摘要：为了实时监测数字电视机房内的环境参数，采用C/S架构设计了数字电视机房环境智能远程监测系统，系统由监测中心和机房集中管理客户端组成。管理客户端采用嵌入式处理器S3C2240设计，实现了本地机房的漏水、温湿度、粉尘和烟雾监测等功能，同时与远程的监测中心建立TCP/IP网络连接，将数据进行实时回传。实验结果表明，该系统工作稳定、延时短，对数字电视机房内的设备正常运行和延长使用寿命具有积极作用。
关键词：机房环境监测；C/S架构；嵌入式；TCP/IP通信
随着三网融合的不断推进，广电网络服务运营商需要管理更多的机房和设备。机房内大量的服务器和网络设备对于环境指标要求非常严格。为了确保设备不受周围环境因素的影响，目前很多机房都有专门的值班人员进行维护和管理，但是这种落后的机房管理方式已经无法适应未来发展的需要。为了提高系统运行维护管理水平，提出了数字电视机房环境智能远程监测系统，主要对机房内部温湿度、漏水、粉尘和烟雾等指标进行监测，并通过TCP/IP协议把机房内的监测信息传送到监测中心服务器平台中，将所有机房的环境参数在同一界面中显示。当出现异常时，则通过报警方式向相关的值班人员传递信息，对故障进行快速响应和及时处理，实现了从单点管理到全面集中管理的过渡。
1系统总体设计
数字电视机房环境智能远程监测系统由监测中心和多个机房集中管理客户端组成。监测中心由监测主机及监测软件组成；机房集中管理客户端采用模块化设计，部署在各地的机房内，系统整体结构如图1所示。为了对分布式的机房进行集中统一管理，监测中心和机房客户端采用C/S架构设计进行数据交换。整个系统结构组建灵活，扩展方便。可实现机房设备运行管理的无人值守，极大地提高了资源利用率和设备运行管理水平。
图1系统整体结构
机房集中管理客户端主要负责数据采集、分析、处理、显示及报警，并统一对所有事件作出响应，同时将本地采集处理后的数据通过TCP/IP传输给上级管理中心；监测中心负责对多个机房的集中管理，接收下级监测站传来的各种实时信息并发送控制命令给各分机房。机房温湿度传感器采集环境温湿度模拟量信号，转换成标准电信号后接入到监测模块；烟雾、浸水、红外、门磁等开关量信号传感器则采用物理线直连的方式接入到处理器相应端口，一旦检测到异常情况，机房集中管理客户端及时提示报警，并报告给监测中心，系统根据上报的事故报警信息进行分析处理，对于不同的预警和报警信息记录到事故信息库，并在向值班人员发出信息进行提示。
2机房集中管理客户端硬件结构
机房集中管理客户端硬件结构主要由各检测模块、本地报警单元和嵌入式处理器S3C2440组成。检测模块主要包括温湿度传感器、烟雾传感器、漏水检测仪、粉尘检测传感器和门磁防盗仪等。电源管理模块给终端提供12V，5V，3.3V和1.8V的供电。数字电视机房客户端硬件结构如图2所示。
2.1温湿度检测子系统
对于重要的机房，设备对温湿度环境的要求非常严格，事先为系统设置每个温湿度传感器的温度与湿度的报警上限与下限值。温湿度传感器将检测到的数值传送给处理器，并在软件界面上以图形形式直观地实时显示出来，也可以显示在短时间段内的变化情况曲线图，当任意检测到的数据超过设定的上限或下限时，系统会自动发出报警，提示管理员通过调节空调温给机房设备提供最佳运行环境。
2.2漏水检测子系统
鉴于机房内设备的重要性，如不慎发生漏水而不能及时发现并处理，极有可能导致电力短路，后果将不堪设想。因此将漏水传感器布置在有可能漏水的位置，如空调区域，一旦漏水，可确保系统在第一时间报警。
2.3粉尘监测子系统
在机房内安装粉尘探测器，管理员通过本地液晶屏或者远程监测系统实时显示粉尘含量值来了解机房空气情况。主要机房设计空气洁净度为A级，即大于等于0.5μm尘粒数不大于10000个/dm3；各弱电系统分配线间、各功能中心设计洁净度为B级，即大于等于0.5μm尘粒数不大于18000个/dm3；当粉尘超过标准时，会自动向监测中心发出报警。
2.4烟雾监测子系统
由于机房内电源线路非常复杂，极易出现电力起火等事故，在机房内部署烟雾传感器，可以及时有效地监测机房内的火情。一旦机房内发生火灾，烟雾达到一定浓度的时候，传感器会自动给嵌入式处理器一个开关信号量，机房集中管理客户端经过处理发出高音鸣叫，并通过网络向监测中心报警。
图2机房客户端硬件架构
3系统软件设计
3.1集中管理客户端软件
应用软件在WinCE5.0嵌入式操作系统平台上开发，用来实现对数字电视机房环境的实时监测，它提供一个友好的人机界面，直观显示环境参数和状态，以及与监测中心的数据通信等。EmbeddedVisualCE4.0是基于WinCE5.0平台下嵌入式操作系统定制的集成开发环境，它提供了所有进行设计、创建、编译、测试和调试应用程序等功能。
集中管理客户端开机后自动进行硬件自检和载入操作系统，开启监测软件后建立与监测中心的TCP/IP网络连接，如果没有连接成功则一直进行连接请求，直到连成功为止。终端通过轮询检测的方法获取各传感器模块的输出，并对得到的数据进行处理和分析，如果传感器的输出值超出了预先设置的报警范围，则立即进行本地报警，并将错误原因存入日志，同时，将这些数据封装发送到监测中心。应用软件编写好后，建立PC机与嵌人式系统的ActiveSync连接，并移植到WinCE5.0操作系统，最终实现相应的功能。
3.2监测中心软件
监测中心软件建立在Windows操作系统上，采用VC++6.0软件进行开发，利用ACCESS2003作为数据库编写了功能强大的监测管理软件。在机房环境监测管理主机上采用统一的图形用户界面，分类管理温湿度检测、漏水检测、烟雾和防盗等功能组态。
用户显示界面将以动态图标显示方式对各环境设备的状态、数值、故障和报警进行集中监测。维护人员能随意地选择查看任何一个机房的任何环境参数。当机房内环境发生异常事件时，会在相应机房的所在区域自动弹出提示到当前监测计算机的主画面上，并给出发生事件的时间、位置以及具体的类型等文字信息，显示在属性框中和系统的事件列表中。系统内的信息按机房、位置、内容和环境参数进行分类记录和存储，可以按照各种查询条件进行查询、报表显示和打印输出。
4结论
系统采用C/S架构设计，实现了对远程分布式数字电视机房环境的集中监测和管理，遇到环境温度过高或过低、环境湿度过大、非法闯入、火灾等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警，不仅减少了值班人员的工作量，而且对于保证设备的正常运行起到了积极作用。经过实验表明，该系统工作稳定、延时短，实现了从单点管理过渡到全面集中管理，对于推动三网融合的发展具有重要意义。
参考文献：
[1]王旭，张建业，陈涛.电力信息机房智能化监控系统方案研究与设计[J].环球市场信息导报，2017（46）：135-136.
[2]方明.超高压贵阳局变电站通信机房动力环境监控系统研究[D].北京：华北电力大学，2016.
论文作者:倪文祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：机房论文; 监测中心论文; 系统论文; 客户端论文; 环境论文; 粉尘论文; 烟雾论文; 《基层建设》2019年第16期论文;