机房和UPS系统实时监控系统——GPRS无线数据传输设备应用

机房和UPS系统实时监控系统
——GPRS无线数据传输设备应用

1 概述

当前，以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术推动了社会的进步，也推动了人类社会进入到信息化时代，是社会信息化的动力源泉。在信息化时代，信息的处理和保存非常重要。机房和UPS系统是信息处理系统正常工作的有力保障，因此对机房和UPS系统的有效实时监控显得尤为重要。

2 工作原理

传统的机房和UPS系统监控方法是通过有线通信的方式，通过与UPS进行通信来对UPS的运行情况进行监控。这种方式的缺点在于通过有线通信的方式传输距离有限，同时如果UPS本身出现异常，将导致对UPS的监控失效。本文提出的创新解决方案是使用嵌入式多媒体处理机对机房的环境进行独立监控。通过嵌入式多媒体处理机对机房的温度、湿度、烟雾进行监控，通过监控摄像头进行视频监控，通过与UPS的实时通信来进行UPS的工作状态监控。采用该解决方案，监控系统能够及时发现机房存在的各种异常，并及时发出报警信息。

3 系统组成

本系统由监控摄像头、各种传感器、嵌入式多媒体处理机、GPRS数据传输设备、监控中心服务器和数据库软件几大部分组成，系统组成如图1所示。

（1）监控摄像头

监控摄像头用于拍摄机房的运行状况，为了适应不同的监控环境和要求，需要配置不同规格的摄像头。在实际的选购中，需要注意以下的因素：一是感光元件的类型，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号，当然价格也相对贵一些；二是根据监控机房的实际情况选择具有合适焦距的摄像头。此外，为了扩大监控范围，要求监控摄像机能实现旋转、变焦、变放大倍数，自动聚焦等。这些功能的实现，需要嵌入式多媒体处理器通过控制器对摄像机进行控制。图2是常见的一些监控摄像头。

（2）传感器

传感器在实时监控系统中的作用是监控机房中的各种状态。烟雾传感器内部常采用离子式烟雾传感，它通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范；温度传感器分为接触式和非接触式温度传感器，可以测量机房的温度；湿度传感器能测量气体中水蒸气含量，并转换成可用的输出信号。图3是常见的一些传感器。

（3）嵌入式多媒体处理机

嵌入式多媒体处理机处理各种传感器获取得到的信息，处理摄像头摄录的图像，然后通过 GPRS将这些数据上传到监控中心。该方案中嵌入式多媒体处理机选用的是广州致远电子有限公司出品的EVP-6100。该处理机基于达芬奇多媒体处理器，资源丰富、接口齐全、可靠性高，并具有强大的机器视觉、视频分析功能。EVP-6100外观如图4所示。

EVP-6100产品特性如下：

·提供2路CVBS复合视频输入和2路音频输入；

·系统内存：128 MB SDRAM（32 bit），或64 MB SDRAM（16 bit位宽）；

·电子硬盘：64 MB NAND Flash；

·H.264、MPEG4、JPEG视频编解码软件包；

·WMA、MP3、AC3、AAC、G.711等音频编解码软件包；

·CAN-bus现场总线驱动程序，RS-485和RS-232C驱动程序；

·工业级环境温度：-40℃～+85℃。

（4）GPRS数据传输设备

本监控系统中采用的GPRS通信模块是广州致远电子有限公司出品的ZWG-21A无线数据传输设备。该设备提供全透明串行数据通道，轻松实现用户设备与 Internet的无线连接，可以方便地实现远程、无线、网络化的通信方式。可在工业级温度范围（-15℃～+60℃）内稳定工作，可应用于各种工业通信环境。ZWG-21A外观如图5所示。

·使用工业级 GPRS模块，内嵌可靠协议栈，数据全透明传输；

·支持数据中心动态域名或IP地址访问；

·支持APN虚拟专网业务；

·支持数据中心虚拟串口功能，无缝衔接现有上位机软件；

·支持断线自动重连功能；

·支持短信息配置与维护，支持串口配置和USB接口配置；

·支持本地和远程固件升级；

·多重软硬件可靠设计，复合式看门狗技术，使设备安全运行。

ZWG-21A与EVP-6100嵌入式多媒体处理机通过RS-232C方式进行通信。ZWG-21A将EVP-6100处理得到的各种状态信息传送到远程监控中心，同时也可以将远程监控中心的各种命令传送到嵌入式多媒体处理机。

（5）监控中心及服务器软件

监控中心的作用是接收各个监控点上传的数据，并具有数据库功能，可以将监控点的数据保存起来供以后分析使用。ZWG-21A作为TCP客户端会主动访问位于监控中心的TCP服务器。服务器有多种架设方案，比较经济和可靠的方案是采用固定IP上网方式，终端设备访问该固定IP即可连接上服务器。

监控中心服务器一种比较方便的架设方式是使用组态软件的方式实现。常用的组态王组态软件提供对ZWG系列DTU的直接支持，用户可以通过向导的方式直观地建立监控中心服务器。

随着信息化设备的发展，信息安全对于每一个人来讲都变得极为重要。对机房和UPS系统进行有效监控，保障信息安全，正变得越来越重要。本文的方案采用了当前国际领先的 DSP数字信号处理技术，能够对机房和 UPS系统的运行情况进行精确的监控。

ZWG-21A产品特性如下：

·大缓存区设计（收发各 1 462×70 B），采用动态划分技术，提高缓存区使用效率；