遠程數字監控系統的製作方法

2024-02-14 15:07:15

專利名稱：遠程數字監控系統的製作方法
技術領域：
遠程數字監控系統
(一) 技術領域
本實用新型屬於監控技術領域，特別設計一種遠程數字監控系統。
(二) 背景技術
為了提高經濟效益，大多數的遠程機房都設計為無人值守的方式，應該說"無人值守" 是今後的發展方向，但隨之而來的是及時排障和安全問題，例如空調發生故障、機房溫度過 高而造成停機、市電不及時供電而導致電池組放枯……類似的小故障不及時發現和排除，就 會釀成大故障，以致造成重大損失。因此，對機房內的配電、空調等設備和環境參數(包括 溫度、溼度、煙霧濃度等)進行計算機化的監視、控制和管理已經成為必然的需求。原有以 人工巡檢的方式對分布越來越廣的通信機房進行監控，已無法滿足實時發現和處理機房故障 的要求。目前大多數機房監控系統，門禁、動力和空調設備均有控制器，但是各自獨立，無 法實現集中監控。另外，系統報警手段單一，只能夠向監控中心發送警報信息，再由監控中 心通知相應的現場維護人員，不能直接通知維護人員，延長了響應時間。
(三) 實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠在同一平臺上監視和控制機房內相關設 備和環境參數的遠程數字監控系統。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是遠程數字監控系統，包括電源模塊、ARM 單片機主控模塊、16路模擬量信號輸入通道、16路開關量信號輸入通道和8路控制接口；其 中16路模擬量信號輸入通道連接模擬量傳感器，並將模擬量傳感器採集到的模擬量信號通過 模數變換器、實現數位化後輸入主控單元；16路開關量信號輸入通道連接開關量傳感器，並 將開關量傳感器採集到的幹接點型通斷參數或者為高低電平信號輸入主控單元；8路控制接 口通過繼電器將主控單元的控制信號輸出至控制設備。採用綜合監控平臺和模塊化設計，能 夠在同一平臺上管理、控制系統內相關的設備；配置靈活、操作方便。
上述方案中，為了能夠將機房內的信息及時傳送到監控中心，所述主控模塊上還接有短 信模塊和/或TCP/IP模塊進行通信。簡訊模塊在監控系統的模擬量信號輸入通道和/或開關量 信號輸入通道採集到報警信號時，負責將詳細的報警內容通過簡訊的方式發送到指定的相關管理人員的手機，進行提示和通知。TCP/IP模塊是遠程數字監控系統與機房網絡連接的橋梁 ，通過該模塊可以讓區域網或互連網內的計算機實現遠程監視的功能。
此外，簡訊模塊上還包括一用於接收行動網路信號的天線接口，該天線接口是直接從短 信模塊引出的天線，以便更好地接收到移動運營商提供的網絡信號。
上述方案中，主控模塊上還接有系統存儲看門狗模塊。系統存儲看門狗模塊保證系統的 穩定運行，在發生非正常的電流衝擊、惡劣的外部電子幹擾等情況時，保證系統能夠正常運 行；同時還承擔各項設置數據的存儲，具有非揮發的特性。
為使現場人員能夠直觀地獲得監控系統的工作狀態，所述主控模塊上還接有LCD顯示模 塊、和/或狀態指示、聲音模塊。LCD顯示模塊使系統在不連接計算機和網絡時，也可以直接 從系統面板上的LCD顯示模塊直觀的得到相關的數據。狀態指示和聲音模塊是指系統具有的 LED指示燈和蜂鳴器，系統在各種不同的工作狀態都會有相關的提示。
遠程數字監控系統採用220V電源供電，內部有低紋波係數的開關電源，能夠提供各種系 統需求的電源，同時也能夠為外部傳感器提供穩定可靠的電源。主控模塊上接有電源輸出模 塊，該模塊為了給外部溫溼度、水浸、煙感等模擬量傳感器和/或開關量傳感器提供電源， 採用獨立輸出的連接方式，方便現場安裝和維護。
本實用新型與現有技術相比，利用網絡數據傳輸的基本原理，採用嵌入式技術、Web服 務器技術、高精度AD模數變換、MIS簡訊等技術開發遠程數字監控系統。系統具有參數檢測 、控制、報警、事件記錄等功能，適合多個機房的遠程集中管理；在任何一個網絡客戶端， 輸入服務端IP及埠號，即可實現網絡監控。本系統還具有功能齊全、性能可靠、操作簡單 等優勢，特別是集成了手機簡訊報警及撥號功能，在機房發生異常情況時，自動向有關人員 的手機發出簡訊，詳細顯示機房的情況，同時撥通相關管理人員的電話進行提醒。此外，本 系統還具備網絡監控及電子郵件報警功能。
(四)

圖l為本實用新型遠程數字監控系統一種優選實施例的原理圖。
具體實施方式
如圖1為本實用新型遠程數字監控系統一種優選實施例的原理圖，由機櫃以及設置在機 櫃內的ARM單片機主控模塊、以及與之相連的16路模擬量信號輸入通道、16路開關量信號輸 入通道、8路控制接口、 16/14位AD模數變換器、電源模塊、電源輸出模塊、系統存儲看門狗模塊、LCD顯示模塊、狀態指示、聲音模塊、簡訊模塊、TCP/IP模塊組成。
ARM單片機主控模塊為遠程數字監控系統的核心控制模塊，選用菲利普的LPC2132 ARM7 單片機，工作在32位模式，128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構使32位代碼能夠在最 大速率下穩定運行。主要完成數字、模擬、控制輸出、通信等系統功能的控制及實現。
16路模擬量信號輸入通道連接模擬量傳感器，並將模擬量傳感器採集到的模擬量信號通 過16/14位AD模數變換器、將模擬量轉換為數字量後輸入主控單元；16路開關量信號輸入通 道連接開關量傳感器，並將開關量傳感器採集到的幹接點型通斷參數或者為高低電平信號後 輸入主控單元；8路控制接口通過繼電器將主控單元的控制信號輸出。
遠程數字監控機採用220V電源供電。內部有低紋波係數的開關電源，能夠提供各種系統 需求的電源，同時也能夠為外部傳感器提供穩定可靠的電源。電源輸出模塊輸出電壓為12V ，每路電流小於1A，用於給外部溫溼度、水浸、煙感等模擬量傳感器和開關量傳感器提供電 源，每路電源輸出模塊採用獨立輸出的連接方式，方便現場安裝和維護。
系統存儲看門狗模塊保證系統的穩定運行，在發生非正常的電流衝擊、惡劣的外部電子 幹擾等情況時，保證系統能夠正常運行。同時還承擔各項設置數據的存儲，具有非揮發的特 性。
TCP/IP模塊是遠程數字監控系統與機房網絡連接的橋梁。通過該模塊可以讓區域網或互 連網內的計算機實現遠程監視的功能。簡訊模塊完成手機簡訊的發送。當監控系統出現數字 、模擬等報警狀況時，簡訊模塊負責將詳細的報警內容通過簡訊的方式發送到指定的相關管 理人員的手機，進行提示和通知。
天線接口是直接從簡訊模塊引出的天線。必須安裝機櫃的外部，確保能夠接收到移動公 司的網絡信號。
LCD顯示模塊為方便現場人員監視系統運行情況而設置，不連接計算機可以直接從監控 系統面板上的LCD顯示模塊直觀的得到相關的數據。狀態指示、聲音模塊是指機器面板上的 LED指示燈及位於機器內部的蜂鳴器，系統在各種不同的工作狀態都會有相關的提示。
本實用新型遠程數字監控系統安裝於機房或者其他開闊場地進行環境監視，通過後臺管 理軟體配合可完成設備參數設置和環境監控數據採集顯示，數據通過區域網傳輸，能夠跨越 網關，使區域網內的計算機機能夠進行遠程監控(通信協議為UDP協議5000及5001埠)。 系統能夠採集16路模擬量、16路開關量和8路繼電器控制輸出。其中模擬量的信號特徵為0 5V直流電壓信號，連接相關的溫溼度、電壓、電流的模擬傳感器。開關量為幹接點型(繼電 器型)通斷參數，或者為高低電平輸入(低電平時下拉內阻不得超過100歐姆，高電平為5V
6)，連線煙感、浸水、門禁等開關。繼電器輸出可以連接空調、發電機等需要控制的設備。 系統連續監視16路開關量和16路模擬量，依據各種相關的設置規則進行比較，檢測到一路或 者幾路發生報警時，機器內部蜂鳴器發出報警提示音，之後會把詳細報警信息以簡訊的形式 發送到相關管理人員的手機中，在間隔數秒之後，監控系統將撥通上述手機進行提示，報警 指示燈閃爍。此時，接通手機可以聽到從報警主機發送過來的報警提示聲音。同時，軟體也 將會按照預先設置的郵件地址往郵箱中發送報警詳情郵件。
本實施例所公開的遠程數字監控系統具有如下參數
電源交流220V (±20%) 、 20W;
通信接口；乙太網口；
外形尺寸標準2U機箱(長X寬X高482X200X88) 〈 32dBm; 工作環境溫度—10。C 50。C; 工作環境溼度5 95%RH; 輸入16路模擬量(16位)，
16開關量(TTL電平或幹節點)；
輸出8路繼電器輸出(12V1A); 響應時間〈l秒。
權利要求權利要求1遠程數字監控系統，其特徵在於，包括電源模塊、ARM單片機主控模塊、16路模擬量信號輸入通道、16路開關量信號輸入通道和8路控制接口；其中16路模擬量信號輸入通道連接模擬量傳感器，並將模擬量傳感器採集到的模擬量信號通過模數變換器、實現數位化後輸入主控單元；16路開關量信號輸入通道連接開關量傳感器，並將開關量傳感器採集到的幹接點型通斷參數或者為高低電平信號輸入主控單元；8路控制接口通過繼電器將主控單元的控制信號輸出至控制設備。
2.根據權利要求l所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述主控 模塊上還接有簡訊模塊，該簡訊模塊在監控系統的模擬量信號輸入通道和/或開關量信號輸 入通道採集到報警信號時，簡訊模塊負責將詳細的報警內容通過簡訊的方式發送到指定的相 關管理人員的手機，進行提示和通知。
3.根據權利要求2所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述簡訊 模塊上還包括一用於接收行動網路信號的天線接口。
4.根據權利要求1或2所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述 主控模塊上還接有TCP/IP模塊，通過該模塊讓區域網或互連網內的計算機實現遠程監視的功 能。
5.根據權利要求l所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述主控模塊上還接有系統存儲看門狗模塊，該系統存儲看門狗模塊在發生非正常的電流衝擊或惡劣 的外部電子幹擾時，保證系統能夠正常運行，同時還承擔各項設置數據的存儲。
6.根據權利要求l所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述主控 模塊上接有方便現場人員監視系統運行情況的LCD顯示模塊。
7.根據權利要求l所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述電源模塊的內部包括有低紋波係數的開關電源。
8.根據權利要求1或7所述的遠程數字監控系統，其特徵在於所述主控模塊上還接有電源輸出模塊，電源輸出模塊與模擬量傳感器和/或開關量傳感器各自獨立相連，用以為傳感器提供電源。
專利摘要本實用新型公開的遠程數字監控系統，包括電源模塊、ARM單片機主控模塊、16路模擬量信號輸入通道、16路開關量信號輸入通道和8路控制接口；其中16路模擬量信號輸入通道連接模擬量傳感器，並將模擬量傳感器採集到的模擬量信號通過模數變換器、實現數位化後輸入主控單元；16路開關量信號輸入通道連接開關量傳感器，並將開關量傳感器採集到的幹接點型通斷參數或者為高低電平信號後輸入主控單元；8路控制接口通過繼電器將主控單元的控制信號輸出。採用綜合監控平臺和模塊化設計，能夠在同一平臺上管理、控制系統內相關的設備；配置靈活、操作方便。
文檔編號G05B19/048GK201259622SQ20082030188
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月20日 優先權日2008年8月20日
發明者唐楊平, 泰 蔣 申請人:桂林瀚特信息產業有限公司