CN103325225A - 一种嵌入式无线机房监控系统及监控方法 - Google Patents

一种嵌入式无线机房监控系统及监控方法 Download PDF

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卫星
朱增玺
刘国田
张建军
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冯琳
石雷
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Abstract

本发明公开了一种嵌入式无线机房监控系统及监控方法，以实现机房环境的实时监控、预警和报警处理，包括嵌入式主控模块、自制遥控模块、中继模块、终端传感模块、监控中心终端、GSM终端设备。嵌入式主控模块由主控制器MCU、声光报警模块、GSM通信模块、视频监控模块和无线通信模块构成。本发明涉及的嵌入式无线机房监控系统及方法，采用多个监控终端综合监测、管控、预警和报警及异常情况辅助决策处理机制的机房环境监控系统及监控方法。

Description

一种嵌入式无线机房监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及机房监控系统领域，具体为一种嵌入式无线机房监控系统及监控方法。
背景技术
随着计算机和信息技术的发展，各企事业单位内部网络也成为业务管理的核心平台。机房处于信息交换的中心地位，其中大量的网络设备、计算机服务器、通信设备及其数量众多的配套设备一旦出现故障，将造成不可估量的损失。因此，就必须有一套科学实用的机房监控系统 ，使得机房管理人员能够实时了解到机房全面的情况，并进行有效控制和管理，必要时可以实行无人值守的远程管理。
现有的机房监控系统大多存在以下几个问题：首先，只是针对机房环境中的某几个环境参数进行监测，而且相对比较独立，没有进行集中的监测与管理，信息融合度不高；其次，大多的系统只是停留在监测层面，管控的措施相对较少，仅能从各个监控终端进行实时信息的监测，出现异常情况时，系统不能做出合理的处理及决策，如此便失去了监控的目的与意义；再次，现有的系统大都采用有线的方式来布设终端传感器节点，存在不易扩展，布线复杂等缺点。
因此，结合以上的局限性及问题，本发明提出了一种嵌入式无线机房监控系统及方法，具体为一种采用多个监控终端进行综合监测、管控和异常情况预警和报警及辅助决策处理机制的机房监控系统及监控方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入式无线机房监控系统及监控方法，以实现机房环境的监测、管控、异常情况预警和报警及辅助决策处理。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：包括嵌入式主控模块、自制遥控模块、多个中继模块、多个终端传感模块、视频监控设备及触摸屏终端；
所述嵌入式主控模块由主控制器MCU，以及分别接入主控制器MCU的声光报警模块、GSM通信模块、视频监控模块和无线通信模块构成，其中声光报警模块用于异常情况及特定需求时声光报警，GSM通信模块用于外部GSM终端设备与嵌入式主控模块的通信，视频监控模块用于监控机房内部的状况，无线通信模块用于中继模块及终端传感模块与嵌入式主控模块的通信；
所述自制遥控模块由无线通信模块及接入无线通信模块的红外遥控模块构成，其中自制遥控模块的无线通信模块与嵌入式主控模块的无线通信模块连接，自制遥控模块通过无线方式接收无线通信模块的控制指令，红外遥控模块接收和处理自制遥控模块中无线通信模块的控制指令并通过红外方式发送给受控对象。
所述的一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：所述中继模块与终端传感模块无线连接，且每个中继模块分别接入多个终端传感模块，多个中继模块分别连接至嵌入式主控模块的无线通信模块；多个终端传感模块亦可直接连接至嵌入式主控模块的无线通信模块。
所述的一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：所述终端传感模块由各种传感器及无线通信模块构成。
所述的一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：所述视频监控设备接入嵌入式主控模块的主控制器MCU，且视频监控设备可全方位的旋转并可通过命令控制其旋转，视频监控设备视域覆盖整个机房。
一种基于嵌入式无线机房监控系统的监控方法，其特征在于：包括实时监控、本地与远程控制及故障预警和报警与处理；
所述实时监控中，终端传感模块广泛布设在机房的各个监测区域，实时采集机房各类环境参数并通过中继模块或者直接发送给嵌入式主控模块，嵌入式主控模块将各类数据存放在本地数据库中，所述触摸屏终端通过所述嵌入式主控模块中特定的软件进行机房环境的实时监控，所述监控中心终端通过Internet访问嵌入式主控模块进行机房环境的实时监测，所述GSM终端设备通过发送监测指令给嵌入式主控模块，其收到指令后将当前实时数据通过GSM通信模块发送给GSM终端设备；
所述本地与远程控制中，机房管理人员通过所述嵌入式主控模块中特定的软件发送本地控制指令控制受控对象、终端传感模块及视频监控设备，机房管理人员通过所述监控中心终端或GSM终端设备发送控制指令，控制指令通过Internet或GSM到达所述嵌入式主控模块，嵌入式主控模块处理该控制指令并通过无线通信模块发送给所述受控对象、终端传感模块及视频监控设备；
所述故障预警和报警与处理中，嵌入式主控模块接收到所述终端传感模块采集到的机房环境实时的参数大于或等于设定预警阀值时，系统做出预警处理，包括发送危险状况信息给所述监控中心终端及GSM终端设备，同时发出相应的控制指令给所述受控对象，所述嵌入式主控模块接收到所述终端传感模块采集到的机房环境实时参数大于或等于设定的报警阀值时，系统做出报警处理，包括启动所述声光报警模块并发送紧急状况信息给所述监控中心终端及GSM终端设备，同时发出相应的控制指令给所述受控对象。
本发明的优点为：
（1）通过系统综合集成，将机房环境参数的监测与相应各种类型设备的管控于一体，并提出了统一的监控及异常情况预警和报警决策处理机制，改进了现有系统信息孤立，融合度及管控集成度不高的缺陷。
（2）通过使用无线通信模块，将系统内部所涉及的终端传感模块、视频监控模块及受控对象全部通过无线进行连接，改进了现有系统有线连接布线安装繁琐及拓展性不高的缺陷。
附图说明
图1一种嵌入式无线的机房监控系统示意图。
图2一种嵌入式无线的机房监控系统具体实施例示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示。一种嵌入式无线机房监控系统，包括嵌入式主控模块1、自制遥控模块2、中继模块3、终端传感模块4和5、视频监控设备9及触摸屏终端10；
嵌入式主控模块1由主控制器MCU1.3，以及分别接入主控制器MCU1.3的声光报警模块1.2、GSM通信模块1.4、视频监控模块1.6和无线通信模块1.5构成，其中声光报警模块1.2用于异常情况及特定需求时声光报警，GSM通信模块1.4用于外部GSM终端设备7与嵌入式主控模块1的通信，视频监控模块1.6用于监控机房内部的状况，无线通信模块1.5用于中继模块3及终端传感模块5与嵌入式主控模块1的通信；嵌入式主控模块1中还设有通信模块1.1，外部监控中心终端8通过Internet网络、嵌入式主控模块1中通信模块1.1与嵌入式主控模块1通信；
自制遥控模块2由无线通信模块及接入无线通信模块的红外遥控模块构成，其中自制遥控模块2的无线通信模块与嵌入式主控模块1的无线通信模块1.5连接，自制遥控模块2通过无线方式接收无线通信模块1.5的控制指令，红外遥控模块接收和处理自制遥控模块2的无线通信模块的控制指令并通过红外方式发送给受控对象6。
中继模块3与终端传感模块4连接，且每个中继模块3分别可接入多个终端传感模块，多个中继模块3分别连接至嵌入式主控模块1的无线通信模块1.5；终端传感模块5亦可直接连接至嵌入式主控模块1的无线通信模块1.5。
终端传感模块4和终端传感模块5由各种传感器及传感器自带的无线通信模块构成。
视频监控设备9接入嵌入式主控模块1的主控制器MCU1.3，且视频监控设备9可全方位的旋转并可通过命令控制其旋转，视频监控设备9视域覆盖整个机房。
一种嵌入式无线机房监控方法，包括实时监控、本地与远程控制及故障预警和报警与处理；
实时监控中，终端传感模块广泛布设在机房的各个监测区域，实时采集机房各类环境参数并通过中继模块转发或者直接发送给嵌入式主控模块，嵌入式主控模块将各类数据存放在本地数据库中，触摸屏终端通过嵌入式主控模块中的软件进行机房环境的实时监控，监控中心终端通过Internet访问嵌入式主控模块进行机房环境的实时监测，GSM终端设备通过短信方式发送监测指令给嵌入式主控模块，其收到指令后将当前实时数据通过GSM通信模块发送给GSM终端设备；
本地与远程控制中，机房管理人员通过嵌入式主控模块中的软件发送本地控制指令控制受控对象、终端传感模块及视频监控设备，机房管理人员通过监控中心终端或GSM终端设备发送控制指令，控制指令通过Internet或GSM到达嵌入式主控模块，嵌入式主控模块处理该控制指令并通过无线通信模块发送给受控对象、终端传感模块及视频监控设备；
故障预警和报警与处理中，嵌入式主控模块接收到所述终端传感模块采集到的机房环境实时的参数大于或等于预警阀值时，系统做出预警处理，包括发送危险状况信息给监控中心终端及GSM终端设备，同时发出相应的控制指令给受控对象，嵌入式主控模块接收到终端传感模块采集的机房环境实时参数大于或等于报警阀值时，系统做出报警处理，包括启动声光报警模块并发送紧急状况信息给监控中心终端及GSM终端设备，同时发出相应的控制指令给所述受控对象。
如图2所示，以下给出本系统的具体实施例，如下：
实时监控：假设以温湿度及光照参数的监控为例，如图2所示，具体步骤如下：
A1：温湿度传感器节点4.1及光敏传感器节点4.5启动本模块数据采集程序采集当前数据，完成数据采集后放入数据发送缓冲池,终端传感模块启动本身的发送模块将缓冲池的数据取出并发送至中继节点3.1及3.2；
A2：中继节点3.1及3.2接收到温湿度传感器节点4.1及光敏传感器节点4.5的数据后启动发送程序将温湿度及光照数据转发至嵌入式主控模块1的无线通信模块1.5；
A3：嵌入式主控模块1接收到温湿度及光照数据后启动内置的数据解析程序将该数据按照特定的格式存放在本身的嵌入式数据库中；
A4：触摸屏终端10、监控中心终端8发送实时数据监控请求至嵌入式主控模块1的内置应用服务器中，应用服务器启动相应的数据库连接请求与嵌入式数据库建立连接取出温湿度及光照数据并返回给触摸屏终端10及监控中心终端8，此两者接收到数据后以图表、曲线及其他方式显示供用户实时监测；
A5：再者，GSM终端设备7发送预先设定的数据监测命令请求至嵌入式主控模块1的GSM通信模块1.4，嵌入式主控模块1接收到GSM通信模块1.4发送的请求后解析处理该请求并递交给自身的应用服务器，该服务器接收到请求后与嵌入式数据库建立连接取出数据并返回给GSM通信模块1.4，GSM通信模块1.4接收到返回数据后将其按照特定的格式通过GSM网络发送给GSM终端设备7。
本地与远程控制：假设以启动休眠的红外入侵传感器节点4.2及实时控制视频监控设备5.1为例，如图2所示，具体步骤如下：
A1：触摸屏终端10、监控中心终端8发送启动休眠传感器节点请求至嵌入式主控模块1，嵌入式主控模块1收到控制指令后将其通过无线通信模块1.5发送给指定的中继节点3.1，中继节点3.1接到指令后解析处理该指令，取出转发目的地址，并发送给红外入侵传感器4.2，红外入侵传感器节点4.2接到控制指令后解析处理并唤醒睡眠状态进入工作模式。
A2：触摸屏终端10、监控中心终端8启动自身视频监控软件开启视频监控，通过软件发送向右旋转指令至嵌入式主控模块1的视频监控模块1.6，视频监控模块1.6接到向右旋转指令后分析处理并通过无线通信模块1.5发送给视频监控设备5.1，视频监控设备接到旋转指令后解析处理并做出向右的旋转动作，并发送实时视频画面通过逆过程给触摸屏终端10及监控中心终端8显示与视频监控软件的界面供用户实时查看。
故障预警和报警与处理：假设以机房温度过高及有红外入侵危险为例，如图2所示，具体步骤如下：
A1：如所述的实时监控为例，当嵌入式主控模块1收到温湿度传感器数据后，当利用自身故障预警和报警及处理机制作出温度异常决策时，嵌入式主控模块1通过Internet及GSM发送预警信息给监控中心终端8及GSM终端设备7，于此同时，嵌入式主控模块1通过无线通信模块1.5发送调低温度的命令至受控对象6（空调机），受控对象6收到调低温度命令后执行相应的动作。
A2：如所述的实时监控为例，当嵌入式主控模块1收到红外入侵传感器异常数据后，利用自身故障预警和报警及处理机制作出红外入侵决策时，嵌入式主控模块1通过Internet及GSM发送报警信息给监控中心终端8及GSM终端设备7，机房管理人员收到报警信息后做出相应的处理。
最后说明的是，以上具体实施方式仅用以说明该发明专利的技术方案而非限制，尽管参照此实施方式对发明专利进行了详细的说明，但对于本领域中的技术人员应当充分理解，在现实中根据实际情况，依照本发明的思想，可以对其技术方案进行修改或者等同替换（如对网络拓扑加以改进，用以对多机房系统的监测，也可加入路由节点，增加通讯距离等），而不脱离该技术方案的宗旨和范围，均应涵盖于该发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：包括嵌入式主控模块、自制遥控模块、多个中继模块、多个终端传感模块、视频监控设备及触摸屏终端；
所述嵌入式主控模块由主控制器MCU，以及分别接入主控制器MCU的声光报警模块、GSM通信模块、视频监控模块和无线通信模块构成，其中声光报警模块用于异常情况及特定需求时声光报警，GSM通信模块用于外部GSM终端设备与嵌入式主控模块的通信，视频监控模块用于监控机房内部的状况，无线通信模块用于中继模块及终端传感模块与嵌入式主控模块的通信；
所述自制遥控模块由无线通信模块及接入无线通信模块的红外遥控模块构成，其中自制遥控模块的无线通信模块与嵌入式主控模块的无线通信模块连接，自制遥控模块通过无线方式接收无线通信模块的控制指令，红外遥控模块接收和处理自制遥控模块的无线通信模块的控制指令并通过红外方式发送给受控对象。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：所述中继模块与终端传感模块连接，且每个中继模块分别接入多个终端传感模块，多个中继模块分别连接至嵌入式主控模块的无线通信模块；多个终端传感模块亦可直接连接至嵌入式主控模块的无线通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：所述终端传感模块由各种传感器及无线通信模块构成。
4.根据权利要求1所述的一种嵌入式无线机房监控系统，其特征在于：所述视频监控设备接入嵌入式主控模块的主控制器MCU，且视频监控设备可全方位的旋转并可通过命令控制其旋转，视频监控设备视域覆盖整个机房。
5.一种基于权利要求1所述嵌入式无线机房监控系统的监控方法，其特征在于：包括实时监控、本地与远程控制及故障预警和报警与处理；
所述实时监控中，终端传感模块广泛布设在机房的各个监测区域，实时采集机房各类环境参数并通过中继模块转发或者直接发送给嵌入式主控模块，嵌入式主控模块将各类数据存放在本地数据库中，所述触摸屏终端通过所述嵌入式主控模块中特定的应用软件进行机房环境的实时监控，所述监控中心终端通过Internet访问嵌入式主控模块进行机房环境的实时监测，所述GSM终端设备通过发送监测指令给嵌入式主控模块，其收到指令后将当前实时状态数据通过GSM通信模块发送给GSM终端设备；
所述本地与远程控制中，机房管理人员通过所述嵌入式主控模块中特定的软件发送本地控制指令控制受控对象、终端传感模块及视频监控设备，机房管理人员通过所述监控中心终端或GSM终端设备发送控制指令，控制指令通过Internet或GSM网络到达所述嵌入式主控模块，嵌入式主控模块处理该控制指令并通过无线通信模块发送给所述受控对象、终端传感模块及视频监控设备；
所述故障预警和报警与处理中，嵌入式主控模块接收到所述终端传感模块采集到的机房环境的实时参数大于或等于设定预警阀值时，系统做出预警处理，包括发送危险状况信息给所述监控中心终端及GSM终端设备，同时发出相应的控制指令给所述受控对象，所述嵌入式主控模块接收到所述终端传感模块采集到的机房环境实时参数大于或等于设定报警阀值时，系统做出报警处理，包括启动所述声光报警模块并发送紧急状况信息给所述监控中心终端及GSM终端设备，同时发出相应的控制指令给所述受控对象。
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