CN116489048A - 一种用于光通信设备的机房监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光通信设备的机房监控系统及方法，属于无线网智能监控技术领域，包含设有多个光通信设备的机房，所述机房内设有由多个用于机房参数检测的传感器节点构成的无线传感器网路，还包含路由器节点、云服务器、移动终端、PC端，传感器节点包含传感器、信号调理电路模块、控制器模块、数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块，无线网拓扑控制方法通过收集各节点功耗反馈信息后形成最大邻近节点拓扑,遍历所有邻近节点后选择能量消耗最小的路径；对网络连通性、节点度和能量消耗等性能指标仿真分析，算法能够消除不合理的多跳，降低每个节点的最大发射功率。
Description
技术领域
本发明属于智能监控领域，尤其涉及一种用于光通信设备的机房监控系统及方法。
背景技术
在当前光通讯传输领域，光发射机，光放大器，光开关以及更高集成度的光平台都承担着重要的任务。多种类，多型号的设备在机房中，如何管理设备，如何监控设备就成了重点。基于SNMP协议的网络管理系统逐渐成为主流，在目前大多数机房及其他应用场景中，大多采用局域网形式的网络管理系统或者简单集成通讯服务的管理系统(比如插手机卡)。这种情况下，需要有人员实时值班，才能发现系统产生的异常。此时的设备管理系统对人员要求就很高，无法做到实时发现问题，实时报告问题。
基于SNMP的网络设备管理云端平台就是为了以往系统的不足而诞生的，系统结合最新的云存储服务器，只要有网络支持，所有的机房设备都可以集中管理，实时监控，实时采集数据，一旦异常出现云端的服务器就会分析产生报警，立刻将相关的报警信息发送给责任人，实现了即使机房无人也可以实时参与管理。云端平台可以面向多用户，实现无交叉管理，各个用户之间不会发生错乱，后台服务器也无法对用户设备进行操作，保证设备的安全独立性。
市面上的网络管理系统基本属于布局在局域网中的网络管理系统，方式就是传统的多设备连接交换机，交换机连接路由器，路由器连接上位机管理系统，构建小型完整的网络架构。这样的系统依旧采取人监控管理系统，系统监控设备这样的模式，最终还是依赖人员完成监管。缺点就是人力成本高，并且一个单位可能存在多地机房，这样的话需要搭建多个局域网环境，并且无法做到多个子系统之间的互相管理通讯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中的不足提供了一种用于光通信设备的机房监控系统及方法。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种用于光通信设备的机房监控系统，包含设有多个光通信设备的机房，所述机房内设有由多个用于机房参数检测的传感器节点构成的无线传感器网路，还包含路由器节点、云服务器、移动终端、PC端，所述传感器节点通过路由器节点连接云服务器，所述云服务器分别与移动终端、PC端连接；
传感器节点包含传感器、信号调理电路模块、控制器模块、数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块，所述传感器依次经过信号调理电路模块连接控制器模块，所述数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块分别与控制器模块连接。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述传感器包含电压检测传感器、电流检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器，所述电压检测传感器、电流检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器分别与信号调理电路模块连接。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述信号调理电路模块包含自动增益控制模块、精密全波整流模块、负反馈模块；
其中，自动增益控制模块，用于信号放大；
精密全波整流模块，用于对放大后的信号进行整流以及滤波处理，进而得到直流信号；
负反馈模块，用于将直流信号反馈至自动增益模块的输入端。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述自动增益控制模块包含电阻R3、电阻R4、电阻R5、芯片Q3；
其中，芯片Q3的引脚3分别连接电阻R3的一端、电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接Signal_in端，电阻R4的另一端接地，芯片Q3的引脚2接地，芯片Q3的引脚4接地，芯片Q3的引脚8接5V电压，芯片Q3的引脚6接-5V电压，芯片Q3的引脚5接电阻R5的一端，电阻R5的另一端与芯片Q3的引脚7连接并接AD603_Output端，芯片Q3的引脚1接Feed_back端。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述精密全波整流模块包含电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、芯片Q1、芯片Q2；
其中，电容C1的一端连接Outout端，电容C1的另一端分别连接芯片Q1的反相输入端、电阻R1的一端，芯片Q1的同向输入端连接与芯片Q1的输出端连接，芯片Q1的负电源端连接5V电压，芯片Q1的正电源端接地，芯片Q1的输出端连接芯片Q2的反相输入端，电阻R1的另一端分别连接芯片Q2的同相输入端、电阻R2的一端，芯片Q2的正电源端接地，芯片Q2的负电源端连接5V电压，芯片Q2的输出端分别连接电阻R2的另一端、电容C2的一端以及RectifyOutput端，电容C2的另一端接地。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述负反馈模块包含电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C4、芯片Q3；
其中，芯片Q4的同相输入端分别连接电阻R6的一端、电阻R7的一端；电阻R6的另一端接5V电压，电阻R7的另一端接地，芯片Q4的反相输入端分别连接电阻R8的一端、电阻R9的一端、电容C3的一端，电阻R8的另一端连接Rectify_Output端，芯片Q4的正电源端接地，芯片Q4的负电源端连接5V电压，芯片Q4的输出端分别连接电阻R9的另一端、电容C3的另一端以及Feedback端，电容C4的另一端接地。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述输入及显示模块为低功耗2.4寸ALIENTEKTFTLCD
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述报警模块为黄、橙、红二极管发光与蜂鸣器鸣叫组成的声光报警电路。
作为本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的进一步优选方案，所述控制器模块采用低功耗STM32单片机。
一种基于用于光通信设备的机房监控系统的无线网拓扑控制方法，具体包含如下步骤；
步骤1，设部署网络的每个传感器节点mi(1≤i≤0)的发射半径用Ri(1≤i≤0)表示，网络拓扑结构采用无向图Gmax＝(V(Gmax),E(Gmax))G(V,E)模型；
其中，V(G)＝{(v1,v2,...vn)}表示网络中随机分布的节点集合；
E(G)＝{(vi,vj)|vi,vj∈V(G),Ri≥D(vi,vj)且Rj≥D(vi,vj)}，D(vi,vj)表示节点vi和节点vj之间的距离；
步骤2，设在初始加入网络时节点u以最大功率Pmax工作，探测拓扑的请求消息中包含节点u的ID、节点位置和最大功率等信息；
节点v收到拓扑的请求消息后检查是否满足条件，若满足则以v的ID、位置和最大功率反馈；
当收到v的响应信息后，节点u把节点v加入到集合NBR(u)中，集合NBR(u)中节点v的权值是一个二元组，wu(v)＝≤<D(u,v),ID(v)>；
步骤3，设节点m节点n是节点u的两个最大临近节点，即m，n∈NBR(u)，则节点m优于节点n，并且仅当R(m)＞D(m,n)&&(n)＞D(m,n)&&∈Relay(u,v)，
其中，Relay(u,v)为节点u和n的中继区域，优于关系表示为
若节点m优于节点n，在获得所有临近节点信息后，节点u按照权值递增的顺序对NBR(u)中的节点排序，即NBR(u)＝(v1,v2,...,vn)且wu(v1)＜wu(v2)＜...wu(vn)，然后遍历NBR(u)得到最大权值；
若ui+1∈NonNbrs(ui)，则有(ui,a),(a,ui+1)∈E(Gmax)，说明ui通过a跳到ui+1比直接到ui+1消耗的能量少；
步骤4，每个节点以最大发射半径获得NBR(u)，将NBR(u)与NonNbrs(ui)设置为空；
步骤5，按权重顺序处理NBR(u)中的每一个临近节点w，在NBR(u)中存在节点优于w，则将w存入NonNbrs(ui)；若NBR(u)不存在节点优于w，则将x从NonNbrs(ui)删除，将x加入到NBR(u)，将w存入NonNbrs(ui)；
步骤6，节点u按步骤5循环NonNbrs(ui)；
步骤7，通过对称机制消除单向链路；
步骤8，根据NBR(u)中最大距离邻居节点来确定发射功率。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明降低无线传感器节点能耗是当下拓扑算法研究的重点，通过对功率控制型算法进行研究后发现,现有算法忽略多跳中继区域问题，从而增加节点的能耗；因此提出面向低功耗的智能拓扑控制算法,该算法通过收集各节点功耗反馈信息后形成最大邻近节点拓扑,遍历所有邻近节点后选择能量消耗最小的路径；对网络连通性、节点度和能量消耗等性能指标仿真分析,算法能够消除不合理的多跳,降低每个节点的最大发射功率,维护全网络的连通性,理论上具有一定的实际应用价值；
2、本发明通过无线网确保机房设备的稳定运行，提高机房管理的安全性能和可靠程度，实现机房的科学管理，能够全天候地对机房设备的运行状态、温度、湿度、供电的电压、电流等的开关状态等进行实时监控；通过对机房设备的电能数据，实现对机房设备用电的智能控制；本发明通过无线通信作为机房通信，监控终端实时显示机房的机房设备的运行状态、温度、湿度、供电的电压、电流等的开关状态、用电状态，实现机房环境及用电的智能监控；
3、本发明通过采用负反馈不断地调节放大倍数从而使输出尽可能稳定地保持在所设置的目标值范围周围，采用无二极管精密整流电路，输出不会有损耗，避免了传统方法中，使用桥式整流电路需以牺牲信号幅值为代价且会引入更多噪声的弊端；自动增益控制模块采用的AD603作为压控可变增益运算放大器，是低噪声线性分贝增益放大器。
附图说明
图1是本发明一种用于光通信设备的机房监控系统的整体系统结构原理图；
图2是本发明传感器节点的结构原理图；
图3是本发明信号调理电路模块的结构原理图；
图4是本发明自动增益控制模块的电路图；
图5是本发明精密全波整流模块的电路图；
图6是本发明负反馈模块的电路图；
图7是本发明报警模块的电路图；
图8是本发明待优化多跳数目分析示意图；
图9是本发明原始拓扑图与RPTC形成的拓扑示意图；
图10是本发明能量消耗与节点数目关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
面向多用户的云端设备管理系统，包括PC端和移动端，移动端主要是为了更方便快捷的推送报警信息以及方便远程操作和监控设备，有了移动端就能脱离PC限制，在更多场景下发挥作用。
具体实施例如下：
一种用于光通信设备的机房监控系统，包含设有多个光通信设备的机房，如图1所示，所述机房内设有由多个用于机房参数检测的传感器节点构成的无线传感器网路，还包含路由器节点、云服务器、移动终端、PC端，所述传感器节点通过路由器节点连接云服务器，所述云服务器分别与移动终端、PC端连接；
如图2所示，传感器节点包含传感器、信号调理电路模块、控制器模块、数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块，所述传感器依次经过信号调理电路模块连接控制器模块，所述数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块分别与控制器模块连接。
所述传感器包含电压检测传感器、电流检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器，所述电压检测传感器、电流检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器分别与信号调理电路模块连接。
本发明通过无线网确保机房设备的稳定运行，提高机房管理的安全性能和可靠程度，实现机房的科学管理，能够全天候地对机房设备的运行状态、温度、湿度、供电的电压、电流等的开关状态等进行实时监控；通过对机房设备的电能数据，实现对机房设备用电的智能控制；本发明通过无线通信作为机房通信，监控终端实时显示机房的机房设备的运行状态、温度、湿度、供电的电压、电流等的开关状态、用电状态，实现机房环境及用电的智能监控。
如图3所示，所述信号调理电路模块包含自动增益控制模块、精密全波整流模块、负反馈模块；
其中，自动增益控制模块，用于信号放大；
精密全波整流模块，用于对放大后的信号进行整流以及滤波处理，进而得到直流信号；
负反馈模块，用于将直流信号反馈至自动增益模块的输入端。
负反馈是系统的输出通过某种方式对输入产生作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定，在电路中，负反馈用于提高系统的稳定度，拓宽放大器的频带。
自动增益控制要求系统的增益能够稳定在一定的范围内，而负反馈能够满足该要求。在自动自动增益控制系统中，如果使用压控增益的放大器，首先需要在使用过程中对该系统设置一个目标点，即目标信号的输出幅值。当信号幅值大小超过目标点就可以减小系统的放大倍数；反之，当输出信号幅值小于目标信号幅值时则增加系统的放大倍数。这就是负反馈的思想，负反馈是系统通过不断地调节放大倍数从而使输出尽可能稳定地保持在所设置的目标值周围。
如图4所示，所述自动增益控制模块包含电阻R3、电阻R4、电阻R5、芯片Q3；其中，芯片Q3的引脚3分别连接电阻R3的一端、电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接Signal_in端，电阻R4的另一端接地，芯片Q3的引脚2接地，芯片Q3的引脚4接地，芯片Q3的引脚8接5V电压，芯片Q3的引脚6接-5V电压，芯片Q3的引脚5接电阻R5的一端，电阻R5的另一端与芯片Q3的引脚7连接并接AD603_Output端，芯片Q3的引脚1接Feed_back端。
自动增益控制是整个信号调理电路中最重要的一环，特别是对于信号变化范围较大的信号。幅度较小的信号不太方便采集，所以需要对信号进行放大，将信号放大到合适的幅值再进行采样。而幅值较大的信号则需要将信号衰减到合适的幅值之后再进行采集。
增益的改变通常使用可变增益的运放对增益进行调节，可变增益放大器通常分为电压控制可变增益运算放大器、程控可变增益运算放大器以及有具体挡位的运算放大器。本实用新型选用AD603作为压控可变增益运算放大器，这是一款低噪声线性分贝增益运算放大器。芯片内部功能可分为两部分，第一部分是压控衰减部分，第二级是固定增益放大部分。压控衰减部分先根据控制电压将信号进行相应衰减再将信号传至第二级进行放大。其增益通过芯片的1、2管脚进行控制，电压控制电平为-1.2V至2V，其中，在-0.5V至0.5V之间具有良好的线性性质。
在90MHz带宽下，外接反馈电阻为0时，运放可提供增益-11dB，在反馈电阻为无穷大时，增益为31dB；在9MHz带宽下，增益为9dB～51dB。
如图5所示，所述精密全波整流模块包含电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、芯片Q1、芯片Q2；其中，电容C1的一端连接Outout端，电容C1的另一端分别连接芯片Q1的反相输入端、电阻R1的一端，芯片Q1的同向输入端连接与芯片Q1的输出端连接，芯片Q1的负电源端连接5V电压，芯片Q1的正电源端接地，芯片Q1的输出端连接芯片Q2的反相输入端，电阻R1的另一端分别连接芯片Q2的同相输入端、电阻R2的一端，芯片Q2的正电源端接地，芯片Q2的负电源端连接5V电压，芯片Q2的输出端分别连接电阻R2的另一端、电容C2的一端以及RectifyOutput端，电容C2的另一端接地。
整流即把交流信号变为单向脉动信号，如果能把微弱的交流信号转换为单向脉动信号，则称为精密整流或精密检波。
最常见的整流方式就是使用四个二极管组成的桥堆进行全波整流。对于桥式整流，由于信号需要将二极管导通，导通二极管需要以牺牲信号幅值为代价，同时，二极管的使用会导致更多的噪声引入。高次谐波的产生，对后级信号处理会存在影响；此外，二极管的导通压降会使信号在幅值小于导通压降时出现截断的情况，从而出现新的频率成分，对信号处理产生影响。
因此，本实用新型选用无二极管的精密整流电路。
使用LMC6482进行精密整流，LMC6482是一款双运放芯片。图3所示电路的原理是利用LMC6482单电源供电只能输出正电平的原理，使用两级运放，前一级用作电压跟随器，后一级作为运算放大器。
前一级的输出即为半波整流的结果，当信号输入为正电平时，前级输出与输入相同，当信号输入为负电平时输出为0，后一级用作加法器。无二极管精密整流电路能够实现电路功能，且输出信号不会有损耗。
如图6所示，所述负反馈模块包含电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C4、芯片Q3；
其中，芯片Q4的同相输入端分别连接电阻R6的一端、电阻R7的一端；电阻R6的另一端接5V电压，电阻R7的另一端接地，芯片Q4的反相输入端分别连接电阻R8的一端、电阻R9的一端、电容C3的一端，电阻R8的另一端连接Rectify_Output端，芯片Q4的正电源端接地，芯片Q4的负电源端连接5V电压，芯片Q4的输出端分别连接电阻R9的另一端、电容C3的另一端以及Feedback端，电容C4的另一端接地。
理想情况下AD603的输出为峰值为3V的信号，经过全波整流之后，信号全部变成幅值为正的信号。全波整流后，使用电容对信号进行滤波，整流得到的信号为一个有纹波的直流信号，通常情况下，电容的容值越大，电容充放电速度越慢，纹波也就越小。经过滤波后的信号被送至反相比例运算放大电路。
所述输入及显示模块为低功耗2.4寸ALIENTEKTFTLCD
如图7所示，所述报警模块为黄、橙、红二极管发光与蜂鸣器鸣叫组成的声光报警电路。所述报警模块为声光报警电路，该电路采用黄色、橙色和红色3种颜色不同的二极管以及蜂鸣器进行报警提示，其中三种不同的颜色代表不同的阈值警告，当达到红色最高预警时，控制蜂鸣器进行警报提示管理员进行查看和监管。所述控制器模块采用低功耗STM32单片机。
一种基于用于光通信设备的机房监控系统的无线网拓扑控制方法，具体包含如下步骤；
步骤1，设部署网络的每个传感器节点mi(1≤i≤0)的发射半径用Ri(1≤i≤0)表示，网络拓扑结构采用无向图Gmax＝(V(Gmax),E(Gmax))G(V,E)模型；
其中，V(G)＝{(v1,v2,...vn)}表示网络中随机分布的节点集合；
E(G)＝{(vi,vj)|vi,vj∈V(G),Ri≥D(vi,vj)且Rj≥D(vi,vj)}，D(vi,vj)表示节点vi和节点vj之间的距离；
步骤2，设在初始加入网络时节点u以最大功率Pmax工作，探测拓扑的请求消息中包含节点u的ID、节点位置和最大功率等信息；
节点v收到拓扑的请求消息后检查是否满足条件，若满足则以v的ID、位置和最大功率反馈；
当收到v的响应信息后，节点u把节点v加入到集合NBR(u)中，集合NBR(u)中节点v的权值是一个二元组，wu(v)＝≤<D(u,v),ID(v)>；
步骤3，设节点m节点n是节点u的两个最大临近节点，即m，n∈NBR(u)，则节点m优于节点n，并且仅当R(m)＞D(m,n)&&(n)＞D(m,n)&&∈Relay(u,v)，
其中，Relay(u,v)为节点u和n的中继区域，优于关系表示为
若节点m优于节点n，在获得所有临近节点信息后，节点u按照权值递增的顺序对NBR(u)中的节点排序，即NBR(u)＝(v1,v2,...,vn)且wu(v1)＜wu(v2)＜...wu(vn)，然后遍历NBR(u)得到最大权值；
若ui+1∈NonNbrs(ui)，则有(ui,a),(a,ui+1)∈E(Gmax)，说明ui通过a跳到ui+1比直接到ui+1消耗的能量少；
步骤4，每个节点以最大发射半径获得NBR(u)，将NBR(u)与NonNbrs(ui)设置为空；
步骤5，按权重顺序处理NBR(u)中的每一个临近节点w，在NBR(u)中存在节点优于w，则将w存入NonNbrs(ui)；若NBR(u)不存在节点优于w，则将x从NonNbrs(ui)删除，将x加入到NBR(u)，将w存入NonNbrs(ui)；
步骤6，节点u按步骤5循环NonNbrs(ui)；
步骤7，通过对称机制消除单向链路；
步骤8，根据NBR(u)中最大距离邻居节点来确定发射功率。
结果分析：仿真参数中假设传感器分布区域2000m,节点发射半径为400m,节点的能量为0.5J,控制包长度为200bit，数据包长度为1000bit,能量模型距离极限为87.7。
不合理多跳：由图8看出,在MTCP和DRNG形成的网络拓扑中都存在着不合理多跳。且随节点数目的增加,不合理多跳的数目增加较快。产生不合理多跳的原因主要是MTCP和DRNG拓扑控制算法都没有考虑中继节点是否处在发送和接收节点的中继区域。随着节点数目的不断增加,不合理节点越多,能量消耗降低明显。一般来说,传感器节点数目众多,除去不合理多跳，可以大大减少能量消耗,最终RBTC形成的拓扑图如图9所示。
能量分析：假设需要将所有节点的数据信息发送到汇聚节点，汇集节点在普通节点中随机生成,对每个节点能量消耗的能量总和进行分析。图10显示最小路径能量消耗总和。从图10中可以看出,虽然RBTC算法形成的拓扑其平均半径和最大半径比MTCP平均半径和最大半径提高了1/5，但是能量消耗降低了将近1/3；RBTC算法形的能量总和进行分析。
图3显示最小路径能量消耗总和。从图3中可以看出,虽然RBTC算法形成的拓扑其平均半径和最大半径比MTCP平均半径和最大半径提高了1/5，但是能量消耗降低了将近1/3；RBTC算法形成的拓扑其平均半径和最大半径比DRNG平均半径和最大半径提高了1/20,但是最小路径能量消耗降低了将近1/15。所以,RBTC算法形成的拓扑,增加了拓扑的平均半径,但是由于保留了原始拓扑中的最小能量路径的链路,在数据包传输时大大降低节点转发消耗的能量，从而达到节能的效果。在传感器网络中,平均发射半径只是反映节点能耗的静态参数,最小能量路径消耗更能反映网络在实际的数据传输中的能耗,RBTC算法形成的拓扑降低了这种能耗，更具有实际的价值。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于光通信设备的机房监控系统，包含设有多个光通信设备的机房，其特征在于：所述机房内设有由多个用于机房参数检测的传感器节点构成的无线传感器网路，还包含路由器节点、云服务器、移动终端、PC端，所述传感器节点通过路由器节点连接云服务器，所述云服务器分别与移动终端、PC端连接；
传感器节点包含传感器、信号调理电路模块、控制器模块、数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块，所述传感器依次经过信号调理电路模块连接控制器模块，所述数据传输模块、接口电路模块、时钟电路模块、存储电路模块、报警电路模块、输入及显示模块和电源模块分别与控制器模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述传感器包含电压检测传感器、电流检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器，所述电压检测传感器、电流检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器分别与信号调理电路模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述信号调理电路模块包含自动增益控制模块、精密全波整流模块、负反馈模块；
其中，自动增益控制模块，用于信号放大；
精密全波整流模块，用于对放大后的信号进行整流以及滤波处理，进而得到直流信号；
负反馈模块，用于将直流信号反馈至自动增益模块的输入端。
4.根据权利要求3所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述所述
自动增益控制模块包含电阻R3、电阻R4、电阻R5、芯片Q3；
其中，芯片Q3的引脚3分别连接电阻R3的一端、电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接Signal_in端，电阻R4的另一端接地，芯片Q3的引脚2接地，芯片Q3的引脚4接地，
芯片Q3的引脚8接5V电压，芯片Q3的引脚6接-5V电压，芯片Q3的引脚5接电阻R5的一端，电阻R5的另一端与芯片Q3的引脚7连接并接AD603_Output端，芯片Q3的引脚1接Feed_back端。
5.根据权利要求3所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述精密全波整流模块包含电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、芯片Q1、芯片Q2；
其中，电容C1的一端连接Outout端，电容C1的另一端分别连接芯片Q1的反相输入端、
电阻R1的一端，芯片Q1的同向输入端连接与芯片Q1的输出端连接，芯片Q1的负电源端连接5V电压，芯片Q1的正电源端接地，芯片Q1的输出端连接芯片Q2的反相输入端，电阻R1的另一端分别连接芯片Q2的同相输入端、电阻R2的一端，芯片Q2的正电源端接地，
芯片Q2的负电源端连接5V电压，芯片Q2的输出端分别连接电阻R2的另一端、电容C2的一端以及Rectify Output端，电容C2的另一端接地。
6.根据权利要求3所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述负反馈模块包含电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C4、芯片Q3；
其中，芯片Q4的同相输入端分别连接电阻R6的一端、电阻R7的一端；电阻R6的另
一端接5V电压，电阻R7的另一端接地，芯片Q4的反相输入端分别连接电阻R8的一端、电阻R9的一端、电容C3的一端，电阻R8的另一端连接Rectify_Output端，芯片Q4的正电源端接地，芯片Q4的负电源端连接5V电压，芯片Q4的输出端分别连接电阻R9的另一端、电容C3的另一端以及Feed back端，电容C4的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述输入及显示模块为低功耗2.4寸ALIENTEK TFTLCD
8.根据权利要求1所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述报警模块为黄、橙、红二极管发光与蜂鸣器鸣叫组成的声光报警电路。
9.根据权利要求1所述的一种用于光通信设备的机房监控系统，其特征在于：所述控制器模块采用低功耗STM32单片机。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的用于光通信设备的机房监控系统的无线网拓扑控制方法，其特征在于：具体包含如下步骤；
步骤1，设部署网络的每个传感器节点mi(1≤i≤0)的发射半径用Ri(1≤i≤0)表示，网络拓扑结构采用无向图Gmax＝(V(Gmax),E(Gmax))G(V,E)模型；
其中，V(G)＝{(v1,v2,...vn)}表示网络中随机分布的节点集合；
E(G)＝{(vi,vj)|vi,vj∈V(G),Ri≥D(vi,vj)且Rj≥D(vi,vj)}，D(vi,vj)表示节点vi和节点vj之间的距离；
步骤2，设在初始加入网络时节点u以最大功率Pmax工作，探测拓扑的请求消息中包含节点u的ID、节点位置和最大功率等信息；
节点v收到拓扑的请求消息后检查是否满足条件，若满足则以v的ID、位置和最大功率反馈；
当收到v的响应信息后，节点u把节点v加入到集合NBR(u)中，集合NBR(u)中节点v的权值是一个二元组，wu(v)＝≤<D(u,v),ID(v)>；
步骤3，设节点m节点n是节点u的两个最大临近节点，即m，n∈NBR(u)，则节点m优于节点n，并且仅当R(m)＞D(m,n)&&(n)＞D(m,n)&&∈Relay(u,v)，
其中，Relay(u,v)为节点u和n的中继区域，优于关系表示为
若节点m优于节点n，在获得所有临近节点信息后，节点u按照权值递增的顺序对NBR(u)中的节点排序，即NBR(u)＝(v1,v2,...,vn)且wu(v1)＜wu(v2)＜...wu(vn)，然后遍历NBR(u)得到最大权值；
若ui+1∈NonNbrs(ui)，则有(ui,a),(a,ui+1)∈E(Gmax)，说明ui通过a跳到ui+1比直接到ui+1消耗的能量少；
步骤4，每个节点以最大发射半径获得NBR(u)，将NBR(u)与NonNbrs(ui)设置为空；
步骤5，按权重顺序处理NBR(u)中的每一个临近节点w，在NBR(u)中存在节点优于w，则将w存入NonNbrs(ui)；若NBR(u)不存在节点优于w，则将x从NonNbrs(ui)删除，将x加入到NBR(u)，将w存入NonNbrs(ui)；
步骤6，节点u按步骤5循环NonNbrs(ui)；
步骤7，通过对称机制消除单向链路；
步骤8，根据NBR(u)中最大距离邻居节点来确定发射功率。
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