无人值守机房

引言

无人值守机房远程实时监控系统是以面向消息的中间件软件为平台，结合传感器、单片机、工控机和自动化控制技术，实现对其现场状态进行实时监测和控制，并对其数据信息进行科学、统一管理的综合系统。该系统可确保电信线路畅通、设备运行安全，并可有效提高对紧急突发事件的快速反应能力。

1、设计思想及依据

设计的思想

我们的设计思想是在电信接入网点机房现场，搭建基于消息中间件平台的现场统一监控平台，分批逐次对动力设备、机房环境、安全保卫消防等各系统进行集中监控。该平台要求可整合各系统的各种设备、串口和协议，利用嵌入式服务器技术，面向消息的中间件技术、监控管理中心就可以直接进入各接入网点机房实施监控。由于搭建了统一平台，在一次投资之后，只需逐步添加传感器，就可渐进完成动力设备、机房环境、安全保卫消防各系统的基于TCP/IP网络结构的集中监控。

设计的依据

l 《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82

l 《安全防范系统通用图形符号》GA/T74—94

l 《民用建筑电气设计规范》JCJ/T16-2000

l 《民用建筑电缆工程技术规范》

l 《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2000

l 《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-2000

2、现有监控系统普遍存在的问题

随着中国电信的宽带网发展，在各个接入网点，获得宽带网资源越来越容易。利用这些宽带网资源，采用TCP/IP方式，接入网点可以很容易地与监控管理中心及数据库建立起联系，用较低的成本，对接入网点的动力设备、机房环境、安全保卫消防、视频图像等信息实施统一平台下的监控。

从近几年电信机房动力、环境、安防、图像监控系统的实际运行情况看，传统的“数据采集器+ 数据服务器”的实现方法已不能满足接入网点机房监控的需要，其弊端主要体现在：

1) 动力监控系统、环境监控系统、安全保卫消防系统、视频图像监控系统往往相对独立，系统维护成本较高

尽管这些系统的现场数据采集部分本身并不复杂，价格相对便宜，但每套系统都要占用相应的通信信道、拥有各自的管理服务器、各自的传输方式和通信协

议，如果这些系统按原有方式安装建设，不但资金浪费严重，维护成本也会相应增加。同时，由于传输方式、通讯协议众多，将导致维护人员的工作量和难度都相应增大。并且，如果想在这些已有系统的基础上进行二次开发，提供增值服务功能，会是难上加难。

2）系统层次过多，可靠性和稳定性逐级降低

现有的监控系统大多采用分级上报的树状C/S结构，一般分为FSU、LSC、CSC等层次，一旦这些层次中某一个层次的节点服务器故障，它管辖的下属节点信息就无法上报。

3）数据采集器通常没有支撑操作系统，可靠性低

传统的数据采集器一般采用8位/16位单片机，系统只能采用大循环的模式进行系统调度，一旦某一个系统模块出问题，将引起整个系统停滞。尽管采用看门狗技术可以部分解决这个问题，但频繁的看门狗复位会产生众多的误报警、不报警、频繁报警等问题。

4）系统应用功能过分集中在中心服务器，故障风险大

传统的数据采集器一般采用8位/16位单片机，容量小，处理能力差，无法处理和保存大量数据。因此，中心服务器不得不承担大部分数据存储和处理功能。随着监控点的增加和时间的累积，中心服务器的数据库越来越庞大，连接越来越多，最终容易导致服务器崩溃，从而导致服务器下属的站点无法监控。

由于传统的“数据采集器+ 数据服务器”的上述弊端在现有的机房监控系统中相当凸出，使越来越多的电信管理人员将思路转到“利用宽带网优势，建立现场统一平台(UFP)”的思路上来。

5）交换和传输设备虽有网元管理系统，但违反了“运行网与运维网分开”的原则

有一些解决方案试图利用交换和传输设备内置的管理系统软件（如网元管理系统）对动力、环境、安防等系统顺带管理，但这种方案将强电信号与贵重的交换传输设备关联起来，危害性极大，违反了“运行网与运维网分开”的原则，容易对交换传输设备的软硬件正常运行形成干扰甚至破坏。

另外，采用这种方案，在硬件方面，需专门为“动力、环境、安防系统”设计新的采集通讯板卡；同时，在软件方面，接入网设备网元软件（MIB）亦需全面升级才能支持新的板卡。由此人为地把相对独立的“动力、环境、安防等系统”与交换传输设备生产厂家绑定，人为提高了系统成本、系统复杂性和设备管理难度。

3、基于消息中间件平台的监控方案

根据用户的需求，本方案通过消息中间件平台将门禁监控和环境监控整合在一起，在方案设计中硬件采用了台湾泓格公司的WinCon-8000嵌入式控制器，中间件平台采用台湾艾扬科技的嵌入式消息中间件，连接门禁及多种环境监测传感设备。所有的设备的信息采集与控制均通过WinCon-8000嵌入式控制器进行。

3．1 WinCon-8000的介绍

WinCon-8000嵌入式控制器产品图

WinCon-8000 是一款领先业界的嵌入式平台，使用运行于Windows 操作系统上的Intel Strong ARM CPU。与标准的Windows 操作系统相比较，Windows 有许多优点，包括它的强实时能力、很小的内核、快速引导、更高级别的中断处理、确定控制以及低成本等。Windows 给WinCon-8000 提供了运行基于PC 的软件的能力，如Visual 、Visual C#、Embedded Visual C++、SCADA 软件、Soft PLC 等等。WinCon-8000 现在提供标准PC 语言开发版本和InduSoft 版本（SCADA软件版本）和提供ISaGRAF 版本（Soft PLC 版本）。

WinCon-8000 具备一个标准的VGA 口，与传统控制器相比，用户可以选用通用的LCD或者CRT 的显示器，而不必去选用昂贵的HMI 或工业PC 来实现人机交互。

WinCon-8000的操作系统内置在WinCon-8000 CPU 模块的闪存中，用户程