智能机柜监控系统设计

智能机柜监控系统设计

随着现代通信网络的逐步扩大，其发展速度之快，设备不断增加。规模迅速扩容，需要使用大量的动力设备，动力设备不仅种类繁多。而且先进的通信网络维护运行管理工作提出更高要求。由于设备的数量多，维护人员相对少，这样无疑增加了维护人员的难度，同时维护人员不但要经常巡视机房，而且还是经常对重要设备数据或信号进行抄表和测试，更要求能对系统出现的故障做出快速响应。因此，先进的通信网络必须有与之相适应的现代化的管理方式，才能产生规模投入、规模产出的良好效益，为此通信设备的运行维护已不可避免地走上集中监控、集中维护、集中管理模式，以实现机房少人、无人值守，提高劳动生产率。

智能机柜监控系统为集中监控、集中维护、集中管理和少人、无人值守奠定基础，解决了维护人员不足和网络大规模发展的矛盾，解决了提高维护质量，工作效率和提高劳动生产率之间的矛盾，为设备运行的更安全、可靠、稳定和更加现代化提供了保障。

一、系统的应用

智能机柜监控系统被广泛应用于各类机房监控、通信基站的动力及环境监控、无人值守现场的环境，例如电信基站环境监控、电力通信站环境监控、校园/企业网络机房监控、银行和证券数据机房环境监控等。计算机机房往往是一个单位最重要的部门,机房现场有各种动力环境参量如温度、湿度、电压、电流、功率因数等, 这些参量发

生异常变化时,会影响计算机及网络设备的正常工作; 机房监控系统的功能就是采集并记录机房现场的各种动力环境参量,当这些环境参量发生异常时,以声光和短信等形式报告管理人员进行处理。

二、系统简介

系统主要由监控软件和3个硬件模块组成，包括：数据采集模块、数据传输模块、监控服务器。数据采集模块通过传感器采集被监控对象的数据，得到的数据通过数据传输模块发送到监控主机，在监控主机上通过监控软件来实现对监控对象的监测与控制。

1. 数据采集模块

在数据采集模块中，被监控信号的测量至关重要，被监控信号按照特性可以分为模拟量和开关量。

1）模拟量采集技术

模拟量是指随时间连续变化的量，对于这些信号的测量，需采用模/数转换设备将模拟量变成数字量后才能适合计算机采集。智能设备的模拟量信号由监控单元完成采集，而非智能设备的模拟量信号需要增加数据采集器、传感器、变送器等来完成采集，将非电量信号转换为适合采集器输入特性的电量信号。

2）开关量采集技术

开关量是指不连续变化的、具有确定的几种状态的量，最典型的是仅有"0"和"1"两种状态的开关量。非智能设备的开关量信号采集也需要增加开关量传感器和采集器。

2. 数据传输模块

数据传输模块负责整个系统之间的通信，适合智能机柜监控系统的主要技术有：

1) RS-485

RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。

RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

2) WLAN

一般地，WLAN有两种网络类型：对等网络和基础结构网络。

对等网络：由一组有无线接口卡的计算机组成。这些计算机以相同的工作组名、ESSID和密码等对等的方式相互直接连接，在WLAN的覆盖范围的之内，进行点对点与点对多点之间的通信通信。

基础结构网络：在基础结构网络中，具有无线接口卡的无线终端

以无线接入点AP为中心，通过无线网桥AB、无线接入网关AG、无线接入控制器AC和无线接入服务器AS等将无线局域网与有线网网络连接起来，可以组建多种复杂的无线局域网接入网络，实现无线移动办公的接入。

1. 监控服务器

监控服务器是本地系统的监控中心，在windows下运行。根据用户需要可在监控主机内加配多媒体声卡、视频卡、智能电话语音卡、设备驱动卡等配件。低压配电系统、UPS电源系统、空调系统、环境系统等运行状态及环境系统状态，以数据的形式进入各自的总线后，接入监控主机的设备驱动板，设备驱动板中有专用的通讯芯片，芯片上下载有各设备的驱动程序。可实现高速通讯。在内部管理模块的管理下，现场的数据按预先的按排，有条不紊地进入软件系统，由于软件采用多线程分时处理方式，硬件结构采用分布控制管理模式，响应迅速，使监控计算机对现场设备达到实时监控。

2. 系统软件部分

监控系统软件平台可以收集各个信息点的数据，并把获得的数据直观的显示在屏幕上，能够设置数据的安全范围，当数据不在安全范围之内时自动作出响应或报警。可以对一些设备进行远程控制。

本系统可以侦测到的故障范围，涵盖了机房平时所碰到的绝大多数安全问题，是机房管理的重点。对于其他监控内容，例如门禁管理，入侵报警、空调联动等，软件内预留适当接口，可以直接和现有系统相连，组成完备的监控系统。

三、监控系统的两个关键性能

1. 系统稳定性

作为动力设备及环境的维护工具，集中监控系统的稳定性直接影响到动力设备维护的效率与质量，监控系统越稳定，动力设备发生重大故障的风险就越小。

1）数据采集器件的可靠性

集中监控系统的准确性、可靠性主要由采集子系统决定的，采集子系统的准确性和可靠性由两个因素决定，一是传感器/变送器准确性与可靠性，一是采集器A/D变换的准确性与可靠性。采用成熟、标准的工业元件、组件可以将数据采集端的可靠性大大提高。

2）数据传输的稳定性，主要依靠

在低成本的485接口方案中，其接口本身的电气性能可以保证在普通机房环境中传输稳定。在WLAN传输方案中，可以采用接收端冗余，和对传输距离降额使用来增大信号强度，增加抵抗干扰能力。

2. 数据过滤功能

在监控系统中，监控点多，监控信号种类多，如果这些信息不加过滤或者处理不当，都会产生大量的垃圾信息，干扰管理人员的判断。错过对一些重要信息的处理，引发安全问题。

所以，在具体应用时，在符合历史数据查询要求的基础上，必须精简信号，删除不必要的信号，同时合理设置存储周期和阀值，保证只对非常规数据进行处理，降低不稳定的风险。对于大量的常规数据，只做后台存储即可，有些可以不在管理端显示。