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    智能機房監(jiān)控專用觸摸屏一體機
一、設(shè)計作用與目的：
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和計算機技術(shù)的普及，各行業(yè)對計算機系統(tǒng)的依賴越來越大，計算機房已成為各大單位的重要組成部分。為了確保機房設(shè)備的正常運行，對機房環(huán)境(溫度、濕度、漏水等)的維護提出了更高的要求。這種要求的特點是：實現(xiàn)對機房環(huán)境的遠程監(jiān)控，一旦機房環(huán)境出現(xiàn)異常，實時地將情況傳送給管理人員，以便對異常隋況進行及時有效地處理，最終實現(xiàn)無人職守。
與此同時，隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用嵌入式技術(shù)構(gòu)建遠程監(jiān)控系統(tǒng)憑借體積小、遠程化、成本低、功耗小、操作界面人性化等特點已成為監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主流。監(jiān)控系統(tǒng)一般采用B/S結(jié)構(gòu)，為了提高運行效率和資源利用率，系統(tǒng)嵌入式Web是以TCP/IP協(xié)議為底層，以HTTP為應(yīng)用層的通信協(xié)議，為服務(wù)器提供了可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并對其功能和實現(xiàn)進行優(yōu)化，提高了傳輸速度和處理效率。監(jiān)控端試用瀏覽器通過IP地址即可訪問服務(wù)器實現(xiàn)監(jiān)控功能。
二、智能機房監(jiān)控專用觸摸屏一體機設(shè)計題目：
嵌入式機房監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
三、設(shè)計要求：
本文設(shè)計了一種基于嵌入式系統(tǒng)的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，本系統(tǒng)可對機房內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測和監(jiān)視，并通過GSM短信和語音電話等通訊手段將環(huán)境異常情況及時反映給維護人員，實現(xiàn)機房的科學(xué)管理。利用嵌入式機房監(jiān)控系統(tǒng)，解決機房監(jiān)控系統(tǒng)的遠程控制、程序維護等問題。
總之，本設(shè)計有以下要求：
（1）監(jiān)測功能包括交流無源、直流欠壓、環(huán)境溫度、環(huán)境煙霧的監(jiān)測；
（2）報警方式多樣化，諸如：發(fā)短信、打電話、現(xiàn)場語音警示；
（3）可以支持遠程監(jiān)測與控制。
四、所用設(shè)備及軟件：
本設(shè)計除了需要計算機，還會用到三款軟件：作圖軟件Prob99SE、仿真軟件Proteus、編程軟件Keil uVision4。
五、系統(tǒng)設(shè)計方案：
1 系統(tǒng)工作原理：
借助GSM網(wǎng)絡(luò)平臺并利用語音和短信的方式，使機房動力與環(huán)境監(jiān)測報警系統(tǒng)實時報警機房動力丟失或不足以及環(huán)境溫度過高與煙霧濃度過高。另外，通過短信方式對該系統(tǒng)進行各項功能與參數(shù)設(shè)置，通過電話方式確認系統(tǒng)運行的可靠性。
2 系統(tǒng)總體設(shè)計：

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本系統(tǒng)采用STM32F103為主控芯片，因其精度較高，操作比較靈活，輸入電路和輸出電路由芯片來進行處理，電路的系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，功耗小。如圖1所示嵌入式機房監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖，它主要由監(jiān)測電路、GSM模塊電路、語音電路、液晶顯示電路、最小系統(tǒng)電路和電源電路六部分所構(gòu)成。
嵌入式機房監(jiān)控系統(tǒng)（機房監(jiān)控） 嵌入式系統(tǒng)是指嵌入式計算機（Embedded Computer）及其應(yīng) 用系統(tǒng)， 是嵌入于各種設(shè)備及應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部的計算機系統(tǒng)， 它體積小， 結(jié)構(gòu)緊湊，可作為一個部件埋藏于所控制的裝置中，使設(shè)備及應(yīng)用系 統(tǒng)有較高智能和性價比。 嵌入式計算機系統(tǒng)自問世以來， 以極高的穩(wěn)定性和可靠性而著 稱。最早出現(xiàn)在 60 年代武器控制中，后來用于軍事指揮控制和通信 系統(tǒng)，現(xiàn)在廣泛用于民用機電一體化產(chǎn)品。隨著現(xiàn)代社會信息化進程 的加快，嵌入式系統(tǒng)被廣泛的地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、商業(yè)、辦公、醫(yī) 療、家用等社會各個方面，表現(xiàn)出很強的生命力。我公司自 2001 年 開始投入研發(fā)，經(jīng)過近兩年的努力后推出 KITOZER8000 嵌入式機 房監(jiān)控系統(tǒng) 功能與特點 KITOZER8000 作為最新一代的嵌入式機房監(jiān)控系統(tǒng)，除了像 傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)一樣，提供數(shù)據(jù)采集、記錄、查詢，圖形界面，報警， WEB 訪問等功能外，更提供以下獨有的性能： 1. 體積小巧，可嵌入墻壁安裝或機架安裝。 2. 整體無風(fēng)扇（Fanless）結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)更穩(wěn)定更可靠。 3. 精美的圖形界面，媲美廣告機。 4. 多媒體語音報警、電話報警、短信報警一應(yīng)俱全。 5. 觸摸屏輸入，簡便高效。 6. 無機械結(jié)構(gòu)的電子盤，本地數(shù)據(jù)存儲一年，不依賴網(wǎng)絡(luò)、不用 存入網(wǎng)絡(luò)上其他計算機。 7. 基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集，布線非常簡單。 8. 提供 SNMP 接口、MODBUS 接口。 9. 可與 KITOZER3000 工控機聯(lián)網(wǎng)。 10. 豐富的文檔支持，系統(tǒng)安裝簡便易學(xué)。據(jù)調(diào)查，機房溫度過高會造成計算機系統(tǒng)的主要元件及集成電路失靈。統(tǒng)計顯示，溫度每升高10℃計算機的可靠性就下降25%，磁盤磁帶會因為熱脹效應(yīng)造成記錄錯誤。計算機的時鐘主頻在溫度過高或過低時都會降低。
機房環(huán)境及動力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要是對機房設(shè)備(如供配電系統(tǒng)、UPS電源、空調(diào)、消防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等)的運行狀態(tài)、溫度、濕度、供電的電壓、電流、頻率、配電系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)等進行實時監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)，為機房高效的管理和安全運營提供有力的保證。
目前行業(yè)內(nèi)很多機房環(huán)境監(jiān)控解決方案，但總體來說分為兩類，一是組態(tài)平臺解決方案，一是嵌入式系統(tǒng)解決方案。組態(tài)平臺由于系統(tǒng)的架構(gòu)特點使得它具備拓展性好，兼容性強等特點，但是也正是因為它的價格特點，使得組態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中間環(huán)節(jié)分散，系統(tǒng)運作必須建立在網(wǎng)絡(luò)、計算機、操作系統(tǒng)、上位機軟件同時工作的基礎(chǔ)上，一旦出現(xiàn)斷網(wǎng)或者操作系統(tǒng)死機等情況，監(jiān)控系統(tǒng)將形同虛設(shè)。
嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)集采集、轉(zhuǎn)換、處理、報警于一體，可以獨立于網(wǎng)絡(luò)、計算機、上位機軟件運作。簡言之，只要設(shè)備通電，整套系統(tǒng)就能正常運作。所以在中小機房的監(jiān)控需求中，應(yīng)當(dāng)首選嵌入式系統(tǒng)方案。
二、智能機房監(jiān)控專用觸摸屏一體機--嵌入式系統(tǒng)構(gòu)架
嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)清晰簡單，由前端傳感器、嵌入式監(jiān)控報警主機、上位機軟件三層結(jié)構(gòu)組成。
嵌入式機房監(jiān)控系統(tǒng)從采集到報警采用全硬件設(shè)備系統(tǒng)，因此具有極高的穩(wěn)定性，對網(wǎng)絡(luò)是否穩(wěn)定及監(jiān)控中心服務(wù)器等依賴性很低，并且所有接口（開關(guān)量接入口、模擬量接入口、485信號接入口、聯(lián)動接口），報警模塊集成等集成一體，安裝實施及后期維護都很方便。