陈冰冰　陈兴海

【摘要】银行智能环境监测系统是智慧银行成功运行的有效保障.目前银行网点存在人员工作环境相对封闭，空气质量差；原辅助系统智能化程度低等问题；本文基于ZigBee技术建立一套集供电、地热、火险报警、灯光、新风及空调为一体的银行环境智能监测系统，辅助银行网点主营业务正常运行.该系统以ZigBee传输模块以及多种环境信息采集模块为主体，将原来分散独立的银行环境模块智能的统一起来，全方位的结合控制，有效降低资源浪费率，将整个环境的控制变得智能化.通过本文系统的设计与实现能够提升传统四大银行的硬件服务实例，同时起到节约能源的效果.

【关键词】物联网；ZigBee技术；智能环境

【基金项目】吉林省科技发展计划项目（20140204045NY）

引言

物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，有利于推动生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向的转变，对于提升社会管理和公共服务水平，提高国民经济和社会生活信息化水平，促进产业结构调整和发展方式转变具有重要意义，我国已将物联网作为战略性新兴产业的一项重要组成内容.未来，科技将成为实现银行业务创新的决定性力量，智慧银行将成为金融业发展的必经之路，智慧银行就是将银行建设成一个有机生命体，使其拥有高度发达的大脑和神经系统，更具透彻的感知度量、全面的互联互通、深入的智能洞察三大能力，以客户为中心，突破满足客户的需求，创造最佳的客户体验，引领未来银行的发展趋势.

在人们不断更新的金融服务需求的驱动下，功能单一、服务手段落后的传统银行已受到冲击，而如今大多数银行环境的控制还处在人工控制阶段，资源浪费现象普遍存在，工作人员、顾客所处环境不能根据人体需求及时得到调整，机器工作环境也不能得到很好的保证，银行智能环境监测系统的出现将有效解决此类问题，并成为智慧银行发展的得力助手和有效保障.

一、系统分析

1.ZigBee技术

ZigBee是一种新型的、距离近、复杂度低、数据速率低、功耗低、成本低、安全性较高的双向无线通信技术.广泛应用于无线控制和监控应用中.ZigeBee与WiFi技术、蓝牙技术相比，可以极大降低开发成本、减少系统能耗.

图1ZigBee协议结构

ZigBee协议包括IEEE802.15.4和ZigBee联盟两部分，ZigBee的协议结构如图1所示，由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成.

ZigBee无线网络分为星型网络拓扑、树状网络拓扑和网状网络拓扑三种拓扑结构，星型网络是一个辐射状系统——数据和网络命令都必须通过中心节点——网络协调器传输；树型拓扑保持了星型拓扑的简单性.较少的上层路由信息、较低的存储器需求——这样树型网络拓扑结构的成本也比较低，但树型拓扑结构也不能很好地适应外部的动态环境；网状网络拓扑结构具有较大的灵活性、可扩展性-任何两个节点之间一般有多条的传输路径-因此可靠性强，该系统则是使用网状网络拓扑结构.

2.系统功能设计

系统设计了供电、地热、火险报警、灯光、新风及空调监控五个模块，各模块相互独立又相互联系，系统综合的搭建成一个统一的智慧银行辅助系统.在该系统中应用开关状态采集器、摄像镜头、温湿度传感器、光感传感器、烟感探测器、被动红外传感器、图像识别传感器、全频率RFID、线状漏水传感器、AM9053开关量数据采集模块、各类气体传感器等多种传感器.系统通过传感器采集信息并传输到监控中心主机，由监控中心主机发出不同指令，实现对风机、空调机、电地热及照明设备的控制或报警.银行网点通过本系统的应用，可以科学地控制机房温湿度，为设备运行创造良好的环境，保证设备的正常运行，延长设备使用寿命，降低设备故障率，提高顾客满意度；减少电量消耗，效果显著；可以有效地改善室内环境，降低环境对员工和顾客身体健康的影响，提高员工忠诚度.系统通过采集传感器数据信息，与互联网结合，实现智能化信息采集、识别、监控和管理.系统原理图如图2所示：

图2系统原理图

（1）供电监控

供电监控模块主要包括供电情况远程监测与备用电源管理.

现场供电情况远程监测将现场测量三相交流电流、相/线电压、有功功率、无功功率、功率因数以及频率，计算有功电度，无功电度、开关柜各开关状态等管理人员关系信息远程传送给管理人员，使管理人员如同在现场一样管理电力设备.并对设备故障、报警等做出响应.

备用电源管理主要是保障系统全天正常运行的关键，备用电源运行状态、电池状态、故障状态等需随时发现，避免带病运行，以保障设备正常工作.备用电源主要针对UPS设备，现场可通过RS232接口接入现场监控中心.UPS中保障整个银行业务正常运行的关键设备，对UPS的工作状态进行观察并可进行远程控制，这需要根据具体UPS来制定方案，可直接接入控制设备.备用电源具有智能接口，可直接接入控制设备.

（2）电地热监控

系统硬件由3大部分组成，铺设于地面下的发热电缆、独立温度控制器以及物联网控制系统组成.系统以电力为能源，以发热合金为发热体，以物联网为智能控制系统组成强大的智能供暖网，控制中心可远程监测、调节任意一个银行的房间的温度，节能环保.系统设置独立温度控制功能，安装于墙面的电子温控开关和地面及室内温度传感器，用于房间的温度控制.供暖时间不受制约，可以分时分室供暖，电地热设备与建筑同寿命，多种智能化控制等无可争辩的优势成为未来银行供暖的发展方向.

物联网控制系统是数字化清洁能源电力供暖解决方案的精髓.将发热电缆地面辐射供暖提高到了全新高度，为供暖用户提供了最优化的解决方案.控制中心可设在本地大楼内，也可设在异地，进行远程控制.

（3）火险报警监控

通过光电烟感采集模块采集火险情况，传输至监控中心.一旦确定为火险信号，立即发出警报， 同时以短信形式通知相关责任人，根据需要联动门禁系统打开所有的门锁，让工作人员能尽快地离开现场.由消防控制器给出的报警信号，通过火险传感器将数据传输到监控中心，实时监测机房内的火险情况.

（4）灯光监控

灯光控制包含对照明灯光、LED灯光、LOGO灯光、灯箱等进行自动控制.可进行分时控制，根据光线情况和人员情况，自动调整灯光开关及强度，节能环保.利用光感传感器，自动控制灯光等设备的运行情况，做到人在灯亮、人走灯灭.再利用ZigBee无线网络技术将传感器收集的数据上传至中央控制室，供管理员查看，并对特殊潜情况采取相应措施.

照明控制由室内及室外两部分组成，需分别设有光线检知器和对灯光的控制器.对于可以分别控制的灯光，尽量采用分别控制方式，这样当自动或手动开灯时，只开其中对客户办理业务有影响的灯.因是节能新模式，系统具有RS485输出，系统可通过通信知道各灯使用时间，开关次数等，为设备正确使用提供科学合理依据.

（5）新风及空调监控

在机房等各重要地点，布置环境参数传感器，通过对温度、湿度、空气质量等环境参数的监测，将数据传输到监控中心，监控中心可根据设定值进行智能模糊控制新风设备及空调设备，也可由操作人员手工调节，以满足员工工作环境及设备运行环境的要求.

通过ZigBee技术，优化调整，智能的控制新风和空调的工作，使员工工作环境得到提高，使设备稳定运行提供保障，同时最大程度的节能环保.当参数异常时发出报警信号.同时系统记录下的曲线可供机房管理人员参考；以方便根据当地的各季节的温湿度状况适时调整，及时防范因温湿度质量造成不必要的设备损坏；在问题发生后可根据历史曲线轻松找到问题所在，方便解决问题.

二、结论与展望

银行智能环境监测系统是一个安全、舒适、便捷、节能的物联网智能控制系统.该系统的应用能够科学地控制机房温湿度，为设备运行创造良好的环境，保证设备的正常运行，延长设备使用寿命，降低设备故障率，提高顾客满意度，可以有效地改善室内环境，降低环境对员工和顾客身体健康的影响，提高员工忠诚度和顾客的满意度，该系统推动了物联网技术在我国金融机构的应用与发展，具有良好的经济效益和社会效益.

银行智能环境监测系统进一步提升了营业网点信息化建设水平，并为网点信息系统的安全稳定运行提供一定保障，该系统能够使电子自助设备、网络设备具有稳定、适宜的运行环境和不间断的高质量供电水平，有利于各类自助银行电子自助设备、网络设备环境设施全天候正常运转，充分发挥其效能，有效监测电子自助设备、网络设备环境设施的运行情况，能够更加高效的排除各种故障及隐患，改善了银行网点存在的一系列问题，推动了金融业朝着低碳、环保、微排、节能等方向发展，加快了银行网点向智慧银行的转型.

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