李芳军

【摘 要】随着信息基础设施建设步伐的加快，机房（库房）监控系统已作为现阶段有人留守无人值班机房建设的一个重要组成部分。机房的环境设备的运行状态时刻关系着机房内设备正常运行与否的关键，一旦机房环境设备出现故障，就会影响机房设备的正常运行，对其数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如发生严重事故又不能及时处理，就可能损坏设备元件，造成停播等严重后果。随着通信设备的不断进步，采用GSM技术进行远程环境监控和报警可靠地解决无人值守的机房，文中对环境取样的过程和GSM的控制原理进行分析。

【关键词】GSM 环境 监控

1前言

随着信息基础设施建设步伐的加快，机房（库房）监控系统已作为现阶段有人留守无人值班机房建设的一个重要组成部分。机房的环境设备的运行状态时刻关系着机房内设备正常运行与否的关键，一旦机房环境设备出现故障，就会影响机房设备的正常运行，对其数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如发生严重事故又不能及时处理，就可能损坏设备元件，造成停播等严重后果。

现在各台站的仓库管理在休息日也是一个盲区，休息日仓库无人值守，在防火、防盗、温湿度控制等方面存在漏洞。使用基于GSM的远程智能环境监控系统就可以解决此类问题，如果温湿度不在正常范围，系统会立即启动相应的温度及湿度调节设备，使库房的温湿度在正常的范围，并向相关人员手机发送相关信息；如发生烟雾、盗窃、漏水等情况，系统会自动向相关人员手机发出报警信息，相关人员会立即采取相应的措施，将火灾、盗窃等危险降到最低，为仓库的安全保驾护航。

2基于GSM的远程智能环境监控系统总体框架

基于GSM的远程智能环境监控系统总体框架如图一。总体包括AM2301温湿度传感器、4路开关量、单片机、GPRS模块红外控制、温度继电器板等。

基于GSM的远程智能环境监控系统采用目前比较先进的GSM（全球移动通讯系统）短信控制报警系统及TCP/IP网络通信协议，提供环境参数的远程管理。既可以通过网络（外网或内网）来监看、控制影响环境参数的模拟量或开关量，也可以通过手机语音或短信的方式来监看、控制影响环境参数的模拟量或开关量。通过采样模块采集环境实时参数，如温度、湿度、烟雾、漏水、保安系统、电源系统等信息，送入远程智能环境监控系统。环境参数一旦发生异常，监控系统即自动执行预定的报警、控制策略，同时启动报警及控制。分别将环境参数及报警信息以手机短信获网络的方式发送到固定手机或控制PC，并及时启动相应的设备，如：加湿器、除湿器、强制排风风机、空调等，以改变环境参数，达到机房设置的环境参数的要求。当有多个报警同时发生时，系统会自动排队报警事件，并逐一报警，其中的报警电话可以由用户自行设定，可分别设置设备的报警方式及接受报警的管理人员。管理人员可根据报警的内容采取相应的措施，以确保机房环境参数在正常范围。

基于GSM的远程智能环境监控系统采用目前比较先进的GSM（全球移动通讯系统）短信控制报警系统及TCP/IP网络通信协议，提供远程环境参数管理。既可以通过网络（外网或内网）来监看、控制影响环境参数的模拟量或开关量，也可以通过手机语音或短信的方式来监看、控制影响环境参数的模拟量或开关量。

基于GSM的远程智能环境监控系统的特点：

（1）支持TCP/IP网络通信协议。（2）支持中文短信命令进行远程遥控，操作成功后，将返回确认信息。（3）支持中文短信远程查询命令，系统接到命令后将返回设备的当前工作状态及参数。（4）具有红外遥控功能，可以控制空调等需遥控操作的设备。（5）具有定时控制功能，可以设定为每天或每星期几定时开启或关闭某设备。（6）具有设备参数异常报警功能。（7）具有来电号码过滤功能，拒绝非法手机的遥控命令。（8）报警短信内容可以由用户编辑等。（9）系统内有8路继电器的开关量控制，允许最大交流电压250V，最大电流为10A。

（10）通过短信或网络可以对每路继电器进行单独控制，同时也支持一条短信命令打开或关闭不同编号的继电器。（11）具有两路温湿度采样模块。（12）具有四路开关量输入端口。（13）GSM模块与控制系统之间的通讯采用NRF24L01模块。（14）可以在手机上用WAP上网方式打开控制器的网页。

3系统的硬件设计

本系统以单片机AT89S52作为核心处理器，AT89S52片内含有8K字节的EPROM和256字节的RAM，具备ISP功能。温度取样采取AM2301现场采集数据，用单片机直接读取处理后，进行红外控制以及温度控制，系统自动产生报警指示，以下是各部分的功能：

（1）AT89S52单片机。AT89S52是整个系统的核心，通过温度传感器以及四个开关量把现场的环境进行计算，和预先设定的温度进行比较，驱动继电器板的相应的继电器，继电器控制对应的风机空调等。AT89S52还可以通过网络，GSM手机信号传送报警信号和目前的环境状态。

（2）温度传感器。本系统温度传感器采用的是AM2301，是一各包括有数字校准输出的温湿度传感器。它采用独特的数字采集模块和高新温湿度采集传感技术，具有响应快、抗干扰力强、性价比高、品质卓越等优点。以及超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，AM2301的供电电压为5V，电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。

（3）GPRS模块。GPRS的英文全称是：“General Packet Radio Service”（译作“通用无线分组服务”），它是利用“包交换”（Packet-Switched）的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换 ”就是将Data封装成许多独立的封包，再将这些封包一一传送出去，形式上有点类似邮局中的寄包裹。GPRS工作时，是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的，本系统中用以发送温湿度及报警信号。

（4）继电器控制。本系统中用以驱动风机、除湿机、加热器的继电器是12v供电，共有6个继电器，当温度或湿度达到启动继电器的条件时，进行控制继电器的动作。

4 系统的软件设计

智能环境监控系统检测机房内的温度、湿度及有关信息，并根据预设的控制参数，对数据进行分析，控制抽风风机以及除湿机等，同时根据设定值判断后输出报警信号并通过 GPRS 发送相关信息，进行报警智能环境监控系统通过 GPRS 以短消息的方式将信息送给值班留守人员，实现对数据进行采集从而进行集中管理和监控，达到无人值守的目的，整个系统运行过程包括初始化、系统检测、温湿度控制、系统网络设置等部分。监控系统总体框架如图二所示。

基于GSM的远程智能环境监控系统已在我台机房使用一年时间，对环境参数的控制具有良好的效果，曾几次发送设备间温度过高、湿度过大、已启用备用电源等报警信息，并及时启动空调、除湿机、排风机等设备，来改变环境参数，确保设备间环境参数在机房设置的合适的范围，为设备的安全运行奠定了坚实的基础。