论文通信机房自动控制和远程监控系统，该文是自动控制类有关论文范文集和远程监控系统和机房和通信有关论文范本.
摘 要：随着大量先进的通信仪器的出现,我们发现环境对这些仪器有重大的影响,要使这些通信设备工作效率能达到最大以及其使用寿命最长,环境的监测就非常重要.基于这种情况,本文继而做出了对通信机房自动控制和远程监控的研究.
该系统仅通过手动按键盘的上下键就可以设定室内需要达到的温度,使得操作方便.在安全方面设计了报警电路,例如出现火灾的情况,通过CO2传感器和温度传感器可以检测出室内CO2浓度和温度严重超过预先设定的CO2浓度和温度的范围,继而报警电路起作用,发出报警,然后及时的解决问题,从而减少一些财产的损失.
关键词：单片机；温湿度监测；温湿度控制；报警电路
一、前言
在通信网络这个环境中,如果机房中出现某些系统故障的时候,就会产生连锁反应,影响其相关区域的网络.因此,在通信网络中,应优先重视通信机房的支持,最重要的一点是要保证通信机房的运行和基本功率.在过去的十年左右,中国的通信行业发展迅速,国家为了防止部分企业对通信行业的垄断,釆取了各种相应的措施来制衡,即通过通信企业间的竞争,来发展网络.由于企业不停对自己的机房进行革新,使得通信机房的机器设备和环境与之前相比更加的复杂,而且对管理和维护有了更高的要求[1].
二、通信机房自动监控和远程监控系统的原理图
(一)设计要求
利用单片机的处理和控制功能实现对某通信机房的环境状态（温度、湿度、CO2 含量）进行实时监测.同时,将采集的各项参数及当前各设备的工作状态传回控制中心实时显示[2].将监测结果与设定值比较可自动完成启动或关闭空调等相关调节室温的设备,如果环境状态出现异常,立即发出报警信号（声光报警）.
(二)通信机房远程监控系统的原理图
远程监控系统由前端信息采集模块,通信网络和监控中心构成.
该系统的网状拓扑图如图1-1 所示.
（1）前端设备
前端设备安装于各通信机房,主要包括数字视频录像机、彩色摄像机、临听头、烟感报警器、温湿度传感器等.其中,视频数字录像机是核心设备,它完成视频图像和声音的记录、编码压缩、远程传输和各种报警信号的处理、联动和上传以及控制电源遥控模块等功能.摄像机采用含电动变焦镜头的彩色一体化摄像机,配罝内置*的球型云台,本地和远程监控室可以遥控摄像机旋转和镜头的变焦,用于观察设备前面板的工作状态指示灯及整个机房情况.用于监听机房内的声音,配合音箱能实现与中心监控室的双向对讲,便于设备检修时与屮心监控人员就检修方法等进行交流和探讨,提高检修的效率.通过视频图像和声音监听往往可以主动发现一些问题,并能对一些报警信息进行复核.机房内的温度和湿度对设备有很大的影响,当温度或湿度超过设备所允许的范围时会造成设备工作异常.因此,为了监测机房内的温度和湿度,通常在通信机房内配置温湿度传感器,温湿度传感器把所检测到的温度和湿度数值通过RS485 接口传送到字符叠加器,通过字符叠加器将温度和湿度数值叠加在视频图像上通过网络上传到中心监控室,管理人员在察看各机房摄像机图像的同时可以随时了解到各机房内温度和湿度情况并且温度和湿度数值可以与现场视频阁像和声音一起记录到数字硬盘录像机的硬盘上,以便存档备査.
（2）中心监控室
中心监控室除了能随时了解各机房内的环境参数以及设备的工作情况外,还能对一些简单的故障进行远程应急处理.因此在前端还要配罝用于执行远程遥控命令的电源控制模块,主要用于控制现场应急灯光电源和空调电源,以便于远程监控中心需要夜间观看设备工作情况或空调电源意外断电或人为故意断电时值班人员能遥控打开应急灯和空调电源.本系统分成两部分：位于中心监控室的控制和数据信息处理设备和位于远端通信机房的前端设备.中心监控室利用远程无线传输手段通过前端设备来集中监视和管理所有分布在不同机房内的通信系统设备,主要由一台中心管理计算机、分控计算机、声音报警器等组成.
通过局域网,可以设置多个分控计算机,以便于相应的职能部分能够共享图像等资源,并具有相应的控制系统的权利.
三、传感器的选择
（1）温湿度传感器.传统的湿度传感器的线性差、重复性、互换性、一致性都比不过瑞士敏森公司的新型温湿度传感器SHT11,而且传统的湿度传感器很难去校准,测量精度差,对系统监测温湿度非常的不利[3].所以选择这种新型温湿度传感器SHT11.
（2）CO2 烟雾传感器.本课题采用24V 供电型离子感烟传感器.只要CO2 烟雾传感器检测到CO2 浓度大于一定值时,该传感器就会处于持续报警状态,除非CO2 浓度低于一定值时,不然报警状态就不能解除.
四、系统的硬件电路设计
(一) 数据采集与显示电路
1. 温湿度的采集
温湿度的采集需要选用温度和湿度传感器,前面对传感器的有了明确的选择,即新型温湿度传感器SHT11.该传感器的作用是同时测量周围环境的温度和湿度,这样就不需要温度和湿度各取相应的传感器.而且它可以直接输出.SHT11 数字温湿度传感器芯片利用一些专业的加工技术,这种技术使温湿度传感器结构和性能都更加的稳定,保证了产品的可靠性.
温湿度传感器SHT11 的电源电压大约为2.4 ～ 5.5V.串行数据终端（数据）用于读取数据,数据在下降沿时,SCK状态改变,在SCK 时钟的上升沿时有效[4].
（1）温湿度控制工作原理及设计过程
该控制电路如下图3-1 所示.当机房里面的温度不在预先给定温度的范围内,P1.5 置1,SSR1 的2 为低电平,SSR1上得电,即线圈K1 闭合,空调开始工作；当机房里面的温度达到预先给定的温度时,P1.5 置0,SSR1 的2 为高电平,SSR1 上失电,即K1 断开,空调停止工作.当机房里面的空气湿度不在预先给定湿度的范围内,P1.6 置1,SSR2 的2 为低电平,SSR2 上得电,即线圈K1 闭合,换气扇开始工作；反之,当机房里面的空气湿度达到预先给定的湿度时,P1.6置0,SSR2 的2 为高电平,SSR2 上失电,即线圈K1 断开,换气扇停止工作.
（2）人机交互设计
该设计具有简单的人机交互,设计了3 个控制键.用户可以通过这3 个关键位置轻松地设置通信室的温度和湿度.液晶显示模块连接电路图如图3-3 所示.
2. CO2 含量采集从探测速度上来讲,最好的方法是使用主动吸入烟雾检测装置来检测烟雾,并监测排气口.将点式感温烟雾探测器应用在天花板和天花板下也会产生与在地板上相同的问题.最好的方法是在天花板和天花板下使用吸气烟雾检测方法[5].为了更快地检测速度和速度,吸气管可以渗透到机柜中,电缆线路用于天花板和天花板下.首先,美观问题处理不好,所以此时在天花板和天花板下不应该用电缆线路,而安装点类型的温度传感器是比较实用的,而差分温度电缆式温度检测器应该被放在机柜中.虽然这种方法是既昂贵又复杂,但对火灾识别速度是最快的,保证了安全.
(二)控制工作原理及设计过程
该控制电路与上图3-1 所示相似.当机房里面的CO2 浓度低于预先给定CO2 浓度的范围内,P1.5 置1,SSR1 的2 为低电平,SSR1 上得电,即线圈K1 闭合,吸气风机开始工作；当机房里面的CO2 浓度达到预先给定的CO2 浓度时,P1.5 置0,SSR1 的2 为高电平,SSR1 上失电,即K1 断开,吸气风机停止工作.当机房里面的CO2 浓度高于预先给定CO2 浓度的范围内,P1.6 置1,SSR2 的2 为低电平,SSR2 上得电,即线圈K1 闭合,吹气风机开始工作；反之,CO2 浓度达到预先给定的CO2 浓度时,P1.6 置0,SSR2 的2 为高电平,SSR2上失电,即线圈K1 断开,吹气风机停止工作.
(三)通信电路
机房内的温湿度、漏电流、电力系统的工作电压、工作电流、设备的温度、AC 电源的电压、电流、泄漏电流等属于遥测接口采集的模拟量.用10 位A/D 转换的采集卡采集这些数据较好,因为它的精度比较高,软件实现结果准确.变压器可以直接采集AC 电源的参数,并经过数学模型计算交流参数[6].
电源跳合闸、切换各种开关、设备输入与输出、对于门窗开关状态报警、门禁系统报警、强行进入报警、消防系统报警等属于远程通信接口主要采集的开关量.远程通信接口利用光电耦合技术,具有良好的抗干扰性能.
遥控消防、防潮、电网管理、空调遥控开关等属于远程控制接口技术.对于该遥控接口技术的操作具体如下：一、选择待控制的对象,然后返回一个数值,关于是否选中该对象的情况,二、确认是否要执行操作,这样极大的增加远程控制的可靠性.
(四)报警电路
该系统采用峰值声音报警电路.该电路的设计选用的是压电蜂鸣器,蜂鸣器的声音可以通过MCS-51 的1 口线驱.如果该电路中的蜂鸣器有10mA 左右的电流流过,蜂鸣器将会被驱动,所以驱动它的方式不需要高电平,可以是一些低电平驱动电路或晶体管.在图中,当P3-2 置1 时,三极管处于导通状态,蜂鸣器呼叫报警；反之,当单片机P3-2 端口置为0 的时候,晶体管处于阻断状态,蜂鸣器停止呼叫报警.该报警电路结合之前的温湿度传感器来进行报警,如果温度和湿度的超过上限或下限值时,P3.2 为低电平,蜂鸣器呼叫.
五、系统的软件程序设计系统程序主要包括主程序、数据采集与处理程序、报警与显示程序.
(一)主程序
主程序的主要功能是负责温湿度、CO2 的实时显示,读出并处理AD590 和HS1100 测量出的温湿度值和CO2 值,并设定一个预期值,使实时温湿度值与之对比,当实时温湿度的值没有在设定值的区间时,报警器报警.主程序主要以“测温湿、CO2——处理温湿、CO2 含量——查询键盘——显示”进行着,所以下面是主程序的流程图4-1.
（二）数据采集与处理程序该部分主要完成的是单片机接收AD590 和HS1100 检测到由仓库当前温湿度经A/D 转换而来的数字信号,温湿度的各两个通道都需采样一次,实时采样过程中都需修改地址及通道信号,冲去旧的采样数据.
六、结语
运用单片机,温、湿度传感器,我们可以完成周围环境的监测.如果温湿度超过我们之前设定好的上限值时,报警电路起作用,报警电路发出警报可以很好的提醒工作人员,保证通信机房内设备的安全.该系统还可以实现室内环境的自动调控,如室内的温度和湿度.室内的环境自动调节解放了部分劳动力,也是当今社会发展所需要的,系统还具有较好的人机交互关系.如果应用于车间这些对环境要求较高的地方,不仅节省了管理时间,还保证了机房中设备的正常使用.
参考文献
[1] 贺哲荣, 等.MCS-51 系列单片机实用编程88 例[M]. 北京: 中国电力出版社,2010.
[2] 皮大能, 等. 单片机课程设计指导书[M]. 北京：北京理工大学出版社,2010.
[3] 冯达. 单片数字式温湿度传感器SHT11 的应用[J]. 电子产品世界,2011,12.
[4] 冯显英, 等. 基于数字温湿度传感器SHT11 的温湿度测控系统[J]. 仪表技术,2006.
[5] 刁星. 某机房气体自动灭火系统的设计[J]. 油气田地面工程.2011,3.
[6] 李文峰. 井下气体环境参数的检测及抗干扰设计[J]. 煤矿安全学报,2006,1.
（作者单位：温州商学院信息工程学院）
综上资料,上述文章是关于远程监控系统和机房和通信方面的自动控制论文题目、论文提纲、自动控制论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
参考文献：
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