1 概述
    當(dāng)前，以計(jì)算機(jī)、微電子和通信技術(shù)為主的信息技術(shù)推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，也推動(dòng)了人類社會(huì)進(jìn)入到信息化時(shí)代，是社會(huì)信息化的動(dòng)力源泉。在信息化時(shí)代，信息的處理和保存非常重要。機(jī)房和UPS系統(tǒng)是信息處理系統(tǒng)正常工作的有力保障，因此對(duì)機(jī)房和UPS系統(tǒng)的有效實(shí)時(shí)監(jiān)控顯得尤為重要。
2 工作原理
    傳統(tǒng)的機(jī)房和UPS系統(tǒng)監(jiān)控方法是通過有線通信的方式，通過與UPS進(jìn)行通信來對(duì)UPS的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。這種方式的缺點(diǎn)在于通過有線通信的方式傳輸距離有限，同時(shí)如果UPS本身出現(xiàn)異常，將導(dǎo)致對(duì)UPS的監(jiān)控失效。本文提出的創(chuàng)新解決方案是使用嵌入式多媒體處理機(jī)對(duì)機(jī)房的環(huán)境進(jìn)行獨(dú)立監(jiān)控。通過嵌入式多媒體處理機(jī)對(duì)機(jī)房的溫度、濕度、煙霧進(jìn)行監(jiān)控，通過監(jiān)控?cái)z像頭進(jìn)行視頻監(jiān)控，通過與UPS的實(shí)時(shí)通信來進(jìn)行UPS的工作狀態(tài)監(jiān)控。采用該解決方案，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)房存在的各種異常，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。
3 系統(tǒng)組成
    本系統(tǒng)由監(jiān)控?cái)z像頭、各種傳感器、嵌入式多媒體處理機(jī)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、監(jiān)控中心服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫軟件幾大部分組成，系統(tǒng)組成如圖1所示。

    (1)監(jiān)控?cái)z像頭
    監(jiān)控?cái)z像頭用于拍攝機(jī)房的運(yùn)行狀況，為了適應(yīng)不同的監(jiān)控環(huán)境和要求，需要配置不同規(guī)格的攝像頭。在實(shí)際的選購中，需要注意以下的因素：一是感光元件的類型，CCD的感光度是CMOS的3～10倍，因此CCD芯片可以接收到更多的光信號(hào)，當(dāng)然價(jià)格也相對(duì)貴一些；二是根據(jù)監(jiān)控機(jī)房的實(shí)際情況選擇具有合適焦距的攝像頭。此外，為了擴(kuò)大監(jiān)控范圍，要求監(jiān)控?cái)z像機(jī)能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、變焦、變放大倍數(shù)，自動(dòng)聚焦等。這些功能的實(shí)現(xiàn)，需要嵌入式多媒體處理器通過控制器對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制。圖2是常見的一些監(jiān)控?cái)z像頭。

    (2)傳感器
    傳感器在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是監(jiān)控機(jī)房中的各種狀態(tài)。煙霧傳感器內(nèi)部常采用離子式煙霧傳感，它通過監(jiān)測煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范；溫度傳感器分為接觸式和非接觸式溫度傳感器，可以測量機(jī)房的溫度；濕度傳感器能測量氣體中水蒸氣含量，并轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號(hào)。圖3是常見的一些傳感器。

    (3)嵌入式多媒體處理機(jī)
    嵌入式多媒體處理機(jī)處理各種傳感器獲取得到的信息，處理攝像頭攝錄的圖像，然后通過GPRS將這些數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。該方案中嵌入式多媒體處理機(jī)選用的是廣州致遠(yuǎn)電子有限公司出品的EVP-6100。該處理機(jī)基于達(dá)芬奇多媒體處理器，資源豐富、接口齊全、可靠性高，并具有強(qiáng)大的機(jī)器視覺、視頻分析功能。EVP-6100外觀如圖4所示。    EVP-6100產(chǎn)品特性如下：
    · 提供2路CVBS復(fù)合視頻輸入和2路音頻輸入；
    · 系統(tǒng)內(nèi)存：128 MB SDRAM（32 bit），或64 MB SDRAM（16 bit位寬）；
    · 電子硬盤：64 MB NAND Flash；
    · H.264、MPEG4、JPEG視頻編解碼軟件包；
    · WMA、MP3、AC3、AAC、G.711等音頻編解碼軟件包；
    · CAN-bus現(xiàn)場總線驅(qū)動(dòng)程序，RS-485和RS-232C驅(qū)動(dòng)程序；
    · 工業(yè)級(jí)環(huán)境溫度：-40 ℃~+85 ℃。
    (4)GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

    本監(jiān)控系統(tǒng)中采用的GPRS通信模塊是廣州致遠(yuǎn)電子有限公司出品的ZWG-21A無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。該設(shè)備提供全透明串行數(shù)據(jù)通道，輕松實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備與Internet的無線連接，可以方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、無線、網(wǎng)絡(luò)化的通信方式。可在工業(yè)級(jí)溫度范圍（-15 ℃~+60 ℃）內(nèi)穩(wěn)定工作，可應(yīng)用于各種工業(yè)通信環(huán)境。ZWG-21A外觀如圖5所示。

    ZWG-21A產(chǎn)品特性如下：
    · 大緩存區(qū)設(shè)計(jì)（收發(fā)各1 462×70 B），采用動(dòng)態(tài)劃分技術(shù)，提高緩存區(qū)使用效率；
    · 使用工業(yè)級(jí)GPRS模塊，內(nèi)嵌可靠協(xié)議棧，數(shù)據(jù)全透明傳輸；
    · 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動(dòng)態(tài)域名或IP地址訪問；
    · 支持APN虛擬專網(wǎng)業(yè)務(wù)；
    · 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心虛擬串口功能，無縫銜接現(xiàn)有上位機(jī)軟件；
    · 支持?jǐn)嗑€自動(dòng)重連功能；
    · 支持短信息配置與維護(hù)，支持串口配置和USB接口配置；
    · 支持本地和遠(yuǎn)程固件升級(jí)；
    · 多重軟硬件可靠設(shè)計(jì)，復(fù)合式看門狗技術(shù)，使設(shè)備安全運(yùn)行。
    ZWG-21A與EVP-6100嵌入式多媒體處理機(jī)通過RS-232C方式進(jìn)行通信。ZWG-21A將EVP-6100處理得到的各種狀態(tài)信息傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，同時(shí)也可以將遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的各種命令傳送到嵌入式多媒體處理機(jī)。
    (5)監(jiān)控中心及服務(wù)器軟件
    監(jiān)控中心的作用是接收各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)，并具有數(shù)據(jù)庫功能，可以將監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)保存起來供以后分析使用。ZWG-21A作為TCP客戶端會(huì)主動(dòng)訪問位于監(jiān)控中心的TCP服務(wù)器。服務(wù)器有多種架設(shè)方案，比較經(jīng)濟(jì)和可靠的方案是采用固定IP上網(wǎng)方式，終端設(shè)備訪問該固定IP即可連接上服務(wù)器。
    監(jiān)控中心服務(wù)器一種比較方便的架設(shè)方式是使用組態(tài)軟件的方式實(shí)現(xiàn)。常用的組態(tài)王組態(tài)軟件提供對(duì)ZWG系列DTU的直接支持，用戶可以通過向?qū)У姆绞街庇^地建立監(jiān)控中心服務(wù)器。
    隨著信息化設(shè)備的發(fā)展，信息安全對(duì)于每一個(gè)人來講都變得極為重要。對(duì)機(jī)房和UPS系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控，保障信息安全，正變得越來越重要。本文的方案采用了當(dāng)前國際領(lǐng)先的DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠?qū)C(jī)房和UPS系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行精確的監(jiān)控。