GPRS機房監控系統

【摘    要】本文提出了一種基于GPRS的機房監控系統設計原理和實現方案。本系統由數據采集模塊、GPRS無線數傳（DTU）、監控服務器組成，以較低的成本和較高的精度實現了機房監控。本系統極大地提高了機房監控的實時性和連續性，能夠真實地反映機房的情況，為機房監控提供了實時可靠的數據依據。本系統運行和維護費用較低，能節省大量的財力、物力和人力，具有良好的應用價值。

【關鍵詞】GPRS；機房監控；無線數傳；無線監控；在線

一、引言

隨著感知技術、網絡技術、通信技術和計算機技術的迅猛發展，物聯網應用被推廣到遠程監控領域，實現多種網絡技術和遠程監控系統相結合，是當今物聯網應用領域的一個發展趨勢。遠程監控系統是指在遠離被控對象的情況下，能夠及時獲知被控對象的工作狀況，必要時發出指令對其進行遙控的系統。遠程監控系統的出現，使工作人員不需要到達現場，只要在監控中心就能夠掌握全局，實時獲取被控對象的詳細情況，迅速做出決策并有效地執行，大大提高了工作效率，節省了人力物力，也提高了系統對突發事件的應變能力。

二、系統組成

機房監控成熟的方案很多，一般均使用寬帶專網的方式進行組網，在這里為什么要選擇窄帶的GPRS技術呢？這與監控對象的需求和整體投入費用等因素有關。

機房的特點是數量龐大，種類多，為實現機房監控，傳統方式需要借用已有網絡如光纖、寬帶等將監控信息傳至監控主機，但由于機房各種設備都有自己固有的運行環境，為了增加一個接入，可能會造成整個系統的不穩定。如果采用自有網絡接入方式，則可以與既有通信系統隔離，從而真正實現對機房的獨立性監控。在我們的方案中，采用GPRS無線數傳作為網絡接入方式，不占用既有通信資源，也不用布線，很好地解決了上述問題。另外，對于無通信條件或不接入外網的機房，這種方式也能無縫兼容。

由于監控服務器要接收通過Internet發來的IP數據包，機房的監控主機要以TCP/IP方式與之創建連接，因此監控主機需要規劃一個固定的公網IP地址。作為建設期間臨時調試階段，也可采用臨時公網IP或花生殼動態域名方式。

監控服務器需要實時記錄每天每個機房實時上報的機房狀態信息，記錄機房人員進出開門記錄等，供管理查詢分析使用，所以服務器需安裝數據庫，根據需要可選用SQL Server 或MySQL。

機房的監控由各種傳感器和采集器獲機房信息如溫度、濕度等，轉由GPRS無線數傳（DTU）將數據轉發至監控服務器。本方案中GPRS無線數傳（DTU）的任務就是與監控服務器創建可靠的TCP/IP透明傳輸通道。

GPRS無線數傳（DTU）是本方案中組網的核心部件，網絡的穩定性也取決于該設備創建的TCP/IP連接的可靠性及異常中斷下的恢復能力。所以對GPRS無線數傳（DTU）連接的可靠性測試十分重要，在選型時，主要包括以下幾項內容：

（1）在線空閑測試。即不發心跳包或數據，檢測能否維持平均1 h以上的鏈路而不中斷。維持時間越長越好。

（2）頻繁雙向小數據量測試。相當于模擬日常運行中的小數據包，加快速度測試，檢查中斷情況。

（3）雙向大數據壓力測試。本項目雖然不涉及大數據傳輸，但此方法可反映出模塊的穩定性。

（4）去天線測試。檢測當GPRS/GSM信號臨時中斷或變弱時是否會產生中斷。

三、系統調試

系統調試分為模塊單獨調試和系統聯調，要進行系統聯調，要求各模塊的功能基本正常。

監控服務器通信功能驗證可在一臺或多臺PC上開啟多個TCP/IP的客戶端軟件，按通信協議的格式向服務器端上報告警信息、當前溫度或執行指令后的回復信息，查看服務器端是否能正常接收并以圖形方式模擬顯示；同樣服務器端通過操作圖形界面分別對不同的客戶端發送指令，檢查客戶端收到的指令是否符合通信協議規范，以此方式驗證監控服務器的通信功能。

GPRS模塊的調試使用串口調試助手和TCP調試助手軟件，服務器端使用臨時公網IP地址，端口為50123，驗證TCP/IP連接是否成功，透明傳輸數據是否正常。

四、結論

本方案是針對典型的機房監控，監控內容為動力環境參數，因此GPRS組網的整體流量有限，采用適當套餐后的網絡費用也會在較低水平。但如果要在機房增加視頻監控，一方面帶寬的限制會導致圖像不流暢，另外網絡流量費用也會大增，解決辦法是將GPRS無線數傳（DTU）換成4G無線數傳（DTU）即可，可適應各種需求。