GSM网络的机房环境监控系统_软件设计[20200102180011]
传统监控系统多采用有线方式进行传输，系统线路易破坏，不能准确地报告机房的具体情况，给监控设备的安装、维护带来不便，而且当所处的现场环境恶劣、现场危险、噪声干扰大时所引起的问题将更为突出。相比于传统的监控系统，本课题设计的基于GSM网络的机房环境监测系统可以做到对设备故障、环境情况的迅速反应和有目的性的维护，可以提高网络系统的维护管理质量，降低系统维护费用。该系统可以采集温湿度等数字信号及烟雾等模拟信号，单片机通过发送AT指令给GSM通信模块，再由GSM模块短消息反馈环境参数值给用户，用户只需一部移动终端就可以了解机房环境状况。软件主要分为信号采集和短信收发，利用AM2301传感器和MQ-2传感器对温湿度和烟雾浓度信号进行采集以及通过短信服实现GSM和单片机的通信。  *查看完整论文请+Q: 351916072 
关键字:机房环境,GSM网络,AT指令,AM2301传感器,MQ-2传感器
目 录
1引言1
1.1课题研究意义1
1.2课题研究技术2
1.3课题研究内容4
2系统总体设计4
2.1方案选择5
2.2系统结构和功能7
2.3硬件电路图13
3系统软件设计14
3.1主程序设计14
3.2信号采集程序15
3.3短信收发程序16
4软件调试17
4.1测试工具18
4.2系统测试18
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 系统总电路图 24
附录B 源程序代码 25
1 引言
信息技术飞速发展，通讯设备和计算机的规模以及数目也越来越大，很多地方建设了大批的服务器、计算机等机房，消息的集中处理、储存、传送、交换和管理的实现都需要在其中完成，由此可见，它们是数据中心机房非常重要的设备。如果机房里的这些设备出现故障的话，那么机房内计算机的寿命也会受到很大的影响。基本上来说，机房里的配置大多都是电子设备，它们非常容易被各种环境条件所影响，若是使用的环境条件不足以满足计算机的使用要求，那么就会直接影响到整个计算机系统的正常运转，导致各类元器件和材料的加快老化，以及设备使用寿命的减短，后果是相当严重的。
所以为了确保机房内计算机正常安全的工作，机房内的各个系统都必须要每时每刻安全稳定地运转，特别是环境系统、消防系统与动力系统。如果机房动力及环境设备出现故障，轻一点会导致计算机的死机，严重的话会导致数据丢失等一系列的严重后果。
因此，一套可以对机房环境进行实时监控的系统尤为重要。
1.1 课题研究意义
近年来，由于物联网技术的不断成熟，信息化技术也得到了广泛的应用。如今对传统的环境监控手段进行改变，并且采用全新的通信网络技术对环境质量进行全面有效，长期准确，科学高效地监测，这已经成为了一种必然的趋势[1]。
机房环境应该严格按照规定来设计，必须确保安全，并且可以防火、防尘、防静电。机房监控是指集中监控管理计算机机房动力环境，是电力和环境的主控制室，主要监控对象如：UPS、温湿度、烟雾、光照度、电力状况等。每个机房里都有独立的一套设备，有服务器、空调设备、发电机等。传统的机房监控模式都是依靠人工轮流值班等方式查看，面对如此多的机房设备，传统的方式不仅效率低下，还存在各种弊端，易造成各种事故。传统的监控系统多采用有线方式进行传输，这种系统线路易破换，并且不能准确地报告机房的具体情况。监控设备的维护与安装也相当的不方便，当在环境恶劣、危险、噪声干扰很大的现场时，将会引起更加多更加严重的问题。
与传统的监测系统相比较而言，基于GSM网络的环境监测系统具有以下优点：
（1）可以节省人力资源；
（2）能够提高故障的处理速度，以避免发生更加严重的事故；
（3）可以快速准确的对配置故障、环境情况以及安全性做出反应；
（4）能够使网络系统的维护管理质量得到提高，系统的维护费用得到降低；
（5）确保系统工作状态良好，并且可以降低运转成本；
（6）安全保密性高；
（7）不需要组建专用网络和维护网络；
（8）网络覆盖范围广。
1.2 课题研究技术
1.2.1 远程监控技术
在自动化领域中，人们经常使用机器来替代人做事，特别是流水线操作亦或是有危险的工作。而当它们工作时，人们还需要使用相应的设施对这些机器的工作进行监视，这叫做监控。随着生产力的不断提高，设施分布范围广，越来越散，普通的监控体系已经达不到工业化的需求，分布式体系应运而生。我们可以利用远程监测技术来监控那些比较多而且分布比较散的站点。远程监控，顾名思义就是指远处的系统通过通信系统监测与控制现场的系统，这是一种利用计算机网络来实现远程监测的系统，能够达到资源分配合理的目的。这种系统不仅打破了地域以及环境上的限制，在设施分布离散或数据采集困难的场合下亦可方便完成对其集中监控，还可以实现生产资源与社会资源的优化配置，是一种应用性非常高的技术。
远程检测技术主要由两个部分构成：一个是监测站和监测点的通信。我们使用传感器等检测器件进行检测，然后把检测到的实时数据传输给监测站的这种通信称为监控站和监测点的通信；另一个是总监测中心和监测站的通讯。总监控中心和监测站的通信分为两种模式：命令与轮询，都需要用软件编程来实现通信功能。
进行远程监控有很多方式：
（1）使用无线电收/发设备；
（2）使用电话线路，有线电话网络，进行命令与数据传输；
（3）使用计算机，并通过网络传送数据和命令；
（4）采用短信服务平台或者GPRS的数据业务功能传输数据与命令。
有线传输方式实现方式很多，比如可以通过设立专线，利用网络等来实现，可是这种方式在很多情况下会受到诸多条件约束，比如架线环境、传输距离等。无线方式也有很多实现方式，可以通过无线电接收系统，但这也容易各种限制，比如成本高，繁重的安装维护工作。但是不管哪一种传输技术，用户最基本的要求是方便快捷、安全可靠[4]。
远程监控能够实现在同一时间，完成大量监测站的长距离通讯。当前使用较为广泛的通信网络是公用电话网，它是远程监控的一种既实用又方便的通信信道。只需要在监控两端加装调制解调器，就可以实现一个方便经济有效的方案。采用公用电话网来达成远程监控具备很多优点，比如低成本，容易实现，使用简单灵活等。对于提高变电所生产管理自动化水平具有很高的实用性[3]。
1.2.2 GSM网络
全球移动通信系统 GSM，作为第二代的移动电话系统。全世界几百个国家和超过数十亿的人都在使用GSM电话。GSM网络图如图1-1所示。
图1-1 GSM网络
它是目前应用最广泛的一种移动通信系统，已经成为一种成熟、稳定、可靠、覆盖范围相当大的通信网络。GSM全球移动通讯短信息传送技术，在GPS定位、远程监控、无线报警、数据采集、费通知缴等诸多领域都有非常广泛的应用。
GSM的技术特点如下：
（1）GSM系统可与各个公用通信网通信连接。
（2）GSM系统能够提供语音业务以及各种数字业务。
（3）GSM系统结构灵活方便，高重复频率。
（4）GSM系统可以提供国际自动漫游。
（5）GSM系统采用时分多址与频分多址组合的多址方式。
（6）GSM系统采用数字化语音和数字化调制技术，性能良好。

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