GPRS机房监控系统

【摘    要】本文提出了一种基于GPRS的机房监控系统设计原理和实现方案。本系统由数据采集模块、GPRS无线数传（DTU）、监控服务器组成，以较低的成本和较高的精度实现了机房监控。本系统极大地提高了机房监控的实时性和连续性，能够真实地反映机房的情况，为机房监控提供了实时可靠的数据依据。本系统运行和维护费用较低，能节省大量的财力、物力和人力，具有良好的应用价值。

【关键词】GPRS；机房监控；无线数传；无线监控；在线

一、引言

随着感知技术、网络技术、通信技术和计算机技术的迅猛发展，物联网应用被推广到远程监控领域，实现多种网络技术和远程监控系统相结合，是当今物联网应用领域的一个发展趋势。远程监控系统是指在远离被控对象的情况下，能够及时获知被控对象的工作状况，必要时发出指令对其进行遥控的系统。远程监控系统的出现，使工作人员不需要到达现场，只要在监控中心就能够掌握全局，实时获取被控对象的详细情况，迅速做出决策并有效地执行，大大提高了工作效率，节省了人力物力，也提高了系统对突发事件的应变能力。

二、系统组成

机房监控成熟的方案很多，一般均使用宽带专网的方式进行组网，在这里为什么要选择窄带的GPRS技术呢？这与监控对象的需求和整体投入费用等因素有关。

机房的特点是数量庞大，种类多，为实现机房监控，传统方式需要借用已有网络如光纤、宽带等将监控信息传至监控主机，但由于机房各种设备都有自己固有的运行环境，为了增加一个接入，可能会造成整个系统的不稳定。如果采用自有网络接入方式，则可以与既有通信系统隔离，从而真正实现对机房的独立性监控。在我们的方案中，采用GPRS无线数传作为网络接入方式，不占用既有通信资源，也不用布线，很好地解决了上述问题。另外，对于无通信条件或不接入外网的机房，这种方式也能无缝兼容。

由于监控服务器要接收通过Internet发来的IP数据包，机房的监控主机要以TCP/IP方式与之创建连接，因此监控主机需要规划一个固定的公网IP地址。作为建设期间临时调试阶段，也可采用临时公网IP或花生壳动态域名方式。

监控服务器需要实时记录每天每个机房实时上报的机房状态信息，记录机房人员进出开门记录等，供管理查询分析使用，所以服务器需安装数据库，根据需要可选用SQL Server 或MySQL。

机房的监控由各种传感器和采集器获机房信息如温度、湿度等，转由GPRS无线数传（DTU）将数据转发至监控服务器。本方案中GPRS无线数传（DTU）的任务就是与监控服务器创建可靠的TCP/IP透明传输通道。

GPRS无线数传（DTU）是本方案中组网的核心部件，网络的稳定性也取决于该设备创建的TCP/IP连接的可靠性及异常中断下的恢复能力。所以对GPRS无线数传（DTU）连接的可靠性测试十分重要，在选型时，主要包括以下几项内容：

（1）在线空闲测试。即不发心跳包或数据，检测能否维持平均1 h以上的链路而不中断。维持时间越长越好。

（2）频繁双向小数据量测试。相当于模拟日常运行中的小数据包，加快速度测试，检查中断情况。

（3）双向大数据压力测试。本项目虽然不涉及大数据传输，但此方法可反映出模块的稳定性。

（4）去天线测试。检测当GPRS/GSM信号临时中断或变弱时是否会产生中断。

三、系统调试

系统调试分为模块单独调试和系统联调，要进行系统联调，要求各模块的功能基本正常。

监控服务器通信功能验证可在一台或多台PC上开启多个TCP/IP的客户端软件，按通信协议的格式向服务器端上报告警信息、当前温度或执行指令后的回复信息，查看服务器端是否能正常接收并以图形方式模拟显示；同样服务器端通过操作图形界面分别对不同的客户端发送指令，检查客户端收到的指令是否符合通信协议规范，以此方式验证监控服务器的通信功能。

GPRS模块的调试使用串口调试助手和TCP调试助手软件，服务器端使用临时公网IP地址，端口为50123，验证TCP/IP连接是否成功，透明传输数据是否正常。

四、结论

本方案是针对典型的机房监控，监控内容为动力环境参数，因此GPRS组网的整体流量有限，采用适当套餐后的网络费用也会在较低水平。但如果要在机房增加视频监控，一方面带宽的限制会导致图像不流畅，另外网络流量费用也会大增，解决办法是将GPRS无线数传（DTU）换成4G无线数传（DTU）即可，可适应各种需求。