【正文】 system to guarantee the reliable operation of munication equipments. And the managers of rooms can understand the real time situation to realize the remote supervise if necessary. The existing munications equipment and redundant resources of control system in unmanned room are used to lower maintenance costs. With the new business emerging, the demands of power, equipment and the environment are increasing. So the target of this article is to realize unmanned room to guarantee the normal operation of valuables equipment and apparatus and work data security, to avoid the munication accidents because of fire, water, brigandage and so on, to improve the service quality and lower the management cost. This dissertation has discussed the position and also principle of the surveillance and control system of China Rail in Harbin which takes charge of munication of railway transportation. The major businesses include scheduling traffic figures, TDCS, infrared, unloading votes, conference and so on. And the main features include the work dedicated, strong confidentiality, all weather and so on. So higher requirements for normal operation of munication are put forward. It’s necessary for the surveillance and control system of unmanned room to collect different parameter of access, distribution, temperature, humidity and UPS. The data of those parameters are transmitted to PC through PTSN. There should be date cache in the system for the data transmitted. At the same time the cache can also preserve the historical data in exceptional circumstances and MCU can transfer data to the puter。 Data Acquisition。 （ 2）設備發(fā)生故障時，故障很難定位，特別是當多處同時發(fā)生故障時更 無從下手。 （ 5）維護工作效率低，沒有故障定 量的數據分析、經驗式維護，不能適 應計算機網絡發(fā)展的要求，耗費了大量的人力物力。而計算機監(jiān)控系統是以監(jiān)測控制計算機為主 體，加上檢測裝置、執(zhí)行機構與被監(jiān)測控制的對象共同構成的整體。 （ 2）通信網絡化。 （ 4）工作站采用高性能的微機。 （ 6）面向信息流技術的多 媒體監(jiān)控。 遠程監(jiān)控系統主要完成以下工作： （ 1）采集與處理功能：主要是對生產過程的各種模擬或數字量進行檢 測、采樣和必要的預處理，并且以一定的形式輸出，如打印報表、顯示屏和電 視等，為生產人員提供詳實的數據，幫助他們進行分析，以便了解生產情況； （ 2）監(jiān)督功能：將檢測到的實時數據，還有生產人員在生產過程中發(fā)出 的指令和輸入的數據進行分析、歸納 、整理、計算等二次加工，并分別作為實 時數據和歷史數據加以存儲； 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 3 （ 3）管理功能：利用已有的有效數據、圖像、報表等對工況進行分析、 故障診斷、險情預測，并以聲光電的形式對故障和突發(fā)事件報警； （ 4）控制功能：在檢測的基礎上進行信息加工，根據事先決定的控制策 略形成控制輸出，直接作用于生產過程。 （ 6）支持網絡化和超遠程操作：通過 Inter，使得用戶可以在任意位置 對現場進行監(jiān)控和管理操作 [1417]。另外機房環(huán)境集中監(jiān)控系統還存在一個明顯的問題就是，一 個系統只能監(jiān)控一種設備，要想監(jiān)控多種設備，就得上多個系統，這顯然是不 合適的。 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 4 目前遠程監(jiān)控技術的主流是應用 Inter技術，在 TCP/IP協議和 WWW 規(guī)范的支持下，合理組織軟件結構，使工作人員通過訪問網絡服務器來迅速獲 取自己權限下的所有信息并及時做出響應。 監(jiān)控系統的分類 監(jiān)控系統已經被廣泛地應用到人們的生產和生活當中了，監(jiān)控系統的種類 很多，若按照硬件構成進行分類，可分為兩大類 [2427]： （ 1）閉路電視 監(jiān)控系統 閉路電視監(jiān)控系統是一種傳統的監(jiān)控系統，它主要由專用控制器、監(jiān)視 器、攝像機、普通錄像機，射頻調制器、傳感器、報普器和同軸電纜等構成。 （ 2）計算機監(jiān)控系統 計算機監(jiān)控系統是一種新興的功能 強大的監(jiān)控系統，它主要由多媒體計算 機、攝像機、視頻卡、輸入輸出控制器、傳感器、報警器、計算機網絡或公用 電話網 PSTN和計算機監(jiān)控軟件等構成。 （ 3）兩種監(jiān)控系統的比較 對閉路電視監(jiān)控系統及計算機監(jiān)控系統的比較具體請見表 11。 只能采用畫面分割器合成方式在同 一臺監(jiān)示器上顯示多畫面。 報 警 器 屏幕顯示報警、 BP機報警、聲光報警等多種報警方式。 以錄象帶為主要的存儲設設備，只 能順序檢索，極不方便，存儲信息 量小，易損壞必須連續(xù)錄制需要的 的存儲量大。 交互性差 可擴展性 以計算機軟件作為控制核心的系統 升級方便，容易進行修改和功能擴 充。可進行遠程監(jiān) 控。需要大量錄像帶不 間斷錄制，視頻圖象檢索困難。因此，為了保證計算機系統安全可靠工作，對機房里面環(huán)境和設備 進行自動監(jiān)控是非常必要的 [2829] 。常用監(jiān)控系統網絡拓撲圖見圖 11。 論文將在以下幾方面進行設計研究： （ 1）論文首先對遠程監(jiān)控系統進行了總體硬件設計，給出了各分系統設 計的詳細分析。 遠程監(jiān)控系統的總體結構 遠程 監(jiān)控系統一般由以下幾個部分構成：前端信息采集模塊，通信網絡和 監(jiān)控中心。系統的通信網絡也從傳統的有線短距離發(fā)展到遠距離無線高速傳輸 [1518]。這里僅介紹一個監(jiān)測站和主控制中 心計算機間的點到點的連接通信問題，通過這個最簡單的監(jiān)控系統，來說明遠 程監(jiān)控系統的工作情況。 監(jiān)控單元硬件總體設計 監(jiān)控單元主要任務是對通信機房電源及設備的遠程狀態(tài)進行定期自動監(jiān) 測，獲取系統中的各種信號的采集，并根據測量數據及均等狀態(tài)實時進行處 理、控制 ，實現電源系統的全自動精確管理，從而提高電源系統的可靠性，保 證其工作的連續(xù)性、安全性和可靠性，另外，監(jiān)控模塊具有 “ 遙測、遙控 ” 功 能，可實現電源系統無人值守。 系統監(jiān)測直流輸出電壓、負載電流、輸出熔斷器、電池接觸器，當發(fā)生異 常情況時通知局端計算機。 系統各部分設計 該系統由主控制芯片、單片機復位電路、模數轉換器（ A/D）、信號調理電 路、調制解調器、傳感器等部分組成。在單 芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和在系統可編程 Flash，使得 AT89S52為眾多嵌 入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。 掉電保護方式下， RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停 止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 模數轉換器 (A/D) 系統中的 A/D轉換芯片采用的是 TI公司的 ADS8364，它是一種高速、低 能耗、 6通道同步采樣轉換，單 +5V供電的 16位高速并行接口的高性能模數 轉換芯片。 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 12 信號調整電路 ADS8364模擬輸入通道 +IN和 IN的電壓輸入范圍為 ~+6V (ADS8364 用 +5V供電 )，為了使系統輸入信號的電壓范圍在滿足芯片的要求，需要對輸 入信號進行電壓調整。取 ( R 1+ R 3) R 4/( R 2+ R 4) R 3=1，則式 (21)變?yōu)椋? 2 +INREF1 4 R VVV R =+ (22) ADS8364轉換器初始化操作 AD轉換前，首先要進行控制字的寫入，信號 ADD、 A0、 A A2的設置，配合 TYPE確定了數據的輸入和輸出方式， /RESET、 /HOLDA、 /HOLDB和 /HOLDC的設置可對 AD轉換的數據輸出寄存 器進行清除操作和其他復位操作。根據 TYPE、 ADD、 A0、 A1和 A2， CPU需三次讀完一路轉換的數據， CPU控制 ADS8364轉換和讀取 轉換結果的 C51程序圖 25所示。 這一過程的實現如下：首先通過 VB編程對 MODEM進行初始化，待初始 化完成后，則可以通過 MODEM完成撥號過程，撥號過程的程序也是在 VB中 完成的， MODEM就相當于一個中轉站，通過 MODEM的撥號連接，就可以 與遠程的另一臺計算機進行通信。而在未 將 MODEM與電話線路相連前，可以通過 VB中的程序來控制 MODEM，對 MODEM進行設置。 調制解調器的命令分為命令模式和聯機模式兩種，前者是針對調制解調器 功能設置的模式，后者是數據傳輸的模式。本課題采用瑞士 Sensirion公司推出的 基于 CMOSensTM技術的新型溫濕度傳感器 SHT11。 SHT11溫濕度傳感器的濕度檢測運用電容式結構，并采用具 有不同保護的 “ 微型結構 ” 檢測電極系統與聚合物覆蓋層來組成傳感器芯片的電容，除保持 電容式濕敏器件的原有特性外，還可抵御來自外界的影響。首先是傳感器信號強度的增加增強了傳感器的抗 干擾性能，保證了傳感器的長期穩(wěn)定性，而 A/D轉換的同時完成，則降低了傳 感器對干擾噪聲的敏感程度。 2）溫度值輸出 由于 SHT11溫度傳感器的線性非常好，故可 用下列公式將溫度數字輸出 轉換成實際溫度值： T ＝ d 1＋ d 2 SOT (23) 當電源電壓為 5V，且溫度傳感器的分辨率為 14位時， d 1＝－ 40， d 2＝ ，當溫度傳感器的分辨率為 12位時， d 1＝－ 40， d 2＝ 。該傳感器有兩線及三線制兩種。傳感器靈敏度出廠設置 為一級標準，用戶根據不同的使用環(huán)境， 2~3年檢測一次傳感器的探頭，進行 簡單的維護。 （ 4）水浸傳感器 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 18 比較典型的非接觸式水浸傳感器型號為 SJ516C。一個 LED和一個光電接收器被放入塑料的半園球內，當傳感器置于空 氣中時，光在 半園球內基本上發(fā)生全反射， LED發(fā)出的光絕大部分被光電接收 器接收，當液體覆蓋求表面時由于界面折射率發(fā)生變化，大部分光射出外部， 光電接收器接收到 LED發(fā)射的光將會減少，因此，輸出也將發(fā)生改變， SJ516C干接點信號輸出。圖中，被測電流 In流過 導體產生的磁場，由通過霍爾元件輸出信號控制的補償電流 Im流過次級線圈 產生的磁場補償，當原邊與副邊的磁場達到平衡時，其補償電流 Im即可精確 反映原邊電流 In值?？梢? 使用調制解調器并借助電話網將兩臺遠距離的計算機系統相連，以傳送數據。利用現有的 電話網，只要在 PC或終端設備進入電話網的前端裝入 Md（ Modem，調制解 調器），將數字數據信號變換成模擬信號進入電話交換網即可公用電話網一般 由本地電話網和長途電話網組成。在長途電話網五級交換中心服務范圍內可組織開放長途數據業(yè)務， 也可經國際出口局開放國際數據業(yè)務。 當 PSTN網絡作為語音的傳輸媒介時，它的工作過程如下：首先打電話的 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 20 一方摘機；看有無撥號音，無則等待撥號音，等不到撥號音就掛斷電話重新摘 機，有則撥號；撥完號等待有