【摘 要】本文提出了一種基于GPRS的機房監(jiān)控系統(tǒng)設計原理和實現方案。本系統(tǒng)由數據采集模塊、GPRS無線數傳（DTU）、監(jiān)控服務器組成，以較低的成本和較高的精度實現了機房監(jiān)控。本系統(tǒng)極大地提高了機房監(jiān)控的實時性和連續(xù)性，能夠真實地反映機房的情況，為機房監(jiān)控提供了實時可靠的數據依據。本系統(tǒng)運行和維護費用較低，能節(jié)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(jiān)控；無線數傳；無線監(jiān)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(fā)展，物聯網應用被推廣到遠程監(jiān)控領域，實現多種網絡技術和遠程監(jiān)控系統(tǒng)相結合，是當今物聯網應用領域的一個發(fā)展趨勢。遠程監(jiān)控系統(tǒng)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(fā)出指令對其進行遙控的系統(tǒng)。遠程監(jiān)控系統(tǒng)的出現，使工作人員不需要到達現場，只要在監(jiān)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(zhí)行，大大提高了工作效率，節(jié)省了人力物力，也提高了系統(tǒng)對突發(fā)事件的應變能力。

二、系統(tǒng)組成

機房監(jiān)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(jiān)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(jiān)控，傳統(tǒng)方式需要借用已有網絡如光纖、寬帶等將監(jiān)控信息傳至監(jiān)控主機，但由于機房各種設備都有自己固有的運行環(huán)境，為了增加一個接入，可能會造成整個系統(tǒng)的不穩(wěn)定。如果采用自有網絡接入方式，則可以與既有通信系統(tǒng)隔離，從而真正實現對機房的獨立性監(jiān)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(jiān)控服務器要接收通過Internet發(fā)來的IP數據包，機房的監(jiān)控主機要以TCP/IP方式與之創(chuàng)建連接，因此監(jiān)控主機需要規(guī)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(tài)域名方式。

監(jiān)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(tài)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(jiān)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(fā)至監(jiān)控服務器。本方案中GPRS無線數傳（DTU）的任務就是與監(jiān)控服務器創(chuàng)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(wěn)定性也取決于該設備創(chuàng)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(fā)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(wěn)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(tǒng)調試

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

監(jiān)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(zhí)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(fā)送指令，檢查客戶端收到的指令是否符合通信協議規(guī)范，以此方式驗證監(jiān)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(jiān)控，監(jiān)控內容為動力環(huán)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(jiān)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。