機房、基站、辦公大樓、倉庫等場所環(huán)境監(jiān)測解決方案
作者：北京長英科技 盧廣合 發(fā)表日期：2008.11.13
摘要：利用以太網(wǎng)總線技術(shù)實現(xiàn)機房/倉庫等場所的全數(shù)字化溫濕度監(jiān)測。介紹了系統(tǒng)產(chǎn)生的背景，系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)的功能特點，系統(tǒng)的組成，以太網(wǎng)接口的溫濕度一體化傳感器LTM8950的特點、三種應(yīng)用模式，最后給出了系統(tǒng)成功應(yīng)用實例。
關(guān)鍵詞：機房/基站/辦公大樓/倉庫；以太網(wǎng)總線；溫濕度；短信報警
系統(tǒng)背景:
因為互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，我們的社會從日常生活到社會各領(lǐng)域都處在不斷地變革中，網(wǎng)絡(luò)為各種信息的整合提供了強有力的手段，通過網(wǎng)絡(luò)，人們不僅可以足不出戶的查閱到許多有用的歷史資料，而且可以了解到人們所關(guān)注的許多實時信息，如股票，票務(wù)等。
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當前社會人們處理各項事務(wù)最重要的工具之一，我們也越來越習(xí)慣并依賴它。
目前，隨著人類社會的不斷發(fā)展，一些特定場所如機房、倉庫對環(huán)境提出了越來越高的要求，溫度、濕度以及空氣污染指數(shù)（API）等越來越受到人們的普遍關(guān)注。另外，各種物品存放的安全性以及一些工業(yè)現(xiàn)場對所處空間的環(huán)境指標也有很高的要求，濕度過高會發(fā)生霉變，過低會產(chǎn)生靜電，容易發(fā)生自燃或爆炸，溫度過高過低都會使某些物品損壞，于是如何對溫濕度環(huán)境指標進行更加高效便捷的監(jiān)測，日益成為時代的迫切需要。
針對這一要求，鑒于互聯(lián)網(wǎng)在信息處理方面的強大功能，北京長英數(shù)碼科技繼1-WIRE BUS溫度傳感器和ITU BUS溫濕度一體化傳感器這兩種總線協(xié)議的傳感器之后，借助于目前十分成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，又研制了一款全新的基于以太網(wǎng)總線技術(shù)的溫濕度一體化傳感器LTM8950。
以太網(wǎng)模式的溫濕度一體化監(jiān)測系統(tǒng)采用以太網(wǎng)接口的溫濕度一體化傳感器LTM8950作為前端數(shù)據(jù)采集單元，借助最新的以太網(wǎng)接入技術(shù)，使人們能夠通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來隨時隨地及時了解溫度、濕度等環(huán)境指標。另外，系統(tǒng)還對現(xiàn)場溫濕度的高低超限采取了很好的報警機制及無線信息查詢功能（需配短信模塊），使相關(guān)人員對異常狀況及時做出處理。為機房、基站、辦公大樓、倉庫等場所溫度、濕度等環(huán)境指標實時信息的采集、傳輸、發(fā)布及超限預(yù)警提供了經(jīng)濟高效，功能完備的解決方案。
系統(tǒng)概述:
以太網(wǎng)模式的溫濕度一體化監(jiān)測系統(tǒng)是采用以太網(wǎng)接口的溫濕度一體化傳感器LTM8950作為前端數(shù)據(jù)采集單元，借助以太網(wǎng)傳輸技術(shù)與服務(wù)器及短信模塊構(gòu)成的。
系統(tǒng)對每個測量點的溫度、濕度進行監(jiān)測并現(xiàn)場顯示（LTM8950D帶LCD顯示功能）。
在服務(wù)端/客戶端（即C/S）模式下，所有測量點的LTM8950組建局域網(wǎng)由一臺管理計算機作為服務(wù)器進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的集中管理，然后可以在互聯(lián)網(wǎng)上的任何一臺計算機（局域網(wǎng)內(nèi)或INTERNET遠程）都可以通過專用的客戶端軟件隨時查看監(jiān)測到的溫濕度信息，即各溫濕度傳感器的溫濕度實時值、及各個傳感器的工位號；所有傳感器溫濕度的高低超限實時報警還可通過短信模塊發(fā)送短信實現(xiàn)無線報警；進行歷史數(shù)據(jù)存儲及查詢、打印。
另外，在沒有網(wǎng)絡(luò)或計算機的情況下，還可以通過手機發(fā)送指令到短信模塊，短信模塊接收到指令向服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器按指令內(nèi)容將所需的數(shù)據(jù)再通過短信模塊轉(zhuǎn)發(fā)回手機，實現(xiàn)無線查詢功能。
在單機版模式下，同C/S模式不同的是，數(shù)據(jù)存放與管理，溫濕度數(shù)據(jù)時時監(jiān)測，短信功能等都在同一臺計算機上進行工作。
系統(tǒng)功能特點:
□ 溫濕度測量：對每個測量點的溫度、濕度進行監(jiān)測并現(xiàn)場顯示（LTM8950D帶LCD顯示功能）
□ 無線報警：可通過短信模塊以短信的形式將報警信息發(fā)送到指定手機上
□ 無線查詢：手機以短信的形式將查詢命令發(fā)送到短信模塊上，短信模塊再以短信的形式將查詢結(jié)果反饋到該手機
□ 數(shù)字化：本方案為全數(shù)字化方案，由每個溫濕度傳感器輸出的直接為可聯(lián)網(wǎng)數(shù)字信號。
□ 故障率低：基于成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)而成，現(xiàn)場運行具備高速度、高可靠性和高安全性，運行維護幾乎不需要
□ 施工簡單容易：在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施便利的現(xiàn)場，借助于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的布線資源，組網(wǎng)迅速，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，成本低，功能強
□ 操作簡單：系統(tǒng)設(shè)計人性化強，軟件開發(fā)人機界面友好，使用不需要多少技術(shù)難度
□ 擴展方便：上位機軟件自動識別傳感器的類型、數(shù)量和配置，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場安裝條件，任意增減傳感器的數(shù)量，而不需要對原有系統(tǒng)做任何其它方面的改動
□ 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣：沖破了時間和空間的限制，在互聯(lián)網(wǎng)上的任何一臺計算機（局域網(wǎng)內(nèi)或INTERNET遠程）都可以通過專用的客戶端軟件隨時查看監(jiān)測到的LTM8950的溫濕度值
□ 支持ARP、UDP、TCP、Telnet、ICMP、SNMP、DHCP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
□ 用戶可自行設(shè)計個性化軟件：本公司有一套成熟的軟件，如客戶想自己開發(fā)個性化的軟件界面及功能，可提供成熟的通訊協(xié)議
系統(tǒng)配置:
1．上位機：
1．上位機：
a) 功能：數(shù)據(jù)處理及用戶界面
b) 硬件要求：奔騰133/32M DRAM /4.3G以上，帶RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的計算機。
c) 軟件：可選用標準軟件或定制程序
2．現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元LTM-8950
a) 功能：實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通訊的聯(lián)絡(luò)，對上位機以太網(wǎng)，LTM-8950模塊作為前端溫濕度數(shù)據(jù)采集單元
b) 硬件要求：LTM-8950模塊
b) 硬件要求：奔騰133/32M DRAM /4.3G以上，帶RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的計算機。
c) 軟件：可選用標準軟件或定制程序
2．現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元LTM-8950
a) 功能：實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通訊的聯(lián)絡(luò)，對上位機以太網(wǎng)，LTM-8950模塊作為前端溫濕度數(shù)據(jù)采集單元
b) 硬件要求：LTM-8950模塊
3．短信模塊（可選，用于短信報警和短信查詢，與Enview_SMS短信報警軟件配合使用）：
a) 功能：配合短信報警和短信查詢時必備
b) 硬件要求：GSM模塊（已裝有效SIM卡）
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元－以太網(wǎng)接口的溫濕度一體化傳感器LTM8950:
LTM8950作為前端溫濕度數(shù)據(jù)采集單元，是以太網(wǎng)模式溫濕度一體化監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成單元。
借助以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，LTM8950將其測量點的溫濕度信息傳到網(wǎng)絡(luò)上，無論在局域網(wǎng)內(nèi)還是互聯(lián)網(wǎng)上的任何一臺計算機（INTERNET遠程）都可以通過專用的客戶端軟件隨時查看監(jiān)測到的LTM8950的溫濕度值。
通過專用客戶端軟件來管理各LTM8950，實現(xiàn)測量點的高低超限實時報警，還可通過短信模塊發(fā)送短信到手機上實現(xiàn)無線預(yù)警功能。
利用手機發(fā)送指令到短信模塊可以將測量點的信息反饋到手機上，實現(xiàn)無線查詢功能。
另外，提供可直接在現(xiàn)場顯示溫濕度的LTM8950D（帶有LCD顯示）。
LTM8950 LTM8950D
功能特點：
□ 低成本、快速組網(wǎng)：每個LTM8950模塊自帶以太網(wǎng)通訊輸出，供電后直接接入以太網(wǎng)即可使用。
□ 維護率低：LTM8950備有硬件看門狗，能確保長期穩(wěn)定運行。
□ 維護率低：LTM8950備有硬件看門狗，能確保長期穩(wěn)定運行。
□ 結(jié)構(gòu)精巧：高度集成的，緊湊的電子電路設(shè)計
□ 用戶可自行設(shè)計個性化軟件：本公司有一套成熟的軟件，如客戶想自己開發(fā)個性化的軟件界面及功能，可提供成熟的通訊協(xié)議
技術(shù)指標：
□ 溫度測量范圍：-25℃～+60℃
（LTM8950D：-10℃～+60℃)
□ 溫度測量精度：±0.5℃
□ 濕度測量范圍：5%～95%RH
□ 濕度測量精度：±3%RH
□ 網(wǎng)絡(luò)接口：RJ45，10/100M自動識別
□ TCP端口：10050（缺省）
□ 供電電源：+12VDC，80mA
產(chǎn)品應(yīng)用：
① 直聯(lián)模式 ② 單機模式 ③ 局域網(wǎng)模式 ④ 廣域網(wǎng)模式
【應(yīng)用舉例一】
直聯(lián)模式：將LTM8950直接接在計算機上，計算機只能訪問一個LTM8950，在PC上直接顯示溫濕度數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理
● 優(yōu)點：使用直聯(lián)網(wǎng)線，無需任何采集器
● 應(yīng)用：最簡單的單點溫濕度測量，也可用來做8950的調(diào)試
【應(yīng)用舉例二】
單機模式：通過網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，計算機同時訪問多個LTM8950，在該計算機上直接顯示溫濕度數(shù)據(jù)，所有溫濕度數(shù)據(jù)的存儲、管理都在本機進行
【應(yīng)用舉例三】
局域網(wǎng)模式：在局域網(wǎng)中使用，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享溫濕度數(shù)據(jù)
● 優(yōu)點：
①所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有可能共享溫濕度數(shù)據(jù) ②可充分利用現(xiàn)有的局域網(wǎng)布線資源，減少布線成本
③成熟豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議資源，減少應(yīng)用軟件開發(fā)調(diào)試時間。 ④系統(tǒng)擴展方便、靈活。
● 應(yīng)用：機房、基站、辦公大樓、倉庫等原有布線資源的，或適合網(wǎng)絡(luò)但不適合其他布線方式的場所
【應(yīng)用舉例四】
廣域網(wǎng)模式：在廣域網(wǎng)（internet）中使用，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備遠程監(jiān)測溫濕度數(shù)據(jù)。
軟件系統(tǒng)－Enview監(jiān)測軟件:
1．概述
1．概述
Enview軟件是一款基于長英科技各種環(huán)境監(jiān)測傳感器及設(shè)備的數(shù)據(jù)采集/監(jiān)測報警軟件。它支持長英科技絕大多數(shù)溫濕度傳感器及其它功能產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采集；通過模擬量轉(zhuǎn)換模塊或者開關(guān)量轉(zhuǎn)換模塊可以外接其它的外部設(shè)備，如：聲光報警器、電話撥號器等。
2．功能特點：
Ø 支持多達上百個傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測工作，并能夠提供短信報警、中文語音報警、蜂鳴器報警、聲音文件報警等多種形式的數(shù)據(jù)超限和通訊異常的報警提示服務(wù)。
Ø 引入設(shè)備分組概念：設(shè)備配置
Ø 高了現(xiàn)場通訊抗干擾能力及可靠性：嚴格按通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)處理
Ø 功能齊備的數(shù)據(jù)操作分析能力：查詢分析，對歷史數(shù)據(jù)、報警信息進行查詢，并將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)列表及曲線的方式導(dǎo)入到Excel電子表格中
Ø 權(quán)限分明的用戶操作機制：用戶管理
Ø 友好實用的操作界面：實時監(jiān)測與圖形監(jiān)測
可根據(jù)客戶系統(tǒng)要求，定制SCADA-Enview 長英通用監(jiān)測軟件
Ø 監(jiān)測界面按需訂制(提供全面OEM服務(wù))
Ø 強大的通訊處理能力：支持ASCII、Modbus、Modbus TCP及各種自定義協(xié)議
Ø 圖形，曲線，記錄，報表、分析等多種功能組合
Ø 網(wǎng)絡(luò)客戶端監(jiān)測功能輕松擴展
Ø 秉承長英“即買即用”風(fēng)格, 無需二次開發(fā)
3．運行環(huán)境
Ø 系統(tǒng)：WINXP或WIN2000系統(tǒng)，安裝office辦公軟件
Ø 顯示器分辨率：1024*768 ；DPI：設(shè)置為正常尺寸（96 DPI）
Ø 任務(wù)欄屬性：自動隱藏任務(wù)欄
4．軟件主界面介紹（以Enview 1.4監(jiān)測軟件為例，截圖僅做參考，具體以實際應(yīng)用為準）
A.用戶管理
本軟件采用三級用戶權(quán)限管理：
管理員：該權(quán)限用戶只有一個為最高權(quán)限，可進行軟件的所有操作。該權(quán)限賬戶，不能添加和刪除。
操作員：該權(quán)限用戶權(quán)限低于管理員，不能操作用戶帳戶添加/刪除功能及設(shè)備配置功能，只可對報警狀況做確認、查看歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線，報警記錄等等。
瀏覽員：該權(quán)限用戶為最低級用戶，該用戶只能查看實時數(shù)據(jù)及報警信息。其他操作功能不被允許（例如：查看歷史數(shù)據(jù)、起動/停止采集等）。
當系統(tǒng)內(nèi)傳感器設(shè)備發(fā)生報警時，報警信息列表就會顯示當前報警的詳細信息，同時數(shù)據(jù)顯示區(qū)的數(shù)據(jù)列表中發(fā)生報警的傳感器設(shè)備數(shù)據(jù)記錄行自動變成紅色；實時曲線自動顯示報警傳感器設(shè)備的運行曲線并配以蜂鳴器聲響、中文語音、報警聲音文件及短信發(fā)送等手段以提示用戶及操作人員并供其分析處理。
以太網(wǎng)系列設(shè)備配置（使用LTM8950系列以太網(wǎng)溫濕度傳感器進行環(huán)境監(jiān)測）
使用此功能進行以太網(wǎng)系列溫濕度傳感器的添加、刪除及參數(shù)修改操作，同時設(shè)置溫度、濕度超限報警時的上下限值。
8950地址設(shè)置：從局域網(wǎng)內(nèi)讀取LTM8950的數(shù)據(jù)  |
8950地址設(shè)置：通過Internet遠程讀取某局域網(wǎng)內(nèi)的LTM8950數(shù)據(jù)(需事先將需要遠程訪問的LTM8950映射到internet上，使其擁有Internet IP地址，具體操作方法見之后的「附：IP映射」
使用該功能主要是對報警信息及歷史數(shù)據(jù)的查詢分析。
⑴ 報警查詢
① 根據(jù)查詢條件，時間段查詢報警信息，軟件將查詢所選設(shè)備或全部設(shè)備的報警信息。
② 可將報警信息表中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel電子表格中。
⑵ 歷史數(shù)據(jù)查詢
① 軟件將查詢到的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)列表和曲線的方式顯示給操作用戶，同時計算出平均值、最小值及最大值。繪制歷史數(shù)據(jù)曲線時，加入了上下限值線，這樣操作用戶就能夠很直觀看到數(shù)據(jù)的運行走勢。
② 將數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)及曲線導(dǎo)出到Excel電子表格中。
⑶ 對比分析（此功能僅適用于溫濕度數(shù)據(jù)）
① 系統(tǒng)分析后，以溫度對比曲線圖、濕度對比曲線圖、溫度最大值/最小值/平均值對比柱狀圖、濕度最大值/最小值/平均值對比柱狀圖及數(shù)據(jù)對比列表顯示給操作用戶，供用戶分析。
② 將數(shù)據(jù)對比表中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel電子表格中。
軟件系統(tǒng)－Enview_ESMS 短信報警軟件:
可選，短信報警及短信數(shù)據(jù)查詢功能時用，獨立安裝，與長英的Enview監(jiān)測軟件配合使用
可選，短信報警及短信數(shù)據(jù)查詢功能時用，獨立安裝，與長英的Enview監(jiān)測軟件配合使用
① 短信報警（可指定號碼，發(fā)送報警次數(shù)）
可以配置接收短信報警的手機號碼（支持多個手機號碼），當發(fā)生報警后，自動發(fā)送報警短信。
② 每日例行運行狀況定時發(fā)送
可在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置每日例行運行狀況通知，每次固定時間將指定傳感器的數(shù)據(jù)信息發(fā)到指定手機號碼。
③ 短信查詢數(shù)據(jù)
可在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置允許查詢運行狀態(tài)的手機號碼，被允許的手機通過發(fā)送特定格式的短信到系統(tǒng)中，可返回其所查詢的傳感器數(shù)據(jù)
④ 余額查詢
自動計算SIM余額，當余額低于設(shè)定最低余額后，自動發(fā)出余額不足報警。
⑤ 通訊中斷告警
當程序死機后，監(jiān)控程序可以自動重新啟動，并同時發(fā)出報警短信提示計算機曾經(jīng)死機。
附：IP映射－路由器方式（以下以TP-LINK TL-WR641G/642G為例）：
打開路由器管理界面（一般為http://192.168.1.1/）,登陸后進入以下畫面
在轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則里的虛擬服務(wù)器點擊添加新條目，在出現(xiàn)的設(shè)置攔里如下圖填寫8950的服務(wù)端口號、內(nèi)網(wǎng)IP
設(shè)置完成后，就添加好了能從互聯(lián)網(wǎng)就可訪問處于局域網(wǎng)內(nèi)的該IP地址的8950，如其他的8950也需從外網(wǎng)訪問，按以上方法同理操作，只需記著每個8950IP地址不同即可
結(jié)論:
采用以太網(wǎng)總線技術(shù)的機房溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)成本。其二以太網(wǎng)總線技術(shù)確保系統(tǒng)布線簡單，系統(tǒng)故障率極低。環(huán)境溫濕度一體傳感器也已完全網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化，可在局域網(wǎng)內(nèi)多點聯(lián)網(wǎng)。因以太網(wǎng)模式溫濕度一體化監(jiān)測系統(tǒng)的獨特性決定了在網(wǎng)絡(luò)布線資源已具備的場所（機房、基站、辦公大樓、倉庫等），代替模擬或數(shù)字方式將是必然趨勢。
成功案例
— 廣電總局計算機房以太網(wǎng)溫濕度監(jiān)測方案
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