机房环境监控主机的制作方法

本实用新型涉及一种机房环境监控主机，属于智能建筑领域。

背景技术：

中国智能建筑行业从无到有、从小到大，从完全依赖进口到产品自主研发乃至远销海外经历了漫长的发展历程。智能建筑行业已经发生了翻天覆地的变化，相比欧美国家，我国的建筑智能化普及程度目前还比较低，具有广阔的市场发展空间。未来，随着我国现代化的步伐加快，建筑行业发展逐步推进，将大大驱动建筑智能化蓬勃发展。

作为智能建筑的核心要害部分，数据机房、消防控制室直接保障了建筑内部各种智能化系统的正常运行与数据传输。目前，机房内照明设备、精密空调、UPS、温湿度传感器、电量仪、漏水控制器、火灾自动报警主机和门禁控制主机等设备的运行状态主要依赖各种探测器，通过网关上传机房环境监测系统工作站，需要单独配备成套箱、工作站、网关等，占用大量空间；此外，由于不同机房采用的设备通信协议不尽相同，机房环境监测系统需要频繁设计，较为繁琐，现有设备兼容性不足；成套箱内大量设备集中放置，未考虑设备的散热问题，存在一定的安全隐患；机房内需要发出报警时，通常需要整合短信电话模块、声光报警器、打印机等设备，集成度不够，布线较为繁琐，机房管理员维护不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对以上技术的缺陷和不足，提供一种机房环境监控主机，本实用新型采用模块化定制，利用实现烧入监控程序的ARM7单片机根据机房实际监测设备运行状态，并可根据用户需求对部分设备进行控制；采用打印报警信息、声光报警、电话、短信等多种方式发出报警信息，确保报警信息的及时传出；设备安装有锂电池，可在断电的情况下连续工作8小时，对设备的安装位置要求降低；设备自带稳压源，给数据处理模块、多协议输入模块、照明监控模块与数据通信模块提供DC 24V的电压，节约了开关电源的位置，提高了电源的兼容性；增设散热模块，有效控制设备的发热，确保用电安全；充分考虑市场上主流机房设备通信模式，支持数字量输入、数字量输出、模拟量输入、RS－232通信、RS－485通信等通信方式，确保设备较高的兼容性；机房环境监控数据支持无线、有线数据上传或SD卡、光盘导出，可根据实际工作环境的网络状况灵活选择；机房环境监控数据支持工控机、智能手机和平板电脑等的灵活查看，可广泛应用于各种数据机房或消防控制室内。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型所述的机房环境监控主机，其特征在于：包括报警输出模块、散热模块、数据通信模块、电源模块、照明监控模块、多协议输入模块和数据处理模块；所述的报警输出模块由打印出纸口、打印纸、打印机开关、按键盘、旋钮、SIM卡插口、喇叭、报警指示灯和模块指示灯组成，所述的散热模块由散热孔和风扇组成，所述的数据通信模块由RJ－45网络接口、光驱、VGA接口、SD卡插口、无线网卡和模块指示灯组成，所述的电源模块由电源开关、电源插口、电量指示灯和模块指示灯组成，所述的照明监控模块由数字量输入口、数字量输出口、状态指示灯和模块指示灯组成，所述的多协议输入模块由485串口、232串口、数字量输入口、模拟量输入口、USB接口和模块指示灯组成，所述的数据处理模块由ARM7单片机、状态指示灯和模块指示灯组成。

在本实用新型中：所述的报警输出模块中，当数据处理模块对采集到的机房环境监测数据进行处理后，发现故障或危险时，采用打印报警信息、声光报警、电话、短信等多种方式发出报警信息，确保报警信息的及时传出。当选择打印报警信息时，摁下打印机开关，在打印出纸口后方盘有一定长度的打印纸，经过下方的按键盘的按键执行打印操作，报警信息即可在打印纸上清晰反映，包括发生异常的设备信息、状态参数、发生信息等，便于现场值班人员的及时处理。此外，发生故障报警时，报警输出模块上的喇叭与报警指示灯自动发出声光报警信号，控制程序已实现烧入数据处理模块的第8个ARM7单片机内。机房环境监控主机前，在SIM卡插口内插入一张SIM卡，当机房的管理员不在机房时，故障信息将以电话（上班时间）或短信（下班时间）的形式通报，具体电话号码的存入可使用按键盘的按键实现，电话、短信报警模式的切换可使用旋钮自主调节。模块指示灯用于显示数据通信模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

在本实用新型中：所述的散热模块中，机房环境监控主机工作时，风扇自动开启，通过散热孔将热量向外排出，确保机房环境监控主机的散热效果，保证设备的正常运行。

在本实用新型中：所述的数据通信模块中，为了便于适应不同网络条件下的数据共享，设置了内置无线网卡和外置RJ－45网络接口，通过控制模块的按键可实现网络模式的切换：有无线wifi的条件下，使用数据通信模块内置的无线网卡，通过数据处理模块配合，接入该无线局域网，通过无线wifi实现数据的共享；没有无线wifi、数据仅需要短距离传输的条件下，在RJ－45网络接口插入双绞线，通过路由器实现数据的共享。当数据需要导出时，数据通信模块提供的SD卡插口和光驱可以选用，通过数据处理模块可实现数据导出方式的切换：当选择Micro SD卡（与智能手机、数码相机中采用的数据卡相同）导出数据时，在数据通信模块的SD卡插口插入SD卡，通过按键将指定的数据备份到SD卡上，完成后取出SD卡，将SD卡通过专用的读卡器即可在工控机上读取相应的数据；当选择光盘导出数据时，在数据通信模块的光驱中插入空光盘，通过按键将指定的数据复制到光盘中进行刻录，刻录完成后取出光盘，插入工控机的光驱或外置光驱读取相应的数据。当需要使用显示器调取机房环境监控主机采集到的各种数据，只需要将VGA视频线插入VGA接口，将另一端与显示器相连，即可通过显示器直观地查看相关参数。模块指示灯用于显示数据通信模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

在本实用新型中：所述的电源模块中，将配套的三眼电源插头接到电源插口，给设备各模块供电；由于数据处理模块、多协议输入模块、照明监控模块与数据通信模块均支持DC 24V供电，其余模块支持AC 220V供电，为了压缩设备空间、增强电源模块的供电兼容性，本电源模块自带稳压源，可根据需要将AC 220V民用电自动转化为DC 24V给尿液分析模块和数据通信模块供电，其余模块由AC 220V直接供电。此外，电源模块设置有锂电池，容量可供设备在断电的情况下连续工作8小时，电量通过电源模块外侧的电量指示灯指示，四盏小灯全部发光表示电量充满，全部不发光表示电量耗尽。当三眼电源插头接到电源插口时，优先给锂电池充电，设备工作时优先使用220V民用电供电，断电时自动切换到锂电池供电。启用机房环境监控主机时，拨动电源开关，控制电源供电的通断；模块指示灯指示电源模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。关闭设备时，先关闭报警输出模块的打印机开关，再切断电源开关。

在本实用新型中：所述的照明监控模块中，当监控机房照明设备（多数采用栅格灯）时，用数字信号线（RVV2×1.0线缆）将栅格灯接到数字量输入口和数字量输出口。当控制栅格灯开关时，控制信号通过数字信号线（RVV2×1.0线缆）由数字量输出口传入栅格灯；同时，由数字量输入口传入栅格灯的开关工作状态。数字量输入口上方、数字量输出口下方为状态指示灯，当无数字信号线接入时不亮，当数字信号为1（开灯指令或开灯状态）时亮绿灯，当数字信号为0（关灯指令或关灯状态）时亮红灯。模块指示灯用于显示照明监控模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

在本实用新型中：所述的多协议输入模块中，为了兼容机房内需要监控的不同类型、品牌设备，设置了485串口、232串口、数字量输入口、模拟量输入口和USB接口，支持数字量输入、模拟量输入、RS－232通信、RS－485通信等通信方式，在搭配配套连接线或转换器的情况下，可监控精密空调、UPS、温湿度传感器、电量仪、漏水控制器、火灾自动报警主机、门禁控制器等设备的状态参数与运行状态。

在本实用新型中：所述的数据处理模块中，其中7个ARM7单片机内事先根据用户需求烧写不同的监控程序，目前设计有照明监控、精密空调控制、温湿度采集、电量采集、UPS监测、漏水监测、火灾报警与门禁监测（后期可根据适用机房的基本情况再做调整）；第8个ARM7单片机内烧入支持机房环境监控主机各种报警信息处理、基本调节功能的控制程序，实现各模块之间的联动工作。每个ARM7单片机旁边的报警指示灯指示ARM7单片机的运行情况，当ARM7单片机运行正常时报警指示灯为绿灯，当ARM7单片机出现故障时报警指示灯为红色。模块指示灯用于显示数据处理模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：

本实用新型采用模块化定制，利用实现烧入监控程序的ARM7单片机根据机房实际监测设备运行状态，并可根据用户需求对部分设备进行控制。

本实用新型采用打印报警信息、声光报警、电话、短信等多种方式发出报警信息，确保报警信息的及时传出。

本实用新型安装有锂电池，可在断电的情况下连续工作8小时，对设备的安装位置要求降低。

本实用新型自带稳压源，给数据处理模块、多协议输入模块、照明监控模块与数据通信模块提供DC 24V的电压，节约了开关电源的位置，提高了电源的兼容性。

本实用新型增设散热模块，有效控制设备的发热，确保用电安全。

本实用新型充分考虑市场上主流机房设备通信模式，支持数字量输入、数字量输出、模拟量输入、RS－232通信、RS－485通信等通信方式，确保设备较高的兼容性。

本实用新型采集到的数据支持无线、有线数据上传或SD卡、光盘导出，可根据实际工作环境的网络状况灵活选择。

本实用新型采集到的数据支持工控机、智能手机和平板电脑等的灵活查看，可广泛应用于各种数据机房或消防控制室内。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型正面的外观示意图。

图2是本实用新型背面的外观示意图。

图3是本实用新型中报警输出模块的示意图。

图4是本实用新型中散热模块的示意图。

图5是本实用新型中数据通信模块的示意图。

图6是本实用新型中电源模块的示意图。

图7是本实用新型中照明监控模块的示意图。

图8是本实用新型中多协议输入模块的示意图。

图9是本实用新型中数据处理模块的示意图。

图10是本实用新型照明监控的示意图。

图11是本实用新型精密空调控制的示意图。

图12是本实用新型温湿度采集的示意图。

图13是本实用新型电量采集的示意图。

图14是本实用新型UPS监测的示意图。

图15是本实用新型漏水监测的示意图。

图16是本实用新型火灾报警监测的示意图。

图17是本实用新型门禁监测的示意图。

图18是本实用新型采用无线网卡通信时的示意图。

图19是本实用新型采用无线AP或路由器通信时的示意图。

图20是本实用新型投入使用时的示意图。

图中：1．机房环境监控主机；2．报警输出模块；3．散热模块；4．数据通信模块；5．电源模块；6．照明监控模块；7．多协议输入模块；8．数据处理模块；9．模块指示灯；10．打印出纸口；11．打印纸；12．打印机开关；13．按键盘；14．按键；15．旋钮；16．SIM卡插口；17．喇叭；18．报警指示灯；19．散热孔；20．风扇；21．RJ－45网络接口；22．光驱；23．VGA接口；24．SD卡插口；25．无线网卡；26．电量指示灯；27．电源开关；28．电源插口；29．数字量输入口；30．数字量输出口；31．状态指示灯；32．485串口；33．232串口；34．模拟量输入口；35．USB接口；36．ARM7单片机；37．数字信号线；38．栅格灯；39．精密空调主机；40．RS－485连接线；41．USB－232转换器；42．数字式温湿度传感器；43．模拟式温湿度传感器；44．模拟数据线；45．电量仪；46．UPS主机；47．RS－232连接线；48．漏水控制器；49．火灾自动报警主机；50．485－232转接器；51．门禁控制器；52．局域网；53．平板电脑；54．智能手机；55．双绞线；56．无线AP；57．路由器；58．VGA视频线；59．显示器。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型所述的机房环境监控主机1正面由报警输出模块2、散热模块3、数据通信模块4和电源模块5组成。

如图2所示，本实用新型所述的机房环境监控主机1背面由照明监控模块6、多协议输入模块7和数据处理模块8组成。

如图3所示，报警输出模块2由打印出纸口10、打印纸11、打印机开关12、按键14盘13、旋钮15、SIM卡插口16、喇叭17、报警指示灯18和模块指示灯9组成。当数据处理模块8对采集到的机房环境监测数据进行处理后，发现故障或危险时，采用打印报警信息、声光报警、电话、短信等多种方式发出报警信息，确保报警信息的及时传出。当选择打印报警信息时，摁下打印机开关12，在打印出纸口10后方盘有一定长度的打印纸11，经过下方的按键盘13的按键14执行打印操作，报警信息即可在打印纸11上清晰反映，包括发生异常的设备信息、状态参数、发生信息等，便于现场值班人员的及时处理。此外，发生故障报警时，报警输出模块2上的喇叭17与报警指示灯18自动发出声光报警信号，控制程序已实现烧入数据处理模块8的第8个ARM7单片机36内。机房环境监控主机1前，在SIM卡插口16内插入一张SIM卡，当机房的管理员不在机房时，故障信息将以电话（上班时间）或短信（下班时间）的形式通报，具体电话号码的存入可使用按键14盘13的按键14实现，电话、短信报警模式的切换可使用旋钮15自主调节。模块指示灯9用于显示数据通信模块4的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

如图4所示，散热模块3由散热孔19和风扇20组成。当机房环境监控主机1工作时，风扇20自动开启，通过散热孔19将热量向外排出，确保机房环境监控主机1的散热效果，保证设备的正常运行。

如图5所示，数据通信模块4由RJ－45网络接口21、光驱22、VGA接口23、SD卡插口24、无线网卡25和模块指示灯9组成。为了便于适应不同网络条件下的数据共享，设置了内置无线网卡25和外置RJ－45网络接口21，通过控制模块的按键14可实现网络模式的切换：有无线wifi的条件下，使用数据通信模块4内置的无线网卡25，通过数据处理模块8配合，接入该无线局域网52，通过无线wifi实现数据的共享；没有无线wifi、数据仅需要短距离传输的条件下，在RJ－45网络接口21插入双绞线55，通过路由器57实现数据的共享。当数据需要导出时，数据通信模块4提供的SD卡插口24和光驱22可以选用，通过数据处理模块8可实现数据导出方式的切换：当选择Micro SD卡（与智能手机54、数码相机中采用的数据卡相同）导出数据时，在数据通信模块4的SD卡插口24插入SD卡，通过按键14将指定的数据备份到SD卡上，完成后取出SD卡，将SD卡通过专用的读卡器即可在工控机上读取相应的数据；当选择光盘导出数据时，在数据通信模块4的光驱22中插入空光盘，通过按键14将指定的数据复制到光盘中进行刻录，刻录完成后取出光盘，插入工控机的光驱22或外置光驱22读取相应的数据。当需要使用显示器59调取机房环境监控主机1采集到的各种数据，只需要将VGA视频线58插入VGA接口23，将另一端与显示器59相连，即可通过显示器59直观地查看相关参数。模块指示灯9用于显示数据通信模块4的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

如图6所示，电源模块5由电源开关27、电源插口28、电量指示灯26和模块指示灯9组成。将配套的三眼电源插头接到电源插口28，给设备各模块供电；由于数据处理模块8、多协议输入模块7、照明监控模块6与数据通信模块4均支持DC 24V供电，其余模块支持AC 220V供电，为了压缩设备空间、增强电源模块5的供电兼容性，本电源模块5自带稳压源，可根据需要将AC 220V民用电自动转化为DC 24V给尿液分析模块和数据通信模块4供电，其余模块由AC 220V直接供电。此外，电源模块5设置有锂电池，容量可供设备在断电的情况下连续工作8小时，电量通过电源模块5外侧的电量指示灯26指示，四盏小灯全部发光表示电量充满，全部不发光表示电量耗尽。当三眼电源插头接到电源插口28时，优先给锂电池充电，设备工作时优先使用220V民用电供电，断电时自动切换到锂电池供电。启用机房环境监控主机1时，拨动电源开关27，控制电源供电的通断；模块指示灯9指示电源模块5的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。关闭设备时，先关闭报警输出模块2的打印机开关12，再切断电源开关27。

如图7所示，照明监控模块6由数字量输入口29、数字量输出口30、状态指示灯31和模块指示灯9组成。当监控机房照明设备（多数采用栅格灯38）时，用数字信号线37（RVV2×1.0线缆）将栅格灯38接到数字量输入口29和数字量输出口30。当控制栅格灯38开关时，控制信号通过数字信号线37（RVV2×1.0线缆）由数字量输出口30传入栅格灯38；同时，由数字量输入口29传入栅格灯38的开关工作状态。数字量输入口29上方、数字量输出口30下方为状态指示灯31，当无数字信号线37接入时不亮，当数字信号为1（开灯指令或开灯状态）时亮绿灯，当数字信号为0（关灯指令或关灯状态）时亮红灯。模块指示灯9用于显示照明监控模块6的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

如图8所示，多协议输入模块7由485串口32、232串口33、数字量输入口29、模拟量输入口34、USB接口35和模块指示灯9组成。为了兼容机房内需要监控的不同类型、品牌设备，设置了485串口32、232串口33、数字量输入口29、模拟量输入口34和USB接口35，支持数字量输入、模拟量输入、RS－232通信、RS－485通信等通信方式，在搭配配套连接线或转换器的情况下，可监控精密空调、UPS、温湿度传感器、电量仪45、漏水控制器48、火灾自动报警主机49、门禁控制器51等设备的状态参数与运行状态。

如图9所示，数据处理模块8由ARM7单片机36、状态指示灯31和模块指示灯9组成。在数据处理模块8中，其中7个ARM7单片机36内事先根据用户需求烧写不同的监控程序，目前设计有照明监控、精密空调控制、温湿度采集、电量采集、UPS监测、漏水监测、火灾报警与门禁监测（后期可根据适用机房的基本情况再做调整）；第8个ARM7单片机36内烧入支持机房环境监控主机1各种报警信息处理、基本调节功能的控制程序，实现各模块之间的联动工作。每个ARM7单片机36旁边的报警指示灯18指示ARM7单片机36的运行情况，当ARM7单片机36运行正常时报警指示灯18为绿灯，当ARM7单片机36出现故障时报警指示灯18为红色。模块指示灯9用于显示数据处理模块8的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。

如图10所示，当监控机房照明设备（多数采用栅格灯38）时，用数字信号线37（RVV2×1.0线缆）将栅格灯38接到数字量输入口29和数字量输出口30。当控制栅格灯38开关时，控制信号通过数字信号线37（RVV2×1.0线缆）由数字量输出口30传入栅格灯38；同时，由数字量输入口29传入栅格灯38的开关工作状态。数字量输入口29上方、数字量输出口30下方为状态指示灯31，当无数字信号线37接入时不亮，当数字信号为1（开灯指令或开灯状态）时亮绿灯，当数字信号为0（关灯指令或关灯状态）时亮红灯。

如图11所示，精密空调主机39主要采用RS－232、RS－485通信。当采用RS－485通信时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将精密空调主机39与多协议输入模块7上的485串口32相连；当采用RS－232通信时，用USB－232转换器41配合RS－232连接线47（RVS2×1.0线缆）将精密空调主机39与多协议输入模块7上的USB接口35相连。

如图12所示，当监测数字式温湿度传感器42状态参数时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将数字式温湿度传感器42与多协议输入模块7上的485串口32相连；当监测模拟式温湿度传感器43状态参数时，用模拟数据线44（RVV2×1.0线缆）将模拟式温湿度传感器43与多协议输入模块7上的模拟量输入口34相连。

如图13所示，当监测数字式电量仪45状态参数时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将数字式电量仪45与多协议输入模块7上的485串口32相连；当监测模拟式电量仪45状态参数时，用模拟数据线44（RVV2×1.0线缆）将模拟式电量仪45与多协议输入模块7上的模拟量输入口34相连。

如图14所示，UPS主机46主要采用RS－232、RS－485通信。当采用RS－485通信时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将UPS主机46与多协议输入模块7上的485串口32相连；当采用RS－232通信时，用RS－232连接线47（RVS2×1.0线缆）将UPS主机46与多协议输入模块7上的232串口33相连。

如图15所示，漏水控制器48主要采用RS－485通信或数字输入。当采用RS－485通信时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将漏水控制器48与多协议输入模块7上的485串口32相连；当采用数字输入式，用数字信号线37（RVV2×1.0线缆）将漏水控制器48与多协议输入模块7上的数字量输入口29相连。

如图16所示，火灾自动报警主机49主要采用RS－232、RS－485通信。当采用RS－485通信时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将火灾自动报警主机49与多协议输入模块7上的485串口32相连；当采用RS－232通信时，用485－232转接器50配合RS－232连接线47（RVS2×1.0线缆）将火灾自动报警主机49与多协议输入模块7上的485串口32相连。

如图17所示，门禁控制主机主要采用RS－232、RS－485通信。当采用RS－485通信时，用RS－485连接线40（RVS2×1.0线缆）将门禁控制主机与多协议输入模块7上的485串口32相连；当采用RS－232通信时，用485－232转接器50配合RS－232连接线47（RVS2×1.0线缆）将门禁控制主机与多协议输入模块7上的485串口32相连。

如图18所示，有无线wifi的条件下，使用内置的无线网卡25，结合数据处理模块8，接入该局域网52，同时使用接入该局域网52的智能手机54和平板电脑53等移动终端，利用无线wifi实现数字传输与指令传达。

如图19所示，没有无线wifi、数据仅需要短距离传输的条件下，在RJ－45网络接口21插入双绞线55，通过无线AP56或路由器57建立无线局域网52，使用接入该局域网52的智能手机54和平板电脑53等移动终端，利用无线局域网52实现数字传输与指令传达。

如图20所示，当需要使用显示器59调取机房环境监控主机1采集到的各种数据，只需要将VGA视频线58插入VGA接口23，将另一端与显示器59相连，即可通过显示器59直观地查看相关参数。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。