《机房环境参数采集器设计-文献综述-.docVIP

1 前言 随着计算机的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。因为，一旦机房环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，造成数据传输或存储故障，当严重事故时，会造成机房内计算机设备报废，现场电脑长时间瘫痪，后果不堪设想。因此，为了保证计算机系统安全可靠工作，对机房里面环境设备及系统主机进行自动监视和有机管理是极其必要的。尤其目前国内普遍缺乏机房场地设备的专业管理人员，对设备进行现代化管理尤显得十分重要。 2 核心技术 用于机房环境参数采集的核心技术包括单片机技术、智能传感器技术、数据采集与处理技术、无线通信技术、显示技术、微机测控技术等。 2.1单片机技术 单片机是单芯片形态作为嵌入式应用的计算机，它有唯一的、专门为嵌入式应用而设计的体系结构和指令系统，加上它的芯片级体积的优点和现场环境下可高速可靠地运行的特点，因此单片机又称之为嵌入式微控制器。它是一个典型的嵌入式应用计算机系统。目前按单片机内部数据通道的宽度，把它们分为4位、8位、16位及32位单片机。单片机种类繁多，就应用情况看，功能最强者有日立公司的H8/3048系列的16位机。应用最广者当属Intel 公司的MCS-51系列8位机。在Philips 等公司推出新一代80C51系列单片机后，各种型号的80C51层出不穷。ATMEL公司的闪速存储器单片机AT89C51等更有后来者居上之势。由于单片机功能的飞速发展，它的应用范围日益广泛。小到玩具。信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的日常生活，到处都离不开单片机。 针对机房环境参数的采集器的设计，有多种类型的单片机可以采用。可采用AT89S52，片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。 2.2智能传感器技术 该技术侧重于信号的转换、处理、存储以及传输，它相当于我们人体的大脑以及遍布全身的神经网络。将模糊控制应用在智能传感器中就是以人的经验和知识为依据，模仿人的思维方式和控制经验来进行控制的一种技术，?将此技术应用到机房环境监控。同时，人体的神经系统并不是将所有的信号都传送到大脑进行处理，而是利用非条件反射机制直接处理了很多外界刺激。因此，在智能传感器的设计中可以利用非条件反射机制，将一些没有应用价值的信号直接摒弃掉，不再需要模数转换、处理、存储以及传输这部分信号。这样不仅可以节省很多能量，还可以调高智能传感器反应的速度。所以针对机房温度的检测可以预先设定一个阈值范围，将传感器测量到的低于该阈值范围的温度值直接丢弃，不进行任何处理。反之，将处于该阈值范围内或高于该阈值范围的最大值的温度值进行转换、处理以及传输。这样，大量减少了智能传感器装置所需处理的数据量，节省了大量的能量。 新型智能温湿度传感器的测试功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟（RTC），使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。 2.3数据采集与处理技术 数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换为数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 数据采集系统的任务：采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 运用数据采集与处理技术，通过对机房环境温湿度等模拟量参数的采集，将其转换为数字量后送人计算机进行分析处理，来实现对机房环境信息的实时采集与监控。 2.4无线通信技术 无线通信在机动性要求较强的设备中或人们不方便随时到达现场的条件下得到了越来越广泛的应用，如无线数据采集、无线设备管理和监控、汽车仪表数据的无线读取等都是其典型应用。 微功率短距离无线通信技术作为无线通信实用技术，一般使用单片射频收发芯片，加上微控制器?和少量外围器件构成专用或通用无线通信模块，通常射频芯片采用GFSK(高斯频移键控)调制方式，工作于ISM(工业、科学、医疗)频段，通信模块包含简单透明的数据传输协议或使用简单的加密协议，用户不必对无线通信原理和工作机制有较深的了解，只要依据命令字进行操作即可实现基本的数据