基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統

摘 要：當前我國鐵路事業飛速發展，做好機房設備和環境監測工作越來越重要。物聯網技術作為智能化技術之一，將其應用到鐵路機房設備狀態和環境監測系統中非常必要。文章從鐵路機房設備狀態和環境監測現狀分析入手，設計了基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統方案，并探究了基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統具體設計。

關鍵詞：物聯網技術；鐵路；機房設備；狀態；環境監測；系統

一、鐵路機房設備狀態和環境監測現狀

隨著標準接口構建的實現，多元化功能的環境監控得到了較好的開發，現在鐵路機房設備狀態和環境監測能夠采用IP技術、EI技術等，監測信息可以通過多種技術作為載體進行傳遞，在很多方面已經實現實時監控，空調門鎖智能控制、視頻監控、語言控制等功能已經得到廣泛使用。而物聯網技術的出現， 為鐵路機房設備狀態和環境監測提供了又一次進步的階梯，可進一步提高鐵路機房設備狀態和環境監測智能化水平。

二、基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統方案總設計

基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測方案主要由后臺應用服務和前端數據采集終端兩大部分組成。

后臺服務程序的主要作用是對采集終端采集到的數據進行全面分析和處理，將得到的數據制成圖表，并將圖表顯示在監測終端。若采集終端采集到的濕度、溫度數據超過規定數值或者顯示的電壓、電流不正常，那么采集終端會將數據通過警報方式發送到數據終端，并由后臺服務程序向系統管理人員發送報警信息，實現危險報警。

采集終端主要通過溫度、濕度、電流電壓傳感器將機房內所監測到的數據參數通過物聯網傳輸到無線自組網傳輸單元，并最終到達網絡總線上，將采集到的數據傳到對應服務器上進行顯示和處理。

三、基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統具體設計

1.硬件系統設計

根據鐵路機房設備狀態和環境監測系統需求，對整個系統進行硬件設計，通常情況下，整個系統可分為四個模塊，分別為數據傳輸模塊、電源管理模塊、單片機核心模塊、前端處理模塊。其中電源管理模塊一般有兩種情況：其一是使用采集器電源供電方式；其二是使用電源接入段采用分離整流方式供電，這兩種方式均可以實現系統電能供應。前端處理模塊主要包含有數據感知單元、電流采集、溫度采集等模塊。單片機核心模塊主要采用的是嵌入式微處理器，該處理器作為一個時鐘周期指令的方式，可大大加快單片機的處理速度，還可在一定程度上降低系統設計難度，為程序數據存儲提供較為有力的保證。數據傳輸模塊主要包含兩個部分：其一是以無線為基礎的無線數據傳輸；其二是以POE技術為基礎的網絡數據傳輸。這兩種方式在系統使用過程中可以實現有效切換，保證數據傳輸的可靠、穩定。

2.軟件系統設計

鐵路機房設備狀態和環境監測軟件系統主要包含串口指令發送和接受、電流讀取和溫濕度讀取、系統初始化等軟件功能。系統初始化主要包括看門狗定時器初始化、溫濕度數據讀取端口初始化、A/D 轉換初始化、定時器初始化以及串口初始化等。當系統完成了初始化之后就會處于休閑模式，當系統監測到有異常數據時，可以使系統重新進入工作狀態，并根據實際情況完成對應的操作。

3.系統測試

原型設備聯機調試：在硬件設備以及配套驅動完成設計和設備完成組裝之后，系統通過串口與上位機進行聯合調試，上位機超級終端發送指令，分別通過無線和網絡的方式把測試信息傳送到采集終端，采集終端獲得測試指令之后，返回對應的溫濕度和電流值。系統聯機測試完成之后，會對現場安裝的所有設備進行聯合測試，并根據測試結果安排系統試運行，將得到的試運行結果和機房安全環境數據進行對比。

將物聯網技術應用到鐵路機房設備檢測和環境監測系統中可以使技術人員實時地掌握鐵路機房設備的運行狀態和環境濕度，并將監測到的數據通過網絡傳輸到安全監測系統中，使鐵路機房工作人員更好掌握機房運行情況，為鐵路機房安全運行打下良好基礎。

參考文獻：

[1]肖宏飛.物聯網技術在網絡機房管理中的應用研究[J].巢湖學院學報，2016（3）：31-34.

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