基于ZigBee的机房环境监控系统设计与实现

摘要

随着信息技术的发展，如今各个行业信息化水平都在不断提高，信息化建设也在不断加强。机房是信息设备集中存放的场所，对整个信息化建设是至关重要的。机房监控系统作为机房的一个重要的组成部分，保障了整个信息机房安全、稳定、可靠的运行。目前许多机房监控系统结构单一，可扩展性不强，系统主要采用C/S模式搭建监控平台，不具备远程访问功能，已经不能完全满足如今高速发展的信息化要求。本文在分析机房监控系统的现状的基础上，以某银行信息机房监控系统的实际需求为背景，深入研究了数据采集技术、ZigBee无线传感器网络技术及Web服务器技术，完成了对信息机房监控系统的设计和初步实现。
　　本信息机房监控系统总体结构分为三部分:ZigBee无线传感器网络、机房环境监控单元和系统监控平台。在功能上，完成了对信息机房环境参数及设备参数的采集、处理、分析、存储及展示功能，并实现了信息机房监控系统的远程访问功能。
　　本文在对几种常用的短距离无线通信技术的比较分析上，确定采用ZigBee无线传感网络技术实现信息机房现场数据的采集。对ZigBee无线传感器网络体系结构和网络协议栈结构进行仔细研究，重点完成了ZigBee无线传感器采集单元的设计和研制。在传感器设备及ZigBee芯片的选型基础上，实现ZigBee无线传感器网络硬件电路设计、制作和调试，包括ZigBee核心模块、节点电源模块、串口通信模块、外部存储模块及时钟电路模块等;并在Z-Stack协议基础上完成ZigBee无线传感器网络软件编写和组网测试。
　　为保证数据传输的可靠性，本文在研究了计算机通信技术的基础上，完成了机房监控单元部分通信协议的设计。本系统监控平台Web服务器采用浏览器/服务器(B/S)模式搭建，并提供数据存储功能，较好的实现了信息机房的远程监控功能。通过对监控系统的联调和初步测试，系统所需功能均已实现。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 国内外研究现状与趋势

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 监控系统的发展趋势

1．3 本文组织结构

第二章 监控系统关键技术

2．1 传感器技术

2．2 短距离无线通信技术

2．2．1 ZigBee无线通信技术

2．2．2 ZigBee网络组织结构

2．2．3 ZigBee协议栈框架分析

2．2．4 ZigBee服务原语

2．3 本章小结

第三章 监控系统总体设计

3．1 监控系统需求分析

3．2 监控系统总体设计框图

3．3 本章小结

第四章 监控系统单元设计与实现

4．1 ZigBee网络设备选型

4．1．1 传感器设备选型

4．1．2 ZigBee模块选型

4．2 ZigBee网络单元设计与实现

4．2．1 ZigBee网络节点硬件设计

4．2．2 ZigBee网络节点硬件实现

4．2．3 ZigBee网络节点软件设计

4．2．4 ZigBee网络节点软件实现

4．2．5 ZigBee网络功能测试

4．3 RTU单元设计与实现

4．3．1 RTU单元模块设计

4．3．2 RTU通信协议设计

4．3．3 RTU串口通信实现

4．3．3 RTU远程通信实现

4．4 本章小结

第五章 系统监控平台设计与实现

5．1 系统监控平台功能分析

5．2 系统监控平台设计

5．3 Web服务器的实现

5．3．1 Web服务器架构

5．3．2 监控画面动态刷新

5．3．3 功能模块的实现

5．4 数据库实现

5．5 监控系统功能展示

5．5．1 系统登陆展示

5．5．2 数据查询展示

5．5．3 报警管理展示

5．5．4 辅助管理展示

5．5．5 视频监控展示

5．6 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢