关于楼宇设备监控系统的设计方案

2017-01-18 11:16

目前楼宇设备的监控大部分是靠人工巡检的，如对于一些需要实时监控的设备，一般会安排维护人员守在设备旁边。当然，这种模式的弊端也是显而易见的，不仅耗费了大量的人力资源，也大大增加了监控的成本。而目前的在线设备故障监测系统大多是采用采集卡和 PC 的模式。由采集卡负责采集数据，PC 负责数据处理与传输。这种系统体积庞大、成本昂贵，不适合应用在生产设备分散和现场工作环境恶劣的地方。为了解决这些问题，本文将智能路由器相关技术和互联网技术应用到设备监控系统的设计方案中，使得设备故障检测系统具备远程监控功能。

1、远程设备监控系统原理

本文设计的基于互联网的远程设备监控系统，主要以楼宇设备或工业设备、PLC控制柜、智能路由器、远程服务器四部分组成，如图 1。其中楼宇设备可以包括空调、灯光等，PLC 控制柜的主要功能是控制设备的开启与关闭，远程服务器的作用是存储设备的实时监控信息以便用户可以通过电脑、平板或者是手机实时进行查看，服务器的另外一个作用是当检测到设备数据发生不正常的情况下，可以向用户终端推送警报消息。

2、智能路由器设计

本文将采用 Cortex－A8 嵌入式板来仿照智能路由器。智能路由器的软件设计主要包括嵌入式 linux 操作系统、Web 服务器lighttpd、数据库mysql、modbus 协议以及监控设备的应用程序。智能路由器上主要的硬件包括处理器、3G 模块、以太网口、串口以及 SD 卡卡槽。

2．1 数据采集

本文以 modbus 作为设备实时数据的传输协议，以串口和以太网口作为数据采集方式，最终数据通过以太网或 3G网络传输到服务器端，并将数据保存在服务器数据库中。从设备获取的数据将全部存储在智能路由器的SD卡里，而上传到服务器端的数据只需其中关键的部分。当需要获取全部详尽的数据是也可以远程登录智能路由器进行查看。这样做不仅可以大大减少服务器存储数据的容量，也可以大大减少客户端所需宽带流量。

2．2 主要软件说明

Open Wrt是一个开源的 linux 发行版，具有很好的扩展性和强大的网络组件，适用于各类嵌入式设备和路由设备。Open Wrt 的文件系统是可写的，即用户无需重新编译整个系统固件就能随意添加自己需要的功能。Lighttpd 是一个开源的网页服务器软件，专门针对高性能网站，具有性能好、内存开销低、丰富的模块以及非常低的CPU 占用率等特点。Lighttpd 是为了提供一个专门针对高性能网站，兼容性好、快速、安全且灵活的网站服务器环境而设计的。

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