基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统

摘 要：当前我国铁路事业飞速发展，做好机房设备和环境监测工作越来越重要。物联网技术作为智能化技术之一，将其应用到铁路机房设备状态和环境监测系统中非常必要。文章从铁路机房设备状态和环境監测现状分析入手，设计了基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统方案，并探究了基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统具体设计。

关键词：物联网技术；铁路；机房设备；状态；环境监测；系统

一、铁路机房设备状态和环境监测现状

随着标准接口构建的实现，多元化功能的环境监控得到了较好的开发，现在铁路机房设备状态和环境监测能够采用IP技术、EI技术等，监测信息可以通过多种技术作为载体进行传递，在很多方面已经实现实时监控，空调门锁智能控制、视频监控、语言控制等功能已经得到广泛使用。而物联网技术的出现， 为铁路机房设备状态和环境监测提供了又一次进步的阶梯，可进一步提高铁路机房设备状态和环境监测智能化水平。

二、基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统方案总设计

基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测方案主要由后台应用服务和前端数据采集终端两大部分组成。

后台服务程序的主要作用是对采集终端采集到的数据进行全面分析和处理，将得到的数据制成图表，并将图表显示在监测终端。若采集终端采集到的湿度、温度数据超过规定数值或者显示的电压、电流不正常，那么采集终端会将数据通过警报方式发送到数据终端，并由后台服务程序向系统管理人员发送报警信息，实现危险报警。

采集终端主要通过温度、湿度、电流电压传感器将机房内所监测到的数据参数通过物联网传输到无线自组网传输单元，并最终到达网络总线上，将采集到的数据传到对应服务器上进行显示和处理。

三、基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统具体设计

1.硬件系统设计

根据铁路机房设备状态和环境监测系统需求，对整个系统进行硬件设计，通常情况下，整个系统可分为四个模块，分别为数据传输模块、电源管理模块、单片机核心模块、前端处理模块。其中电源管理模块一般有两种情况：其一是使用采集器电源供电方式；其二是使用电源接入段采用分离整流方式供电，这两种方式均可以实现系统电能供应。前端处理模块主要包含有数据感知单元、电流采集、温度采集等模块。单片机核心模块主要采用的是嵌入式微处理器，该处理器作为一个时钟周期指令的方式，可大大加快单片机的处理速度，还可在一定程度上降低系统设计难度，为程序数据存储提供较为有力的保证。数据传输模块主要包含两个部分：其一是以无线为基础的无线数据传输；其二是以POE技术为基础的网络数据传输。这两种方式在系统使用过程中可以实现有效切换，保证数据传输的可靠、稳定。

2.软件系统设计

铁路机房设备状态和环境监测软件系统主要包含串口指令发送和接受、电流读取和温湿度读取、系统初始化等软件功能。系统初始化主要包括看门狗定时器初始化、温湿度数据读取端口初始化、A/D 转换初始化、定时器初始化以及串口初始化等。当系统完成了初始化之后就会处于休闲模式，当系统监测到有异常数据时，可以使系统重新进入工作状态，并根据实际情况完成对应的操作。

3.系统测试

原型设备联机调试：在硬件设备以及配套驱动完成设计和设备完成组装之后，系统通过串口与上位机进行联合调试，上位机超级终端发送指令，分别通过无线和网络的方式把测试信息传送到采集终端，采集终端获得测试指令之后，返回对应的温湿度和电流值。系统联机测试完成之后，会对现场安装的所有设备进行联合测试，并根据测试结果安排系统试运行，将得到的试运行结果和机房安全环境数据进行对比。

将物联网技术应用到铁路机房设备检测和环境监测系统中可以使技术人员实时地掌握铁路机房设备的运行状态和环境湿度，并将监测到的数据通过网络传输到安全监测系统中，使铁路机房工作人员更好掌握机房运行情况，为铁路机房安全运行打下良好基础。

参考文献：

[1]肖宏飞.物联网技术在网络机房管理中的应用研究[J].巢湖学院学报，2016（3）：31-34.

[2]韩 琦.基于物联网的机房环境综合监控系统设计与实现[J].测控技术，2016（7）：107-111.