1 概述
當前，以計算機、微電子和通信技術為主的信息技術推動了社會的進步，也推動了人類社會進入到信息化時代，是社會信息化的動力源泉。在信息化時代，信息的處理和保存非常重要。機房和UPS系統是信息處理系統正常工作的有力保障，因此對機房和UPS系統的有效實時監控顯得尤為重要。
2 工作原理
傳統的機房和UPS系統監控方法是通過有線通信的方式，通過與UPS進行通信來對UPS的運行情況進行監控。這種方式的缺點在于通過有線通信的方式傳輸距離有限，同時如果UPS本身出現異常，將導致對UPS的監控失效。本文提出的創新解決方案是使用嵌入式多媒體處理機對機房的環境進行獨立監控。通過嵌入式多媒體處理機對機房的溫度、濕度、煙霧進行監控，通過監控攝像頭進行視頻監控，通過與UPS的實時通信來進行UPS的工作狀態監控。采用該解決方案，監控系統能夠及時發現機房存在的各種異常，并及時發出報警信息。
3 系統組成
本系統由監控攝像頭、各種傳感器、嵌入式多媒體處理機、GPRS數據傳輸設備、監控中心服務器和數據庫軟件幾大部分組成，系統組成如圖1所示。
(1)監控攝像頭
監控攝像頭用于拍攝機房的運行狀況，為了適應不同的監控環境和要求，需要配置不同規格的攝像頭。在實際的選購中，需要注意以下的因素：一是感光元件的類型，CCD的感光度是CMOS的3～10倍，因此CCD芯片可以接收到更多的光信號，當然價格也相對貴一些；二是根據監控機房的實際情況選擇具有合適焦距的攝像頭。此外，為了擴大監控范圍，要求監控攝像機能實現旋轉、變焦、變放大倍數，自動聚焦等。這些功能的實現，需要嵌入式多媒體處理器通過控制器對攝像機進行控制。圖2是常見的一些監控攝像頭。
(2)傳感器
傳感器在實時監控系統中的作用是監控機房中的各種狀態。煙霧傳感器內部常采用離子式煙霧傳感，它通過監測煙霧的濃度來實現火災防范；溫度傳感器分為接觸式和非接觸式溫度傳感器，可以測量機房的溫度；濕度傳感器能測量氣體中水蒸氣含量，并轉換成可用的輸出信號。圖3是常見的一些傳感器。
(3)嵌入式多媒體處理機
嵌入式多媒體處理機處理各種傳感器獲取得到的信息，處理攝像頭攝錄的圖像，然后通過GPRS將這些數據上傳到監控中心。該方案中嵌入式多媒體處理機選用的是廣州致遠電子有限公司出品的EVP-6100。該處理機基于達芬奇多媒體處理器，資源豐富、接口齊全、可靠性高，并具有強大的機器視覺、視頻分析功能。EVP-6100外觀如圖4所示。 EVP-6100產品特性如下：
· 提供2路CVBS復合視頻輸入和2路音頻輸入；
· 系統內存：128 MB SDRAM（32 bit），或64 MB SDRAM（16 bit位寬）；
· 電子硬盤：64 MB NAND Flash；
· H.264、MPEG4、JPEG視頻編解碼軟件包；
· WMA、MP3、AC3、AAC、G.711等音頻編解碼軟件包；
· CAN-bus現場總線驅動程序，RS-485和RS-232C驅動程序；
· 工業級環境溫度：-40 ℃~+85 ℃。
(4)GPRS數據傳輸設備
本監控系統中采用的GPRS通信模塊是廣州致遠電子有限公司出品的ZWG-21A無線數據傳輸設備。該設備提供全透明串行數據通道，輕松實現用戶設備與Internet的無線連接，可以方便地實現遠程、無線、網絡化的通信方式。可在工業級溫度范圍（-15 ℃~+60 ℃）內穩定工作，可應用于各種工業通信環境。ZWG-21A外觀如圖5所示。
ZWG-21A產品特性如下：
· 大緩存區設計（收發各1 462×70 B），采用動態劃分技術，提高緩存區使用效率；
· 使用工業級GPRS模塊，內嵌可靠協議棧，數據全透明傳輸；
· 支持數據中心動態域名或IP地址訪問；
· 支持APN虛擬專網業務；
· 支持數據中心虛擬串口功能，無縫銜接現有上位機軟件；
· 支持斷線自動重連功能；
· 支持短信息配置與維護，支持串口配置和USB接口配置；
· 支持本地和遠程固件升級；
· 多重軟硬件可靠設計，復合式看門狗技術，使設備安全運行。
ZWG-21A與EVP-6100嵌入式多媒體處理機通過RS-232C方式進行通信。ZWG-21A將EVP-6100處理得到的各種狀態信息傳送到遠程監控中心，同時也可以將遠程監控中心的各種命令傳送到嵌入式多媒體處理機。
(5)監控中心及服務器軟件
監控中心的作用是接收各個監控點上傳的數據，并具有數據庫功能，可以將監控點的數據保存起來供以后分析使用。ZWG-21A作為TCP客戶端會主動訪問位于監控中心的TCP服務器。服務器有多種架設方案，比較經濟和可靠的方案是采用固定IP上網方式，終端設備訪問該固定IP即可連接上服務器。
監控中心服務器一種比較方便的架設方式是使用組態軟件的方式實現。常用的組態王組態軟件提供對ZWG系列DTU的直接支持，用戶可以通過向導的方式直觀地建立監控中心服務器。
隨著信息化設備的發展，信息安全對于每一個人來講都變得極為重要。對機房和UPS系統進行有效監控，保障信息安全，正變得越來越重要。本文的方案采用了當前國際領先的DSP數字信號處理技術，能夠對機房和UPS系統的運行情況進行精確的監控。