摘 要：當(dāng)前我國鐵路事業(yè)飛速發(fā)展，做好機房設(shè)備和環(huán)境監(jiān)測工作越來越重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為智能化技術(shù)之一，將其應(yīng)用到鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中非常必要。文章從鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀分析入手，設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)方案，并探究了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具體設(shè)計。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；鐵路；機房設(shè)備；狀態(tài)；環(huán)境監(jiān)測；系統(tǒng)

一、鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀

隨著標(biāo)準(zhǔn)接口構(gòu)建的實現(xiàn)，多元化功能的環(huán)境監(jiān)控得到了較好的開發(fā)，現(xiàn)在鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測能夠采用IP技術(shù)、EI技術(shù)等，監(jiān)測信息可以通過多種技術(shù)作為載體進行傳遞，在很多方面已經(jīng)實現(xiàn)實時監(jiān)控，空調(diào)門鎖智能控制、視頻監(jiān)控、語言控制等功能已經(jīng)得到廣泛使用。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)， 為鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測提供了又一次進步的階梯，可進一步提高鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測智能化水平。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)方案總設(shè)計

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測方案主要由后臺應(yīng)用服務(wù)和前端數(shù)據(jù)采集終端兩大部分組成。

后臺服務(wù)程序的主要作用是對采集終端采集到的數(shù)據(jù)進行全面分析和處理，將得到的數(shù)據(jù)制成圖表，并將圖表顯示在監(jiān)測終端。若采集終端采集到的濕度、溫度數(shù)據(jù)超過規(guī)定數(shù)值或者顯示的電壓、電流不正常，那么采集終端會將數(shù)據(jù)通過警報方式發(fā)送到數(shù)據(jù)終端，并由后臺服務(wù)程序向系統(tǒng)管理人員發(fā)送報警信息，實現(xiàn)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(nèi)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)參數(shù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)綗o線自組網(wǎng)傳輸單元，并最終到達網(wǎng)絡(luò)總線上，將采集到的數(shù)據(jù)傳到對應(yīng)服務(wù)器上進行顯示和處理。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具體設(shè)計

1.硬件系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需求，對整個系統(tǒng)進行硬件設(shè)計，通常情況下，整個系統(tǒng)可分為四個模塊，分別為數(shù)據(jù)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(xiàn)系統(tǒng)電能供應(yīng)。前端處理模塊主要包含有數(shù)據(jù)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(tǒng)設(shè)計難度，為程序數(shù)據(jù)存儲提供較為有力的保證。數(shù)據(jù)傳輸模塊主要包含兩個部分：其一是以無線為基礎(chǔ)的無線數(shù)據(jù)傳輸；其二是以POE技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。這兩種方式在系統(tǒng)使用過程中可以實現(xiàn)有效切換，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊⒎€(wěn)定。

2.軟件系統(tǒng)設(shè)計

鐵路機房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測軟件系統(tǒng)主要包含串口指令發(fā)送和接受、電流讀取和溫濕度讀取、系統(tǒng)初始化等軟件功能。系統(tǒng)初始化主要包括看門狗定時器初始化、溫濕度數(shù)據(jù)讀取端口初始化、A/D 轉(zhuǎn)換初始化、定時器初始化以及串口初始化等。當(dāng)系統(tǒng)完成了初始化之后就會處于休閑模式，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到有異常數(shù)據(jù)時，可以使系統(tǒng)重新進入工作狀態(tài)，并根據(jù)實際情況完成對應(yīng)的操作。

3.系統(tǒng)測試

原型設(shè)備聯(lián)機調(diào)試：在硬件設(shè)備以及配套驅(qū)動完成設(shè)計和設(shè)備完成組裝之后，系統(tǒng)通過串口與上位機進行聯(lián)合調(diào)試，上位機超級終端發(fā)送指令，分別通過無線和網(wǎng)絡(luò)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(yīng)的溫濕度和電流值。系統(tǒng)聯(lián)機測試完成之后，會對現(xiàn)場安裝的所有設(shè)備進行聯(lián)合測試，并根據(jù)測試結(jié)果安排系統(tǒng)試運行，將得到的試運行結(jié)果和機房安全環(huán)境數(shù)據(jù)進行對比。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到鐵路機房設(shè)備檢測和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中可以使技術(shù)人員實時地掌握鐵路機房設(shè)備的運行狀態(tài)和環(huán)境濕度，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨踩O(jiān)測系統(tǒng)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(chǔ)。

參考文獻：

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