蓋新 張百川

【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測 異常報(bào)警數(shù)據(jù)采集推流

項(xiàng)目背景

廣播電視播出機(jī)房設(shè)備環(huán)境的安全可靠，是保障安全播出的基礎(chǔ)和必要條件。機(jī)房環(huán)境的安全穩(wěn)定，對(duì)充分發(fā)揮設(shè)備的性能、延長設(shè)備使用壽命、保障播出系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。

播出機(jī)房大致包括存儲(chǔ)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)，防雷接地系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)等，播出機(jī)房區(qū)域規(guī)劃為兩大部分，機(jī)柜區(qū)和配電區(qū)，機(jī)柜區(qū)主要有存儲(chǔ)設(shè)備，交換設(shè)備，服務(wù)器，空調(diào)等設(shè)備，配電間主要放置電池，配電柜，UPS，空調(diào)等設(shè)備。

廣播電視播出設(shè)備對(duì)機(jī)房環(huán)境的要求十分嚴(yán)格，溫度和濕度的過高過低都可能引起設(shè)備工作狀態(tài)異常，機(jī)房環(huán)境是否符合要求會(huì)直接影響到廣播電視信號(hào)安全播出，因此環(huán)境監(jiān)控是十分必要的。

機(jī)柜被隨意開啟，機(jī)房漏水影響設(shè)備運(yùn)行，電源系統(tǒng)負(fù)載分配不均、線路超負(fù)荷，人員進(jìn)出的監(jiān)控防范不到位，溫濕度過高或過低，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這些都需要環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)來保駕護(hù)航。

實(shí)踐探索

做好機(jī)房環(huán)境管理，不僅需要提高機(jī)房管理人員的專業(yè)水平，還需要不斷的完善機(jī)房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。我們根據(jù)青島臺(tái)實(shí)際情況，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)和自身需求，經(jīng)過一年多的研發(fā)與實(shí)測改良，最終開發(fā)出了一套機(jī)房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，可以對(duì)播出機(jī)房24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，防范于未然。本系統(tǒng)不但具有集中統(tǒng)一的管理功能，而且能靈活地與各種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式融合為一個(gè)整體，能隨時(shí)適應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)容要求，有很強(qiáng)的兼容性和靈活性，能適應(yīng)產(chǎn)品的升級(jí)換代。機(jī)房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以接入空調(diào)，消防，門禁，漏水等子系統(tǒng)，將隱患控制在萌芽狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

臨海的青島夏天特別潮濕，機(jī)房空氣濕度經(jīng)常爆表，空調(diào)冷凝水會(huì)滴落在地板下方，而傳統(tǒng)的漏水檢測系統(tǒng)采用點(diǎn)位檢測，金屬探頭長期在潮濕環(huán)境下容易生銹、反應(yīng)遲鈍，空調(diào)下方的積水經(jīng)常很深后才報(bào)警，而播出機(jī)房地板下布滿了各種同軸電纜和電源線，存在很大的安全隱患。

通過走訪材料市場考察，我們發(fā)現(xiàn)一種高分子檢測線靈敏度非常高，結(jié)露即報(bào)警并且耐腐蝕，我們使用這種高分子檢測線做濕度報(bào)警監(jiān)測材料，替代原有點(diǎn)位檢測線，預(yù)警效果達(dá)到預(yù)期。

雖說機(jī)房建設(shè)初期在消防方面做了很多考慮，但是隨著設(shè)備的不斷增加，用電量也隨之增大，線路超負(fù)荷會(huì)加速絕緣層的老化，設(shè)備散熱不當(dāng)?shù)榷既菀渍T發(fā)火災(zāi)。我們將感溫光纜纏繞機(jī)柜電源線并接入環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，電源線溫度上升0.2℃即可觸發(fā)報(bào)警，避免因超負(fù)荷運(yùn)行引發(fā)火災(zāi)。

設(shè)備區(qū)的散熱不當(dāng)也容易導(dǎo)致設(shè)備工作異常甚至引發(fā)火災(zāi)，我們在每組機(jī)柜頂部安裝溫度傳感器和煙霧報(bào)警器，溫度超過預(yù)設(shè)值0.5℃即觸發(fā)報(bào)警，將事故扼殺在搖籃中。

數(shù)據(jù)采集推流

系統(tǒng)中各種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集管理采用基于cacti的管理軟件，cacti具備強(qiáng)大的功能，可以使用RRDtool繪畫圖形，任何有SNMP協(xié)議的設(shè)備都可以接入并展示出設(shè)備的詳細(xì)信息。

下面以推流服務(wù)器加入管理軟件為例，簡單介紹一下使用方法。先在客戶端安裝SNMP協(xié)議，并對(duì)推流服務(wù)器的網(wǎng)卡進(jìn)行設(shè)置，使其與管理軟件處于同一網(wǎng)絡(luò)，按照管理軟件提供的信息設(shè)置SNMP，然后在管理軟件中填入客戶端IP地址即可。

服務(wù)端選擇需要監(jiān)控的項(xiàng)目，采集一段時(shí)間后即可圖形化展示出設(shè)置的監(jiān)測項(xiàng)目。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的顯示部分采用網(wǎng)頁方式，溫濕度、漏水、斷電、消防等檢測模塊與STM32單片機(jī)連接，單片機(jī)STM32將采集到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給Esp8266串口轉(zhuǎn)WIFI模塊，Esp8266模塊將串口發(fā)送的數(shù)據(jù)推送給我們自己搭建的MQTT服務(wù)器，MQTT服務(wù)器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)頁。網(wǎng)頁可以顯示各個(gè)檢測模塊是否在線，監(jiān)測值是否正常，若模塊不在線或監(jiān)測值超出預(yù)設(shè)范圍，播放報(bào)警語音提示用戶及時(shí)處理。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測傳輸）是IBM開發(fā)的一種即時(shí)通訊協(xié)議，它是一種輕量級(jí)的、基于代理的“發(fā)布/訂閱”模式的消息傳輸協(xié)議。其具有協(xié)議簡潔、小巧、可擴(kuò)展性強(qiáng)、省流量、省電等優(yōu)點(diǎn)，而且已經(jīng)有PHP，JAVA，Python，C，C#，Go等多個(gè)語言版本，基本可以使用在任何平臺(tái)上，幾乎可以把所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和外部連接起來，所以特別適合用來當(dāng)做物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議。

實(shí)施效果

此系統(tǒng)既可以對(duì)監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以對(duì)設(shè)備在階段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)做形象化的數(shù)據(jù)分析，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常也可以做預(yù)判，提前對(duì)異常設(shè)備做檢查，把隱患消滅在萌芽中。

我們根據(jù)自身實(shí)際需求開發(fā)的這套機(jī)房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測開關(guān)門提醒、溫度過高過低、濕度異常、煙霧、斷電、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速異常及網(wǎng)絡(luò)流量異常等非正常狀態(tài)，系統(tǒng)都可以報(bào)警，值班員可根據(jù)監(jiān)測提醒對(duì)異常設(shè)備及時(shí)處理。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)不僅能為安全播出保駕護(hù)航，而且能使我們對(duì)各設(shè)備的運(yùn)行情況了如指掌，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并第一時(shí)間處理。下一步我們將結(jié)合青島臺(tái)內(nèi)各演播室和配電機(jī)房的不同需求，在臺(tái)內(nèi)做定制化推廣，為青島廣電的優(yōu)質(zhì)安全播出保駕護(hù)航。B&P