[实用新型]一种基于51单片机的嵌入式室内环境网络监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于51单片机的嵌入式室内环境网络监控系统，尤其涉及一种基于51单片机和物联网公共服务平台的网络室内环境远程监控系统，属于室内环境监控技术领域。

背景技术

在信息技术快速发展的背景下，计算机网络机房、数据中心、电力配电室等室内基础设施的数量迅猛增长。对于大型的网络机房和数据中心，需要专门收入大量资金建设专门的环境网络监控系统，专人值守进行运维管理。而对于中小型企事业单位的机房、配电室等室内基础设施，往往受限于建设成本等因素，难以建设专门的室内环境网络监控系统，通常采用有人值守或定期巡查的方式进行运维管理，消耗大量的人力与物力。当出现入侵、烟火、水淹、断电等环境紧急事件时，往往得不到及时处理，易造成事故，甚至产生严重的经济损失。因此，针对中小型网络机房、数据中心和电力配电室等室内基础设施，如何构建相应的环境网络监控系统，实现中小型室内基础设施的智能监控与远程管理，改变传统的监控与运维管理方式，避免造成严重损失，成为运维管理人员亟待解决的问题。

在现有技术中，主要通过监测主机采集各类环境监测传感器的数据，上传至后台服务器进行数据处理、存储、查询与报警，这种方式下，除设计开发监测主机外，还需要构建专门的后台服务器及服务软件，在结构复杂的同时，也加大的成本投入。此外，报警方式通常后台服务软件提示报警或通过手机短信方式报警，当无人值守或短信网络阻塞时，报警信息的及时性存在一定的不确定性，可能带来故障处理的延误，甚至造成事故。

随着内置TCP/IP硬件协议栈网络芯片的出现，使51单片机嵌入式装置具有以太网接口并且接入互联网成为可能。同时，随着物联网技术的迅猛发展，国内出现了多个物联网公共服务平台，如YEELINK、乐联网、传感云、OneNet等，这些物联网公共服务平台通常能够提供传感数据的上传接口、数据云存储、数据展示、以及短信、微信、微博或电子邮件报警等公共服务功能。以上相关技术的发展，使各类中小型网络机房、数据中心和电力配电室等室内基础设施构建低成本、智能化的嵌入式网络监控系统提供了可能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，面向中小型计算机网络机房、数据中心和电力配电室等室内基础设施环境监控需求，提供一种低成本、易操作的嵌入式室内环境网络监控系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于51单片机的嵌入式室内环境网络监控系统，包括：

开关量传感器，可以是但不限于红外传感器、烟感传感器、温感传感器、水浸传感器、明火传感器、市电传感器等，用以采集需要监测的室内环境参量，与光电隔离单元和光电隔离继电器单元相连接。

光电隔离单元，由光耦和辅助电路构成，与开关量传感器、51单片机GPIO端口相连接，用以开关量传感器输出端与51单片机GPIO端之间的隔离。

数字温湿度传感器，可以但不限于一线总线式数字温度传感器、数字湿度传感器或数字温湿度传感器，用以采集室内温度、湿度环境参量，与51单片机GPIO端口相连接。

智能设备或仪表，可以但不限于具有RS232或RS485通信接口的UPS、电力仪表、氧含量检测仪、SF6泄漏检测仪等，用以采集室内环境指定的监测参量；与RS485转TTL单元相连接。

RS485转TTL单元，由RS485转TTL信号转换电路构成，用以将RS485信号转换成TTL信号，与51单片机UART端口相连接。

51单片机单元，与光电隔离单元、数字温湿度传感器、RS485转TTL单元、网络接口单元、光电隔离继电器单元相连接。

电话语音报警单元，与光电隔离继电器单元相连接，同时连接至外部电话网，用以当开关量传感器变位和指定监测参量超限时，通过电话网进行电话语音报警。

光电隔离继电器单元，由光耦和交直流继电器及辅助电路构成，与开关量传感器、51单片机GPIO端口以及电话语音报警单元相连接，同时连接至外部控制设备，用以驱动指定监测参量变位和超限时电话语音报警以及外部设备控制。

外部控制设备，可以但不限于照明开关、排风扇开关、空调开关、电力断路器等，用于执行完成指定的开关控制操作。

网络接口单元，由具有SPI接口及内置TCP/IP协议栈的网络接口芯片和辅助电路构成，与51单片机SPI端口相连接，同时连接至外部互联网和物联网公共服务平台。

互联网及物联网公共服务平台，可以但不限于是YEELINK、乐联网、传感云、OneNet等，用以上传监测参量数据的接收、存储、展示以及短信、微信、微博或电子邮件报警。