一 引言
動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是對分布的通信局（站）的開關(guān)電源、空調(diào)、油機、蓄電池、高低壓配電等多種設(shè)備和環(huán)境的各種參數(shù)、圖像、聲音等進行遙測、遙信和遙控，實時監(jiān)測其運行參數(shù)，診斷和處理故障，記錄和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)通信局（站）少人或無人值守的目的，并對設(shè)備進行集中監(jiān)控、集中維護和集中管理。
二 現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的狀況
本地網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要的傳輸方式為DDN、Modem、ISDN和2Mbit／s專線等，都為點對點傳輸?？紤]到接入網(wǎng)中DDN和2Mbit／s專線資源有限，Modem和ISDN傳輸方式的實時監(jiān)控性能不穩(wěn)定，若使用點對點傳輸，中心設(shè)備太多，運行維護成本過高，因此現(xiàn)今大多數(shù)系統(tǒng)都采用 2Mbit／s抽取時隙方式?，F(xiàn)有的監(jiān)
控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀況如圖所示：
三 基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋O(jiān)控系統(tǒng)
隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在各個接入網(wǎng)點，獲得寬帶網(wǎng)絡(luò)資源越來越容易。利用這些寬帶網(wǎng)絡(luò)資源，采用TCP/IP方式，接入網(wǎng)點可以很容易地與監(jiān)控管理中心及數(shù)據(jù)庫建立起聯(lián)系，用較低的成本，對接入網(wǎng)點的動力設(shè)備、機房環(huán)境、安全保衛(wèi)消防、視頻圖像等信息實施統(tǒng)一平臺下的監(jiān)控。
基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的系統(tǒng)如圖：
在電信接入網(wǎng)點機房現(xiàn)場，搭建基于TCP/IP的現(xiàn)場通過串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器統(tǒng)一監(jiān)控平臺，分批逐次對動力設(shè)備、機房環(huán)境、安全保衛(wèi)消防、等各系統(tǒng)進行集中監(jiān)控?？梢哉细飨到y(tǒng)的各種設(shè)備、串口和協(xié)議，就可以通過串口軟件直接進入各接入網(wǎng)點機房實施監(jiān)控。由于搭建了統(tǒng)一平臺，在一次投資之后，只需逐步添加外接串口設(shè)備，就可漸進完成動力設(shè)備、機房環(huán)境、安全保衛(wèi)消防、各系統(tǒng)的基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的集中監(jiān)控。
四 用JF4000實現(xiàn)的門禁、動力監(jiān)控及節(jié)能功能的總體解決方案
電信接入網(wǎng)點機房是相當分散的，用JF4000實現(xiàn)的門禁功能是非常適合電信的，JF4000集成了強大的TCP/IP協(xié)議棧，可以輕松連接各種 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，同時JF4000控制器集成成熟可靠的PPP協(xié)議，可以接入GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)。同時JF4000有4個智能串口，可以接動力監(jiān)控設(shè)備。JF4000還支持多路的開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出以及模擬量輸入，可以檢測并控制空調(diào)和風(fēng)扇等設(shè)備的運作，可以合理利用空氣的濕度和溫度的高低降低空調(diào)的使用量。
JF4000的設(shè)計目標就是，提供高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸、復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理能力、大容量存儲空間、兼容原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廉價解決方案，使用戶在JF4000平臺上能迅速開發(fā)出基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的各種產(chǎn)品，快速實現(xiàn)產(chǎn)品升級。
JF4000采用Atmel公司ARM9處理器AT91RM9200,工業(yè)級，具有功能強大，運行穩(wěn)定，功耗極低等特點。
JF4000硬件功能框圖如下：
JF4000硬件參數(shù)
CPU AT91RM9200（ARM9）
SDRAM 32MB
DATAFLASH 4M（可擴充到32M）
Ethernet 10M/100M 自適應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包收發(fā)采用DMA方式
串口 提供4個可以支持RS232/485/422模式的串口，數(shù)據(jù)收發(fā)采用DMA方式
SPI接口 可以接Dataflash等設(shè)備，數(shù)據(jù)收發(fā)采用DMA方式
TWI接口 兼容I2C
USB接口 USB device & USB host
MCI接口 可以接MMC卡、SD卡等
DI 8路開關(guān)量輸入
DO 6路繼電器輸出的DO（250V / 8A）
AI 8路12位精度的AI（可配置成4路差分輸入，支持13位精度）
讀卡器接口 韋根和ABA接口，韋根接口支持常用26bit 、34bit、70bit及自定義位數(shù)，ABA接口支持ABA Trace II標準
JF4000 Core其它參數(shù)
尺寸 76.25mm × 50.85mm ， 3000mil × 2000mil
濕度 5% ～ 95%
溫度 - 40 ℃ ～ 100 ℃
電壓 3.3 + （±5%） V 或者 1.8 + （±10 %） V
功耗 ＜1W
JF4000 功能模塊結(jié)構(gòu)及分析
作為二次開發(fā)平臺，JF4000完成對底層封裝：提供了大多數(shù)設(shè)備驅(qū)動，基于這些底層驅(qū)動，JF4000為用戶封裝了TCP/IP、RBS100和FAMS，盡可能的提高了上層應(yīng)用程序的開發(fā)速度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：
操作系統(tǒng)，我們選用了國際上公認的兩個性能優(yōu)異的實時內(nèi)核uCos-II 和 rtems。對操作系統(tǒng)的選型依據(jù)，后文有具體說明。
設(shè)備驅(qū)動包括：UART驅(qū)動、SPI驅(qū)動、Dataflash驅(qū)動、TWI驅(qū)動、RTC驅(qū)動、看門狗驅(qū)動等。提供TCP/IP協(xié)議棧，RBS協(xié)議。系統(tǒng)在Dataflash驅(qū)動之上封裝了FAMS，以提高flash使用壽命，以及對用戶提供屏蔽具體芯片的統(tǒng)一IO地址。以上模塊實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲和傳輸，并確保系統(tǒng)的安全性。所有模塊都遵循 初始化 → 打開 → 使用 → 關(guān)閉 的模式，利用這些模塊，用戶可以靈活快速地搭建出功能強大的應(yīng)用系統(tǒng)。另外，用戶也可以直接基于硬件編程。
五 用JF4000實現(xiàn)的門禁、動力監(jiān)控及節(jié)能功能的總體解決方案的優(yōu)點：
5.1用JF4000實現(xiàn)門禁的優(yōu)點：
實現(xiàn)對指定區(qū)域分級、分時段的通行權(quán)限管理，限制外來人員隨意進入機房，并根據(jù)員工的職位或工作性質(zhì)確定其通行級別和允許通行的時段，有效防止內(nèi)盜外盜；
實時顯示、記錄所有事件數(shù)據(jù)；讀卡器讀卡數(shù)據(jù)實時傳送給管理系統(tǒng)，可在管理中心電腦中立即顯示出來；可顯示各種信息如：持卡人（姓名、照片等）、事件時間、門點地址、事件類型（正常上班、加班、非正常時段讀卡、無效卡讀卡、非正常開門等）并如實記錄且記錄不可更改，如出現(xiàn)異常事件會立即報警，并能通過人名、卡號、進出時間進行檢索、查詢；
配合雙向讀卡門點設(shè)計，系統(tǒng)可將某些門點設(shè)置為區(qū)域防跟隨功能，限定能在該區(qū)域進、出的工作人員必須按照‘進門→出門→進門→出門’的循環(huán)方式進出，且不能跟隨其他持卡人進出，否則該持卡人會被鎖定在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)或生產(chǎn)區(qū)外；
支持多卡開門模式；可設(shè)定某些重要門點，只有多個人同時讀卡才能開門；
支持防脅迫密碼輸入功能；當用戶被歹徒劫持進門時，可讀卡后輸入約定脅迫碼進門，在歹徒不知情的情況下，中心將能及時接收此脅迫信息并啟動應(yīng)急處理機制，確實保障該用戶及工作區(qū)域的安全（需配合帶鍵盤讀卡器）；
系統(tǒng)可采集各種事故信號（火警、匪警等），及時記錄并報警；
系統(tǒng)可通過聯(lián)動輸出點與樓宇自動化、閉路監(jiān)控、防盜及消防報警等其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)聯(lián)動；當門禁控制系統(tǒng)接到火災(zāi)報警信號后，系統(tǒng)能夠自動打開控制區(qū)域內(nèi)的所有大門，有利于控制區(qū)域內(nèi)的人員逃生；如果在重要部位安裝有攝像機，系統(tǒng)還可自動聯(lián)動切換攝像機畫面，對需要監(jiān)控的部位進行監(jiān)控，并進行錄像；
控制器可脫機（與管理主機失去聯(lián)系）工作，并且不影響進出門；當門禁與管理中心重新建立通訊時，控制器能實時上傳事件信息；
在控制中心，擁有權(quán)限的管理人員，對各門點均可進行直接的開/閉控制；利用系統(tǒng)獨特的電子地圖功能，可實現(xiàn)直觀、形象的多種聯(lián)動控制，如對門鎖、閉路監(jiān)控攝象機、消防設(shè)備等的控制；
JF4000軟件采用強大的實時操作系統(tǒng)（RTOS），確保系統(tǒng)的及時響應(yīng)，JF4000控制器具有32M SDRAM和32M FLASH，具有其他同類產(chǎn)品不能比擬的存儲優(yōu)勢。
JF4000集成強大的TCP/IP協(xié)議棧，可以輕松連接各種TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，同時JF4000控制器集成成熟可靠的PPP協(xié)議，可以接入GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)。
1、 基本功能特性：
兼容多種前端輸入：
支持Wiegand 26Bit、Wiegand 27Bit、Wiegand 32Bit 格式輸入。
兼容ABA（第二軌道）、生物識別技術(shù) 、指紋識別技術(shù) 、感應(yīng)式IC卡 、密碼鍵盤 、水印磁卡等輸入設(shè)備，并具有自適應(yīng)功能，控制器自動檢測輸入前端。
2、 控制器容量及系統(tǒng)功能設(shè)置：
每個控制器支持100000個持卡人
每個控制器可存貯1000000條進出事件或報警事件緩沖
多種可編程進入控制
卡、卡加4 位密碼進入、8位超級密碼進入、支持多卡同時刷卡開門 、區(qū)域防跟蹤檢測設(shè)置。
3、 多種門狀態(tài)工作方式
門常開、門常閉、首卡讀卡開門控制、休眠控制、安全狀態(tài)。
4、 任意門的遠程手動控制
實時時鐘，門開超時報警1—255秒，可編程
5、 多種系統(tǒng)板狀態(tài)監(jiān)測和自檢
數(shù)據(jù)資料出錯、網(wǎng)絡(luò)異常及系統(tǒng)復(fù)位等、控制箱非法打開。
6、 動態(tài)電壓保護：
所有輸入、輸出均帶電壓動態(tài)保護
所有繼電器輸出帶有瞬間過壓保護
5.2用JF4000實現(xiàn)動力監(jiān)控的優(yōu)點：
JF4000有4個智能串口，每個串口都支持RS232、RS485、RS422工作模式。
JF4000的每個智能串口都可以接到RS485總線上充當主機的作用，輪詢所用監(jiān)控的設(shè)備，每個RS485總線上可以接多達32個設(shè)備。
JF4000的每個智能串口都可以接到不同廠家的波特率不同的設(shè)備，例如各種各樣的電源、溫度傳感器等，因此擴展性很好，只要知道所要監(jiān)控的設(shè)備的通信協(xié)議，JF4000就可以監(jiān)控它，并且可以通過TCP/IP的方式與監(jiān)控平臺通信。
5.3用JF4000實現(xiàn)節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)點：
隨著中國電信事業(yè)的飛速發(fā)展，電信業(yè)用電成本不斷上長。根據(jù)集團公司增收節(jié)支的要求，節(jié)約用電成本是節(jié)支的一個重要環(huán)節(jié)。
空調(diào)設(shè)備在電信中耗電占了相當大的比例，為適應(yīng)市場的競爭，降低運行成本，空調(diào)節(jié)能是電信公司所要考慮的一個重要問題。
JF4000還支持多路的開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出以及模擬量輸入，可以檢測并控制空調(diào)和風(fēng)扇等設(shè)備的運作。
JF4000可以處理風(fēng)機、空調(diào)等設(shè)備的聯(lián)動關(guān)系，可以大規(guī)模的節(jié)省電能。
原理：A、室外溫度高時，開室內(nèi)空調(diào)
B、室外溫度低時，關(guān)閉空調(diào)，用室外冷空氣對設(shè)備散熱
節(jié)能系統(tǒng)，延長空調(diào)的使用壽命。由于一年四季中機房的散熱部分是由通風(fēng)系統(tǒng)來承擔(dān)的，空調(diào)的開機時間縮短，故空調(diào)的使用壽命可以延長。
節(jié)能系統(tǒng)，能夠降低電能的消耗。由于通風(fēng)系統(tǒng)充分有效的利用室外不同季節(jié)、不同環(huán)境、不同時段的較低溫度的自然空氣，從而使得空調(diào)的開機時間減少，甚至無須開啟空調(diào)，降低了電能的消耗。