一 引言
動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)分布的通信局（站）的開(kāi)關(guān)電源、空調(diào)、油機(jī)、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(jìn)行遙測(cè)、遙信和遙控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其運(yùn)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(shí)現(xiàn)通信局（站）少人或無(wú)人值守的目的，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控、集中維護(hù)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２ Ｍｂｉｔ／ｓ專線等，都為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?？紤]到接入網(wǎng)中ＤＤＮ和２ Ｍｂｉｔ／ｓ專線資源有限，Ｍｏｄｅｍ和ＩＳＤＮ傳輸方式的實(shí)時(shí)監(jiān)控性能不穩(wěn)定，若使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，中心設(shè)備太多，運(yùn)行維護(hù)成本過(guò)高，因此現(xiàn)今大多數(shù)系統(tǒng)都采用２ Ｍｂｉｔ／ｓ抽取時(shí)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(gè)接入網(wǎng)點(diǎn)，獲得寬帶網(wǎng)絡(luò)資源越來(lái)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(diǎn)可以很容易地與監(jiān)控管理中心及數(shù)據(jù)庫(kù)建立起聯(lián)系，用較低的成本，對(duì)接入網(wǎng)點(diǎn)的動(dòng)力設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、安全保衛(wèi)消防、視頻圖像等信息實(shí)施統(tǒng)一平臺(tái)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(diǎn)機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)，搭建基于TCP/IP的現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)，分批逐次對(duì)動(dòng)力設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、安全保衛(wèi)消防、等各系統(tǒng)進(jìn)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(guò)串口軟件直接進(jìn)入各接入網(wǎng)點(diǎn)機(jī)房實(shí)施監(jiān)控。由于搭建了統(tǒng)一平臺(tái)，在一次投資之后，只需逐步添加外接串口設(shè)備，就可漸進(jìn)完成動(dòng)力設(shè)備、機(jī)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(shí)現(xiàn)的門(mén)禁、動(dòng)力監(jiān)控及節(jié)能功能的總體解決方案
電信接入網(wǎng)點(diǎn)機(jī)房是相當(dāng)分散的，用JF4000實(shí)現(xiàn)的門(mén)禁功能是非常適合電信的，JF4000集成了強(qiáng)大的TCP/IP協(xié)議棧，可以輕松連接各種TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)JF4000控制器集成成熟可靠的PPP協(xié)議，可以接入GPRS/CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)JF4000有4個(gè)智能串口，可以接動(dòng)力監(jiān)控設(shè)備。JF4000還支持多路的開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出以及模擬量輸入，可以檢測(cè)并控制空調(diào)和風(fēng)扇等設(shè)備的運(yùn)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(jì)目標(biāo)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(chǔ)空間、兼容原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廉價(jià)解決方案，使用戶在JF4000平臺(tái)上能迅速開(kāi)發(fā)出基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的各種產(chǎn)品，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)。

JF4000采用Atmel公司ARM9處理器AT91RM9200,工業(yè)級(jí)，具有功能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定，功耗極低等特點(diǎn)。
JF4000硬件功能框圖如下：



JF4000硬件參數(shù)
CPU AT91RM9200(ARM9)
SDRAM 32MB
DATAFLASH 4M（可擴(kuò)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(gè)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(kāi)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(biāo)準(zhǔn)

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(kāi)發(fā)平臺(tái)，JF4000完成對(duì)底層封裝：提供了大多數(shù)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，基于這些底層驅(qū)動(dòng)，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(kāi)發(fā)速度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

操作系統(tǒng)，我們選用了國(guó)際上公認(rèn)的兩個(gè)性能優(yōu)異的實(shí)時(shí)內(nèi)核uCos-II 和 rtems。對(duì)操作系統(tǒng)的選型依據(jù)，后文有具體說(shuō)明。
設(shè)備驅(qū)動(dòng)包括：UART驅(qū)動(dòng)、SPI驅(qū)動(dòng)、Dataflash驅(qū)動(dòng)、TWI驅(qū)動(dòng)、RTC驅(qū)動(dòng)、看門(mén)狗驅(qū)動(dòng)等。提供TCP/IP協(xié)議棧，RBS協(xié)議。系統(tǒng)在Dataflash驅(qū)動(dòng)之上封裝了FAMS，以提高flash使用壽命，以及對(duì)用戶提供屏蔽具體芯片的統(tǒng)一IO地址。以上模塊實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(kāi) → 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(qiáng)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(shí)現(xiàn)的門(mén)禁、動(dòng)力監(jiān)控及節(jié)能功能的總體解決方案的優(yōu)點(diǎn)：
5.1用JF4000實(shí)現(xiàn)門(mén)禁的優(yōu)點(diǎn)：
實(shí)現(xiàn)對(duì)指定區(qū)域分級(jí)、分時(shí)段的通行權(quán)限管理，限制外來(lái)人員隨意進(jìn)入機(jī)房，并根據(jù)員工的職位或工作性質(zhì)確定其通行級(jí)別和允許通行的時(shí)段，有效防止內(nèi)盜外盜；
實(shí)時(shí)顯示、記錄所有事件數(shù)據(jù)；讀卡器讀卡數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給管理系統(tǒng)，可在管理中心電腦中立即顯示出來(lái)；可顯示各種信息如：持卡人（姓名、照片等）、事件時(shí)間、門(mén)點(diǎn)地址、事件類型（正常上班、加班、非正常時(shí)段讀卡、無(wú)效卡讀卡、非正常開(kāi)門(mén)等）并如實(shí)記錄且記錄不可更改，如出現(xiàn)異常事件會(huì)立即報(bào)警，并能通過(guò)人名、卡號(hào)、進(jìn)出時(shí)間進(jìn)行檢索、查詢；
配合雙向讀卡門(mén)點(diǎn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可將某些門(mén)點(diǎn)設(shè)置為區(qū)域防跟隨功能，限定能在該區(qū)域進(jìn)、出的工作人員必須按照‘進(jìn)門(mén)→出門(mén)→進(jìn)門(mén)→出門(mén)’的循環(huán)方式進(jìn)出，且不能跟隨其他持卡人進(jìn)出，否則該持卡人會(huì)被鎖定在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)或生產(chǎn)區(qū)外；
支持多卡開(kāi)門(mén)模式；可設(shè)定某些重要門(mén)點(diǎn)，只有多個(gè)人同時(shí)讀卡才能開(kāi)門(mén)；
支持防脅迫密碼輸入功能；當(dāng)用戶被歹徒劫持進(jìn)門(mén)時(shí)，可讀卡后輸入約定脅迫碼進(jìn)門(mén)，在歹徒不知情的情況下，中心將能及時(shí)接收此脅迫信息并啟動(dòng)應(yīng)急處理機(jī)制，確實(shí)保障該用戶及工作區(qū)域的安全（需配合帶鍵盤(pán)讀卡器）；
系統(tǒng)可采集各種事故信號(hào)（火警、匪警等），及時(shí)記錄并報(bào)警；
系統(tǒng)可通過(guò)聯(lián)動(dòng)輸出點(diǎn)與樓宇自動(dòng)化、閉路監(jiān)控、防盜及消防報(bào)警等其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)；當(dāng)門(mén)禁控制系統(tǒng)接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)打開(kāi)控制區(qū)域內(nèi)的所有大門(mén)，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(jī)，系統(tǒng)還可自動(dòng)聯(lián)動(dòng)切換攝像機(jī)畫(huà)面，對(duì)需要監(jiān)控的部位進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行錄像；
控制器可脫機(jī)（與管理主機(jī)失去聯(lián)系）工作，并且不影響進(jìn)出門(mén)；當(dāng)門(mén)禁與管理中心重新建立通訊時(shí)，控制器能實(shí)時(shí)上傳事件信息；
在控制中心，擁有權(quán)限的管理人員，對(duì)各門(mén)點(diǎn)均可進(jìn)行直接的開(kāi)/閉控制；利用系統(tǒng)獨(dú)特的電子地圖功能，可實(shí)現(xiàn)直觀、形象的多種聯(lián)動(dòng)控制，如對(duì)門(mén)鎖、閉路監(jiān)控?cái)z象機(jī)、消防設(shè)備等的控制；
JF4000軟件采用強(qiáng)大的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），確保系統(tǒng)的及時(shí)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(chǔ)優(yōu)勢(shì)。
JF4000集成強(qiáng)大的TCP/IP協(xié)議棧，可以輕松連接各種TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)JF4000控制器集成成熟可靠的PPP協(xié)議，可以接入GPRS/CDMA無(wú)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(shí)別技術(shù) 、指紋識(shí)別技術(shù) 、感應(yīng)式IC卡 、密碼鍵盤(pán) 、水印磁卡等輸入設(shè)備，并具有自適應(yīng)功能，控制器自動(dòng)檢測(cè)輸入前端。

2、 控制器容量及系統(tǒng)功能設(shè)置：
每個(gè)控制器支持100000個(gè)持卡人
每個(gè)控制器可存貯1000000條進(jìn)出事件或報(bào)警事件緩沖
多種可編程進(jìn)入控制
卡、卡加4 位密碼進(jìn)入、8位超級(jí)密碼進(jìn)入、支持多卡同時(shí)刷卡開(kāi)門(mén) 、區(qū)域防跟蹤檢測(cè)設(shè)置。

3、 多種門(mén)狀態(tài)工作方式
門(mén)常開(kāi)、門(mén)常閉、首卡讀卡開(kāi)門(mén)控制、休眠控制、安全狀態(tài)。
4、 任意門(mén)的遠(yuǎn)程手動(dòng)控制
實(shí)時(shí)時(shí)鐘，門(mén)開(kāi)超時(shí)報(bào)警1—255秒，可編程
5、 多種系統(tǒng)板狀態(tài)監(jiān)測(cè)和自檢
數(shù)據(jù)資料出錯(cuò)、網(wǎng)絡(luò)異常及系統(tǒng)復(fù)位等、控制箱非法打開(kāi)。
6、 動(dòng)態(tài)電壓保護(hù)：
所有輸入、輸出均帶電壓動(dòng)態(tài)保護(hù)
所有繼電器輸出帶有瞬間過(guò)壓保護(hù)

5.2用JF4000實(shí)現(xiàn)動(dòng)力監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)：
JF4000有4個(gè)智能串口，每個(gè)串口都支持RS232、RS485、RS422工作模式。

JF4000的每個(gè)智能串口都可以接到RS485總線上充當(dāng)主機(jī)的作用，輪詢所用監(jiān)控的設(shè)備，每個(gè)RS485總線上可以接多達(dá)32個(gè)設(shè)備。

JF4000的每個(gè)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(kuò)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(guò)TCP/IP的方式與監(jiān)控平臺(tái)通信。


5.3用JF4000實(shí)現(xiàn)節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：
隨著中國(guó)電信事<