謝敬銳 柳虔林 王世玲 劉星程 張江

摘要：目前的樓宇空調(diào)控制系統(tǒng)主要有兩大類別：一是采用DDC（直接數(shù)字控制器）控制的中央空調(diào)控制系統(tǒng);二是基于Ayla云平臺的物聯(lián)網(wǎng)空調(diào)控制系統(tǒng)。然而對于沒有部署中央空調(diào)的樓宇或是涉密程度較高不能連接互聯(lián)網(wǎng)的通信機房，這兩種技術都不符合實際應用的要求。本文設計了一種運行于內(nèi)網(wǎng)基于紅外遙控的空調(diào)集中控制方案，該方案針對以上兩種方案的局限性，對技術應用的通用性和安全性做出了合理的權衡。

關鍵詞：空調(diào)控制;通信機房;紅外遙控;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0233-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 研究背景

隨著信息化技術的不斷發(fā)展，高校和企事業(yè)單位通信機房的服務器和網(wǎng)絡設備數(shù)量越來越多，設備24小時不間斷運行必然釋放大量熱量，如果機房不能保持穩(wěn)定的室內(nèi)溫度，設備將會因過熱而造成損壞，嚴重的甚至會引起火災。通信機房固然都部署有空調(diào)，然而到了夏季用電的高峰期，極易發(fā)生跳閘或停電事故。據(jù)統(tǒng)計，多數(shù)空調(diào)并沒有斷電后自動恢復的功能，這樣的事故必將對設備安全和數(shù)據(jù)安全造成災難性影響。近年來，如何對樓宇空調(diào)尤其是通信機房的空調(diào)進行實時、集中的遠程控制和管理已經(jīng)成了一個技術研究的熱點。本文立足于中小型企事業(yè)單位的應用需要，提出了一種成本更低、安全性更好的空調(diào)集中控制方案，這種方案對當前主流的空調(diào)控制技術做出了借鑒、取舍和改進。

2 目前常見的空調(diào)遠程控制技術

現(xiàn)有的空調(diào)控制系統(tǒng)主要可以分為兩類：一種是采用DDC（直接數(shù)字控制器）控制的中央空調(diào)控制系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)往往在樓宇建設之前就已經(jīng)做好設計規(guī)劃，后期再續(xù)建、改建的成本很高，一般應用于大型企事業(yè)單位或是高檔工業(yè)園區(qū)。另一種是以Ayla云平臺為代表的物聯(lián)網(wǎng)空調(diào)控制系統(tǒng)，這種技術將空調(diào)的實時參數(shù)連接到Ayla云平臺，用戶可通過手機終端對機房空調(diào)進行查看和遠程控制。

中央空調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)點在于系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠、安全性可以達到硬件級別;存在的問題是通信機房空調(diào)的建設和樓宇建設同步展開，后期如果要將普通辦公區(qū)改為通信機房，在空調(diào)改造方面會產(chǎn)生較高的成本且實施困難。運行于Ayla云平臺的空調(diào)控制系統(tǒng)部署使用簡單，只要空調(diào)支持聯(lián)網(wǎng)，建設的成本幾乎為零。然而這種技術在兩種情況下不適用：一種是由于園區(qū)環(huán)境或單位規(guī)定的限制，在辦公區(qū)不能連接互聯(lián)網(wǎng)的企事業(yè)單位;一種是由于單位涉密程度高，機房空調(diào)參數(shù)不允許傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)云平臺的單位。

3 基于紅外的內(nèi)網(wǎng)空調(diào)遠程控制系統(tǒng)

本文提出的內(nèi)網(wǎng)空調(diào)遠程控制方案的基本思想是建立一個基于“局域網(wǎng)云平臺”的空調(diào)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過紅外攝像機的遙控功能監(jiān)測并控制空調(diào)的實時溫度和運行情況，所有的紅外攝像機接入局域網(wǎng)，并由一個全天候運行于服務器的監(jiān)控平臺實時控制（若內(nèi)網(wǎng)支持無線擴展也可用手機APP監(jiān)控），從而實現(xiàn)了在局域網(wǎng)內(nèi)對整個樓宇空調(diào)的全面控制和管理。和前文所述的兩種空調(diào)控制技術相比，本文提出的方案除了添置紅外攝像機之外不需要更多的硬件成本，系統(tǒng)也不用運行于互聯(lián)網(wǎng)，從而規(guī)避了上述兩種主流技術的不足。

3.1 紅外遙控技術及紅外遙控攝像機

紅外遙控技術是一種經(jīng)典的無線控制技術，在電子設備控制尤其是家用電器控制領域已經(jīng)廣泛采用，我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娨曔b控器、空調(diào)遙控器采用的都是紅外遙控技術。在電子產(chǎn)品日趨智能化的今天，很多諸如電燈、洗衣機、微波爐等傳統(tǒng)電子設備都可以通過智能終端進行無線連接和控制，而連接這些末端設備的手段就是紅外遙控技術。

對電子設備進行紅外遙控可以使用專用的紅外遙控設備實現(xiàn)，本文采用具有紅外遙控功能的網(wǎng)絡攝像機對空調(diào)進行遠程遙控，之所以選用網(wǎng)絡攝像機來遙控空調(diào)主要出于以下兩點考慮：（1）幾乎所有的通信機房都設置有攝像機，這些攝像機一般都連接在單位的局域網(wǎng)，直接使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡攝像機來實現(xiàn)系統(tǒng)功能可以節(jié)約成本、提高資源利用率。（2）單純的紅外設備不具備采集機房實時視頻的功能，而調(diào)用實時視頻是空調(diào)控制系統(tǒng)的基本要求，對于本身沒有設置攝像機的機房與其部署兩個設備（紅外控制設備和網(wǎng)絡攝像機），不如只部署一個。

3.2 系統(tǒng)架構及功能實現(xiàn)

本文利用紅外遙控技術，通過將控制空調(diào)運行的“云平臺”和末端設備統(tǒng)一接人局域網(wǎng)，實現(xiàn)了一種運行于內(nèi)網(wǎng)的空調(diào)遠程控制系統(tǒng)，如圖1所示：

系統(tǒng)由服務器、手機終端（可選）、紅外攝像機、空調(diào)和局域網(wǎng)的相關網(wǎng)絡設備組成。部署步驟如下：

（1）安裝并對準紅外攝像機。選擇合適的距離和角度安裝部署紅外攝像機，使得攝像機的紅外收發(fā)裝置能夠和空調(diào)的紅外收發(fā)裝置對準，從而能夠穩(wěn)定、可靠地傳輸信號。

（2）將攝像機和服務器監(jiān)控平臺（或手機終端）綁定。將攝像機設置IP并接人局域網(wǎng)，根據(jù)攝像機廠商的技術資料在監(jiān)控平臺中完成攝像機的添加和綁定。是否使用手機終端進行控制由單位保密要求或是單位局域網(wǎng)是否支持無線擴展來決定。

（3）遙控器對碼：對每臺攝像機和其對應的空調(diào)進行紅外對碼（根據(jù)空調(diào)品牌對碼，如果空調(diào)品牌未知，可進行自定義對碼）。

（4）集中控制和管理。上述步驟完成后，在服務器上部署的監(jiān)控平臺（或手機終端）即可對整個樓宇的空調(diào)進行自動化管理。監(jiān)控平臺的基本功能包括：對樓宇各機房實時溫度的感知和查看、對溫度不符合要求的機房進行自動溫度調(diào)節(jié)、對機房過高溫度的報警、生成日志等功能。

4 結語

本文提出的基于紅外技術的內(nèi)網(wǎng)空調(diào)控制方案優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）部署成本低。幾乎所有的家用或工業(yè)空調(diào)都支持紅外遙控，而多數(shù)支持紅外的網(wǎng)絡攝像頭都可以直接應用于本系統(tǒng)，所以方案可以最大限度地利用現(xiàn)有設備從而降低部署成本。（2）安全性高。系統(tǒng)部署于內(nèi)網(wǎng)，不存在參數(shù)泄漏或是控制終端被劫持的風險，而且對于很多企事業(yè)單位而言，內(nèi)網(wǎng)的安全性都有各種軟硬件的保障，這也為系統(tǒng)帶來了同等的安全性。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】

作者簡介：謝敬銳（1986-），男，廣西桂平人，學士，云南省軍區(qū)數(shù)據(jù)信息室網(wǎng)絡運維室主任，主要研究方向：網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡安全;劉星程（1985-），女，云南晉寧人，學士，云南省軍區(qū)數(shù)據(jù)信息室助理工程師，主要研究方向：網(wǎng)絡運維與管理;王世玲（1992一），女，河北遵化人，學士，云南省軍區(qū)數(shù)據(jù)信息室助理工程師，主要研究方向：網(wǎng)絡運維與管理;柳虔林（1966-），男，云南玉溪人，博士，云南省軍區(qū)數(shù)據(jù)信息室高級工程師，主要研究方向：網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡安全;通訊作者：張江（1981-），男，云南大理人，碩士，云南省軍區(qū)數(shù)據(jù)信息室工程師，主要研究方向：數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)，GIS。