機房監(jiān)控方案

1、機房監(jiān)控方案1. 系統(tǒng)概述2. 系統(tǒng)構(gòu)成描述3. 監(jiān)控裝置功能描述3.1 圖象監(jiān)控3.2 消防告警與自動控制3.3 防盜告警3.4 防水告警與監(jiān)測3.5 直流電源系統(tǒng)告警與監(jiān)測3.6 交流電源系統(tǒng)告警與監(jiān)測3.7 空調(diào)設(shè)備的控制與監(jiān)測3.8 及時通知3.9 通信功能4. 監(jiān)控中心系統(tǒng)功能4.1 圖象、信息記錄與查詢4.2 監(jiān)控中心控制及對無人機房的遙控功能4.3 管理中心對無人機房的遙測功能4.4 報表功能5. 監(jiān)控裝置的設(shè)計簡單說明5.1 主控模塊5.2 通信模塊5.3 圖象處理模塊5.4 數(shù)據(jù)采集模塊1. 系統(tǒng)概述隨著網(wǎng)絡(luò)、電信、自動化事業(yè)的飛速發(fā)展，對于無人機房的環(huán)境遠程監(jiān)控的需要越來越

2、強烈。它主要采用計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、五遙（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視）技術(shù)，構(gòu)成一個一體化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，可以在計算機屏幕上看到監(jiān)控點的圖形，了解監(jiān)控點的信息，降低勞動強度和生產(chǎn)成本，提高效率。監(jiān)控系統(tǒng)主要包括三個部分構(gòu)成：監(jiān)控裝置、傳輸通道、監(jiān)控中心。如下圖所示，采用電話網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)作為傳輸手段以及分級的結(jié)構(gòu)形式，可以做到地區(qū)聯(lián)網(wǎng)、省局聯(lián)網(wǎng)乃至全國聯(lián)網(wǎng)。本地監(jiān)控中心上級監(jiān)控中心電話電話電話rirwirw監(jiān)控作站監(jiān)控作站圖象監(jiān)控工作站記錄工作站監(jiān)控計;機網(wǎng)絡(luò)路由器監(jiān)控裝置1監(jiān)控裝置2監(jiān)控裝置N2. 系統(tǒng)構(gòu)成描述監(jiān)控裝置暫提供一個GPR豉者GSM®信接口，一個以太網(wǎng)接口；為提高系統(tǒng)的

3、可用度，一個為主通道接口，一個為備用通道接；以太網(wǎng)口可以直接接入互聯(lián)網(wǎng)（如果提供接口的話）?？紤]到無人機房在發(fā)生火災(zāi)或被盜時，可能所有的有線通信手段都完全中斷，所以一定要有無線通信的方式，GPR減者GSM®消息接口作為一個緊急告警的備用接口顯得非常重要。采用標(biāo)準(zhǔn)的IP協(xié)議，所以網(wǎng)絡(luò)的大小和拓撲結(jié)構(gòu)可以任意。通信服務(wù)器可以采用現(xiàn)在的電話或ISDN接入服務(wù)器或其他接入設(shè)備。地區(qū)互聯(lián)、地區(qū)上聯(lián)、省級互聯(lián)、省級上聯(lián)都采用電話網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互為備份的形式，協(xié)議采用統(tǒng)一的IP協(xié)議。由于采取上述的結(jié)構(gòu)，一個管理中心從理論上說可以管理無限多個無人機房。而且網(wǎng)絡(luò)的管理與維護與互聯(lián)網(wǎng)一致，不要另外的培訓(xùn)和學(xué)

4、習(xí)。下面介紹系統(tǒng)中各部件的功能：監(jiān)控裝置：監(jiān)控裝置包括以下幾個模塊：通信主控模塊、遙測遙信遙控模塊、圖象監(jiān)控接口模塊。通信主控模塊提供1個GPR曰者GSM®信接口及一個以太網(wǎng)接口，與本地監(jiān)控中心的通信服務(wù)器通信。還提供2個485接口，用于與其他的系統(tǒng)通信，如數(shù)控云臺、智能UPS電源等。通信主控模塊包括了模擬量采集、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出的功能。如果接口數(shù)量不夠還可以擴展其他的遙測遙信遙控模塊。主要采集模擬的量包括：機房溫度、濕度，電池電壓、電池工作電流、漏電電流，電源系統(tǒng)的工作電壓、工作電流，設(shè)備溫度，交流電源電壓、電流、漏電電流，煙感工作電流等。采用12位A/D轉(zhuǎn)換，精度高，通過軟

5、件的處理可以達到非常準(zhǔn)確的結(jié)果；對于交流電源的參數(shù)采集還可以通過互感器直接采樣，通過數(shù)學(xué)模型計算出交流參數(shù)。采集開關(guān)量包括電源跳閘、合閘、各種開關(guān)的通斷、設(shè)備的投入與推出、進水告警、門窗開關(guān)狀態(tài)告警、門禁系統(tǒng)告警、強行闖入告警、消防系統(tǒng)報警等等。遙信模塊還可以用來測量電網(wǎng)的頻率。遙信模塊采用光電隔離輸入，抗干擾性能好，容易接線。開關(guān)量輸出包括遙控滅火、防濕、電源電網(wǎng)的管理、空調(diào)的開啟、控制攝像頭云臺等。遙控的工作模式采取兩步完成，第一步選中要控制的對象，并返回對象選中與否的信息，第二步確認執(zhí)行，這樣大大提高了遙控的可靠性，比如控制電源系統(tǒng)；也可以直接工作，比如控制云臺。圖像接口模塊采用現(xiàn)成的具

6、有IP功能的WEBCAM可以和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無縫連接。系統(tǒng)規(guī)模：提供N路的圖象（看WEBCAM量）、16遙信量、8遙測量、8開關(guān)量輸出，2路模擬量輸出。1路GPRS或者GS標(biāo)信接口，一路以太網(wǎng)接口，還提供2個RS232/422/485接口，通過RS485接口還可以擴展很多其他數(shù)據(jù)采集模塊，系統(tǒng)規(guī)模擴展非常容易。采用220V交流/48V直流供電。在一條線路被切斷時，另外一路立即撥號到通信服務(wù)器告警。通信服務(wù)器：通信服務(wù)器在系統(tǒng)中是一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和串口設(shè)備，可以采用路由器。監(jiān)控工作站、圖像監(jiān)控工作站、記錄工作站：采用舊MPC,操作系統(tǒng)采用WinNT或者Win2000,分別運行監(jiān)控軟件、圖象監(jiān)控軟件、圖

7、象記錄軟件、通信協(xié)議軟件、數(shù)據(jù)記錄軟件、WEBSERVE啾件。監(jiān)控軟件和圖象監(jiān)控軟件可以在同一臺計算機上運行，但圖象記錄軟件必須在至少一臺單獨的計算機上24小時運行，它不單記錄圖象，而且還同時記錄各種告警數(shù)據(jù)，開機后24小時運行。圖象記錄軟件還提供圖象查詢功能，用戶可以按照給定的查詢條件對存儲于圖象記錄工作站上的圖象進行查詢和播放。通信協(xié)議軟件主要完成監(jiān)控裝置與監(jiān)控中心的的通信。WEBSERVER件主要完成WEBSERVERS口主頁的動態(tài)刷新等，數(shù)據(jù)記錄軟件主要把監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)記錄在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中。監(jiān)控軟件與圖象監(jiān)控軟件可以運行于同一臺計算機上，比如監(jiān)控工作站；圖象記錄軟件、數(shù)據(jù)記錄軟件、通信協(xié)

8、'議軟件、WEBSERVER（件運行于記錄工作站上。記錄工作站兩臺互相備份，保證每天24小時，每年365天，連續(xù)運行。軟件系統(tǒng)采用IE標(biāo)準(zhǔn)界面運行，監(jiān)控主畫面可以采用地理分布圖，在地理分布圖上標(biāo)出每個無人機房，放置注超文本鏈接，鏈接到下一級畫面，可以方便地進入每個被監(jiān)控?zé)o人機房的內(nèi)部瀏覽信息，甚至可以瀏覽設(shè)備的信息。各種開關(guān)、標(biāo)志、門窗、設(shè)備、電池等都被做成IE5的插件，只要把它們放在主頁上，設(shè)置好它的屬性即可。只要會作主頁就能生成自己想要的監(jiān)控畫面，畫面可以隨意生成，方便用戶應(yīng)用。也降低用戶對設(shè)備開發(fā)商的依賴。在有緊急的告警信息到來時，系統(tǒng)會立即推出發(fā)出告警信息的機房的畫面，發(fā)出聲光

9、報警，可以幫助監(jiān)控人員找出問題，及時處理。而且可以撥通當(dāng)值人員的手機或者呼機，通知當(dāng)值人員。用戶只要運行標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器就可以工作。在任意的地點，任意的時間，只要能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，擁有相應(yīng)的權(quán)限就可以監(jiān)測機房?？刂茩?quán)只能在本地的監(jiān)控中心，保證安全運行。各種數(shù)據(jù)和運行日志被記錄于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫中，支持現(xiàn)有的各種辦公軟件直接生成相應(yīng)的報表。也給用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)接口，容易嵌入到用戶現(xiàn)有的MIS系統(tǒng)中，組成復(fù)雜應(yīng)用。系統(tǒng)提供接口，可以與設(shè)備管理系統(tǒng)接口，為設(shè)備管理系統(tǒng)提供原始的設(shè)備運行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)工作模式：系統(tǒng)處于一直接通的狀態(tài)，把電話線路或者ISDN線路當(dāng)作專線來用。該方式有些浪費通信服務(wù)器的資源，但有著良好

10、的實時監(jiān)控性能，對于要求高的場合必須采用。為了節(jié)省圖象記錄工作站的磁盤空間，圖象可以采取一直記錄和告警記錄兩種模式。3. 監(jiān)控裝置功能描述3.1 圖象監(jiān)控監(jiān)控圖象采用現(xiàn)有的WEBCAM傳輸速率雖然比較低，但對于圖象監(jiān)控已經(jīng)是可以滿足要求了。系統(tǒng)最大可以有4路攝像頭，系統(tǒng)的選通條件下工作，既可以節(jié)省帶寬，也可以滿足全方位觀察現(xiàn)場的要求。圖象監(jiān)控在現(xiàn)場（指被監(jiān)控機房）有一個以太網(wǎng)接口，監(jiān)控裝置設(shè)有1-4路閉路電視像攝影鏡頭選通工作電路?？煽刂?-4路中攝像頭中某一路工作。以便錄像系統(tǒng)能全方位地觀察現(xiàn)場實況。攝像頭的數(shù)量可需要靈活選擇，最少為一部，最多為4部。只要傳輸帶寬允許，可以傳輸清晰連續(xù)的圖象

11、，足以滿足監(jiān)控的要求。圖像監(jiān)控單元與通信主控模塊都接入一個具有4口以太網(wǎng)接口的小型路由設(shè)備，與監(jiān)控中心通過IP網(wǎng)連接。3.2 消防告警與自動控制監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有1-8路報警輸入電路。現(xiàn)場可根據(jù)實際情況進行選擇安裝數(shù)量的傳感器最少了1路，最多為8路。其主要作用于火災(zāi)、防水、防盜等報警。消防報警和自動控制可以用通信主控模塊的開關(guān)量輸入輸出，也可以擴展STC-1模塊。STC-1數(shù)據(jù)采集模塊可以完成8路模擬量、8路開關(guān)量輸入和8路開關(guān)量輸出，用戶可以根據(jù)實際情況選配。3.3 防盜告警當(dāng)非法人員強行進入時，門窗開啟接近開關(guān)發(fā)出聲音報警或紅外線報警器報警，同時監(jiān)察系統(tǒng)立即向管理中心報警。管理中心接到報警時，立

12、即彈出畫面進行現(xiàn)場監(jiān)視。管理中心判斷是否進行110報警監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)通信線路受到破壞，則立即啟用另外線路報警，防患于未然。3.4 防水告警與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有1-8路濕度傳感器的接口電路?？伸`活地選取安裝數(shù)量。當(dāng)發(fā)生濕度傳感器報警時，監(jiān)控系統(tǒng)可自動地開動通風(fēng)設(shè)備。當(dāng)發(fā)生地角水位報警時，則開動排水設(shè)備。防水告警和監(jiān)測可以用通信主控模塊的開關(guān)量輸入輸出，也可以擴展STC-1模塊。STC-1數(shù)據(jù)采集模塊可以完成8路模擬量、8路開關(guān)量輸入和8路開關(guān)量輸出，用戶可以根據(jù)實際情況選配。3.5 直流電源系統(tǒng)告警與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有1-8路直流電壓監(jiān)測接口電路，可分別監(jiān)測直流電壓工作情況。如蓄電池電壓，整流設(shè)備的輸

13、出電壓等，以此監(jiān)測供電系統(tǒng)是否正常。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有1-8路直流電流檢測接口電路，可分別檢測三路不同設(shè)備的使用電流。當(dāng)相應(yīng)設(shè)備發(fā)生報警時，監(jiān)控系統(tǒng)則可自動向管理中心告警。由管理中心派人處理。直流系統(tǒng)告警和監(jiān)測用通信主控模塊的模擬量輸入，也可以擴展STC-1模塊。STC-1數(shù)據(jù)采集模塊可以完成8路模擬量、8路開關(guān)量輸入和8路開關(guān)量輸出，用戶可以根據(jù)實際情況選配。3.6 交流電源系統(tǒng)告警與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有1路交流電壓檢測電路，分別組成對主供電交流電源和備用供電交流電源的入口電源和用戶出口電源電壓檢測，三套三相電壓檢測手段，可分別診斷出主、備供電系統(tǒng)三相電源的斷相、跳閘、接觸不良、保險熔斷、欠壓、過壓及

14、三相電壓不平衡等故障。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有1路交流電流檢測電路接口，分別測出交流三相電源的輸出電流和零序電流（供電電流采用互感器的工作方式）一旦發(fā)生供電電流嚴(yán)重過流時，則呼叫管理中心進行設(shè)備告警。由管理中心進行遙控斷電或派人現(xiàn)場處理。當(dāng)存在較大零序電流時說明交流供電系統(tǒng)存在接地故障，需報有關(guān)部門檢查修理。交流監(jiān)控采用STC-2交流數(shù)據(jù)采集單元，可以完成一條三相電路的數(shù)據(jù)采集，可以根據(jù)機房的時間情況增加或者減少。STC-2同時還提供2路模擬量輸入，6路開關(guān)量輸入和3路開關(guān)量輸出，用戶可以根據(jù)實際情況選配。3.7 空調(diào)設(shè)備的控制與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可利用溫感傳感器自動地進行機房內(nèi)溫度進行控制。以保證設(shè)備在正常溫

15、度范圍進行工作。當(dāng)室內(nèi)溫度過高時，可自動或管理中心遙控兩種方式啟動空調(diào)設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有空調(diào)的入口電壓（單相220V）,入口電流測檢接口電路和空調(diào)設(shè)備通電、斷電控制接口電路。這樣在入口電壓正常時，電流過小或超載時，則說明空調(diào)設(shè)備與電路有故障。如果長時間不制冷和設(shè)備嚴(yán)重超載時，監(jiān)控系統(tǒng)向管理中心告警，由管理中心協(xié)調(diào)處理。由于無人機房一向情況下實際使用面積比較小，采用空調(diào)的容量也有限，使用上述方法可基本保證空調(diào)設(shè)備的檢查與故障判斷。3.8 及時通知一旦監(jiān)控裝置發(fā)現(xiàn)緊急告警，就會立即撥通當(dāng)值人員的手機或者呼機，通知當(dāng)值人員趕往現(xiàn)場處理。避免延誤事故或者情況處理。3.9 通信功能系統(tǒng)的通信模塊提供1路

16、GPR減者GS唬信接口，一個以太網(wǎng)口，2個RS232/422/485接口，用于與其他智能設(shè)備通信。4. 監(jiān)控中心系統(tǒng)功能4.1 圖象、信息記錄與查詢系統(tǒng)采用先進的圖象壓縮算法，可以在計算機硬盤上長時間記錄圖象。圖象被存放于一個文件中。有關(guān)圖象的信息存放在一個數(shù)據(jù)庫中，這樣用戶可以按照各種查找條件進行圖象的查找。各種告警信息也分類記錄于各種數(shù)據(jù)庫中，各種信息除了在告警的情況下必須記錄以外，每隔一個固定的可以設(shè)置的時間間隔，就記錄一次系統(tǒng)的各種信息，目的是為了生成各種日報，也是機房運行情況的記錄。系統(tǒng)還提供系統(tǒng)運行的各種日志文件。日志文件是只讀的。日志可以分類統(tǒng)計。日志文件包括的內(nèi)容：系統(tǒng)的運行與

17、退出、監(jiān)控裝置的運行與退出、所有的撥號記錄、用戶登錄與推出、網(wǎng)絡(luò)的運行情況記錄等等。4.2 監(jiān)控中心控制及對無人機房的遙控功能管理中心自身可控制可視電話接通與對應(yīng)的錄像機的開通。除此之外對無人機房有如下遙控特點。可遙控某無人機房可視電話的接通與關(guān)閉，攝像鏡頭的選擇。這樣可使管理人員隨時對某現(xiàn)場進行實況觀察?？蛇b控某無人機房的消防滅火器的電磁閥的開通與關(guān)閉，以便人工搖控滅火。為了防止非管理人員的誤操作，管理系統(tǒng)在進入此項工作時有操作提示和操作密碼輸入控制，只有輸入正確密碼方能執(zhí)行動作。可遙控某無人機房排水設(shè)備的開通與關(guān)閉。用于機房進水進行排水工作?？蛇b控某無人機房通風(fēng)設(shè)備的開通，以解決機房環(huán)境過

18、濕等問題?？蛇b控某無人機房的空調(diào)設(shè)備的開通與關(guān)閉，可向無人機房的監(jiān)控系統(tǒng)下達是否進行機房溫度自動調(diào)整的命令?？蛇b控某無人機房開通和關(guān)閉紅外線報警器的報警，門、窗開啟報警，IC卡防盜門的非法開啟報警。無人機房的防盜巨響聲音報警等。這些遙控也需有密碼管理?？蛇b控某無人機房IC卡門的開門與關(guān)門，這樣可防止維修人員忘帶IC卡或因外界人員破壞造成IC卡讀卡器的損壞。而不能開門。遙控機房開門和關(guān)門也要有密碼管理?？蛇b控某無人機房的交流電源的主備用電源設(shè)備合閘與開閘及主、備用電源設(shè)備的倒閘等。可遙控某無人機房的直流電源部分的合閘與開閘等，這樣以配合火情、水情和現(xiàn)場工作人員維修工作。4.3 管理中心對無人機房

19、的遙測功能管理中心對無人機房進行遙測，每一分鐘進行一次數(shù)據(jù)記錄，如果增加撥號接入服務(wù)器的數(shù)量則可以管理更多的無人機房。管理中心對無人機房進行遙測主要參數(shù)如下：遙測無人機房的煙感、溫感、濕度的上限參數(shù)，下限平均參數(shù)及異常報警參數(shù)與時間。遙測無人機房的主供電系統(tǒng)的交流的電壓，備用供電系統(tǒng)的電壓，交流供電流的上限參數(shù)，下限平均參數(shù)及異常報警參數(shù)時間。遙測無人機房的直流供電系統(tǒng)中電壓、電流的上限參數(shù)，下限參數(shù)及異常報警參數(shù)與時間。遙測無人機房的防盜、防水和各種設(shè)備工作狀態(tài)。正常與否，發(fā)生報警的次數(shù)與時間。遙測無人機房的IC卡門的工作情況，有無非法開門和開門次數(shù)等。遙測無人機房的監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測參數(shù)。即

20、每分實時監(jiān)測各種參數(shù)。無人機房最多可保留7天實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)可對無人機房中不穩(wěn)定因素進行定性的分析。4.4 報表功能可以生成班報、日報、周報、月報、年報。能夠分類統(tǒng)計各種告警信息、遙測信息，生成報表或數(shù)據(jù)庫，供人工或軟件分析設(shè)備的運行性能。5. 監(jiān)控裝置的設(shè)計簡單說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：二一is、，5.1 主控通信模塊采用RISC的嵌入式控制器，可以支持多種協(xié)議，如RS232/422/485等。系統(tǒng)有以太網(wǎng)接口，1M的數(shù)據(jù)存儲器，實時鐘電路及電源監(jiān)控和看門狗電路。為今后的通信和網(wǎng)絡(luò)接口的擴充奠定了基礎(chǔ)。5.2 通信模塊采用現(xiàn)有GPRSK者短信模塊，設(shè)計主要考慮抗雷，抗干擾。與主控模塊接口的通信

21、處理器接口。5.3 圖象處理模塊圖像監(jiān)控采用現(xiàn)成的WEBCAM以太網(wǎng)接口。5.4 數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊采用單片機及其外部電路組成。通過RS232與主控模塊通信，傳輸信息和命令。STC-1數(shù)據(jù)采集模塊（以下簡稱STC-1模塊）是我公司針對各種應(yīng)用場合，研發(fā)的通用數(shù)據(jù)采集模塊，廣泛應(yīng)用于消防、供水、石化、環(huán)保等各個行業(yè)，為大多數(shù)系統(tǒng)集成商和自動化公司、研究所采用，是一種具有極高性格比、穩(wěn)定可靠的數(shù)采模塊。5.5 關(guān)量輸出，可以作為遙控、跳閘或者告警。8路開關(guān)量輸入，也可以作為脈沖量輸入。8路直流采樣，可以接各種變送器。兩個標(biāo)準(zhǔn)485通信口，支持MODBU或其它規(guī)約，擴展更加容易。貼片安裝，無外部總線，可靠性高，抗干擾能力強。卡式導(dǎo)軌或螺絲固定，現(xiàn)場安裝更加便STC-2交流數(shù)據(jù)采集模塊是我公司針對用戶對于供水自動化控制、城市水處理自動化控制、熱力網(wǎng)絡(luò)管道自動化控制、油田集轉(zhuǎn)油站、熱水鍋爐、工業(yè)蒸汽鍋爐監(jiān)控、水源井、揚水泵站遠程控制而專門開發(fā)的通用數(shù)據(jù)采集模塊，具有極高的性能價格比和穩(wěn)定性。三表法測量