#機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1、機房環(huán)境聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案（V1.2）河北天宇通信有限公司1 系統(tǒng)概述31.1 建設目標31.2 運行平臺42 系統(tǒng)設計原則43 系統(tǒng)設計依據(jù)44 NEMS聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)54.1 系統(tǒng)架構54.2 環(huán)境監(jiān)控軟件平臺74.2.1 軟件架構74.2.2 NDMS服務程序74.2.3 Draw組態(tài)軟件84.2.4 圖形界面運行程序View104.3 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計方案104.3.1 供配電系統(tǒng)監(jiān)控104.3.2 UPS監(jiān)控134.3.3 溫濕度監(jiān)測154.3.4 漏水檢測系統(tǒng)184.3.5 門禁監(jiān)測194.3.6 消防監(jiān)測201 系統(tǒng)概述機房是整個信息網(wǎng)絡工程的中樞，是數(shù)據(jù)傳輸中心、數(shù)據(jù)處理中

2、心和數(shù)據(jù)交換中心，因此機房的環(huán)境設備或子系統(tǒng)（如供配電、 UPS、空調(diào)、門禁等）必須為計算機系統(tǒng)提供正常的運行環(huán)境，一旦機房環(huán)境設備出現(xiàn)故障，就會影響到計算機系統(tǒng)的運行，對數(shù)據(jù)傳輸、存儲以及整個系統(tǒng)運行的可靠性構成威脅，若事故嚴重又沒有得到及時的處理，就可能損壞硬件設備，造成嚴重后果。尤其對于銀行，證券，海關，郵局,政府機關等需要實時交換數(shù)據(jù)的單位的機房，機房管理顯得更為重要，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，造成的經(jīng)濟損失更是不可估量。NEMS（Netwroking Environment Monitoring System） 機房環(huán)境及動力設備監(jiān)控系統(tǒng)主要是我公司研發(fā)的對機房設備(如供配電系統(tǒng)、UPS電源

3、、空調(diào)、保安門禁系統(tǒng)等)的運行狀態(tài)、溫度、濕度、潔凈度、供電的電壓、電流、頻率、配電系統(tǒng)的開關狀態(tài)等進行實時監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對機房遙測、遙信、遙控、遙調(diào)的管理功能，為機房高效的管理和安全運營提供有力的保證。系統(tǒng)采用了現(xiàn)代化科技產(chǎn)品和組網(wǎng)方式實現(xiàn)科學化監(jiān)控和管理，大量的節(jié)省了人力物力，提高了工作效率，使工作人員能夠在第一時間準確的查看了解現(xiàn)場情況，保證生產(chǎn)順利進行。1.1 建設目標為銀聯(lián)機房建立包括機房動力、環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)，主要監(jiān)控對象包括：電量檢測、UPS、精密空調(diào)、溫濕度監(jiān)測、漏水檢測、門禁監(jiān)測等，實現(xiàn)724365的全面集中監(jiān)控和管理，保障機房環(huán)境及設備安全高效運行，以實現(xiàn)最高的機房

4、可用率，并不斷提高運營管理水平。機房監(jiān)控管理平臺要能實現(xiàn)四個目標：n 為機房內(nèi)各系統(tǒng)及設備運行提供高度穩(wěn)定可靠的監(jiān)控信息資源；n 節(jié)省機房運行管理費用，達到短期投資長期受益的目的；n 確保提高機房管理工作效率并提供安全舒適的工作環(huán)境；n 系統(tǒng)軟/硬件均采用模塊化結構設計，適應發(fā)展需要，做到具有可擴展性、可變性，適應環(huán)境的變化和工作性質(zhì)的多樣化。1.2 運行平臺本系統(tǒng)以使用單位內(nèi)部的網(wǎng)絡為基礎，新建系統(tǒng)建立在此基礎上，運行平臺情況如下： 整個系統(tǒng)網(wǎng)絡運行基于TCP/IP協(xié)議； 系統(tǒng)運行基于主流操作系統(tǒng)Microsoft的Windows操作平臺下； 數(shù)據(jù)庫采用MySql；2 系統(tǒng)設計原則1) 技術

5、先進性：選用國際最新的專業(yè)廠家產(chǎn)品2) 系統(tǒng)高可靠性：系統(tǒng)的硬件和軟件均采用技術成熟的產(chǎn)品3) 系統(tǒng)運行管理方便：軟件系統(tǒng)中文化，操作方便4) 技術支持能力強：承建單位技術實力強，服務完善5) 系統(tǒng)可擴展性能強：模塊化結構有利于擴容與擴展6) 投資少：系統(tǒng)選型具有高性能價格比7) 維護方便：模塊化結構，并具備專家自診斷功能8) 建設時間短：在較短的時間內(nèi)完成系統(tǒng)的安裝調(diào)試3 系統(tǒng)設計依據(jù)依據(jù)的相關規(guī)范包括：計算機機房集中監(jiān)控用戶要求計算機站場地技術條件 GB2887-89計算機站場地安全要求 GB9361工業(yè)企業(yè)通信接地設計規(guī)范GBJ79-85安全防范工程程序與要求 GA/T75-94安全防范

6、系統(tǒng)驗收規(guī)則 （GA308-2001）電子計算機場地通用規(guī)范（GB/T2887-2000）智能建筑設計標準 （GB/T 50314-2000）通信系統(tǒng)機房設計 （GBKJ-90）安全防范通用圖形符號 （CA/7494）安全防范工程費用概預算編制辦法 （CA/T7094）國家或行業(yè)批準的相關產(chǎn)品通用技術條件4 NEMS聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)4.1 系統(tǒng)架構NEMS聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要對機房的動力設備、環(huán)境設備實施集中監(jiān)控，系統(tǒng)分為三層：現(xiàn)場監(jiān)控點（包含各種智能設備）、監(jiān)控中心、監(jiān)控客戶端，為了增強系統(tǒng)的報警功能，用戶可根據(jù)需要選擇配置電腦顯示報警、多媒體語音報警、遠程電話撥號報警、手機短信報警功能。系

7、統(tǒng)架構如下圖所示：報警音響客戶端客戶端電話/短信報警服務器10/100M以太網(wǎng)交換機HB三區(qū)HB二區(qū)HB一區(qū)HBRS485/以太網(wǎng)/SNMPRS485/以太網(wǎng)/SNMPRS485/以太網(wǎng)/SNMP數(shù)據(jù)采集器現(xiàn)場聲光報警器溫濕度傳感器溫濕度傳感器煙霧傳感器漏水控制器紅外傳感器電力監(jiān)測模塊UPS、空調(diào)現(xiàn)場監(jiān)控點: 現(xiàn)場監(jiān)控點由數(shù)據(jù)采集器、各種檢測器、傳感器、智能模塊、協(xié)議轉換模塊、信號處理模塊、多設備驅(qū)動卡等組成?，F(xiàn)場監(jiān)控點負責機房環(huán)境及機房設備的數(shù)據(jù)采集、分析、處理、顯示及報警。同時將采集處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心: 監(jiān)控中心實現(xiàn)對多個聯(lián)網(wǎng)機房的集中監(jiān)控，接收機房內(nèi)各種動力設備

8、與環(huán)境設備的各種狀態(tài)信息、報警信息，并將管理人員的控制命令發(fā)送到各機房，用戶只需登錄NEMS系統(tǒng)就完成對整個機房資源的管理。用戶可根據(jù)需要選擇配置電腦顯示報警、多媒體語音報警、遠程電話撥號報警、手機短信報警等報警功能。監(jiān)控客戶端: 監(jiān)控客戶端安裝在管理人員電腦上，管理人員可以通過查看監(jiān)控畫面，實現(xiàn)對機房的集中監(jiān)控。4.2 環(huán)境監(jiān)控軟件平臺4.2.1 軟件架構NEMS是一套自動化組態(tài)軟件平臺，完全建立在標準的組件構架上，可為客戶貼身定制自己的監(jiān)控系統(tǒng)。平臺采取開放式模塊化組件技術，多組件協(xié)同處理來自各個現(xiàn)場的報警信息、系統(tǒng)運行日志、設備運行日志，這些數(shù)據(jù)通過受理、分析、處理、校驗等處理過程，保證

9、報警信息及時、正確的得到記錄分析，同時為維護部門提供日常維護報表等分析數(shù)據(jù)。NEMS整個系統(tǒng)結構都為模塊化，組建十分靈活，擴展十分方便。NEMS是一套集成式的軟件包,其中所有組件都可以獨立分布式地運行,通過網(wǎng)絡服務程序與其它組件交換數(shù)據(jù)，包括三個部分：NDMS：高性能的網(wǎng)絡通信服務程序Draw：功能強大的人機界面組態(tài)工具View：高可靠、快速的圖形界面運行系統(tǒng)4.2.2 NDMS服務程序NDMS是高性能的網(wǎng)絡通信服務程序，實現(xiàn)與各種檢測、控制設備的通訊，負責從檢測設備讀取實時數(shù)據(jù)，同時將來自圖形界面和實時數(shù)據(jù)庫的控制命令寫入設備。NDMS是整個應用系統(tǒng)的核心，構建分布式應用系統(tǒng)的基礎。它負責整

10、個應用系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警信息處理、數(shù)據(jù)服務請求處理。NDMS服務程序的界面如下：服務控制程序的啟動停止界面4.2.3 Draw組態(tài)軟件Draw，功能強大的人機界面組態(tài)工具。Draw是集成的開發(fā)環(huán)境，它使用面向?qū)ο蟮膱D形對象創(chuàng)建動畫式顯示窗口。這些窗口的數(shù)據(jù)、圖形顯示內(nèi)容可以來自過程I/O或Microsoft Windows第三方應用程序。Draw組態(tài)軟件提供了很多繪制工具方便設計人員使用，非常方便的就可以繪制出既美觀又逼真的畫面。模塊還可以設置與實際設備相關聯(lián)的關聯(lián)變量，再把畫圖中的一個圖素和一個關聯(lián)變量關聯(lián)起來時，就可以通過這張畫面來觀察實際環(huán)境中的環(huán)境值了

11、。組態(tài)軟件的界面如下：組態(tài)模塊的繪圖功能組態(tài)模塊的設置數(shù)據(jù)字典功能4.2.4 圖形界面運行程序ViewView，高可靠、快速的圖形界面運行系統(tǒng)。View用來運行由Draw創(chuàng)建的圖形窗口，支持的畫面數(shù)量不受限制，數(shù)據(jù)刷新速度數(shù)據(jù)刷新速度快于2秒。View主界面如下：4.3 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計方案4.3.1 供配電系統(tǒng)監(jiān)控對于機房配電室的市電進線，其供電電源質(zhì)量的好壞將直接影響機房設備的安全，因此需采用智能電量監(jiān)測儀對機房市電進線的供電參數(shù)實行監(jiān)測。通過監(jiān)視市電進線三相電源的相電壓、線電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率等參數(shù)。對于重要的參數(shù)，可作曲線記錄，系統(tǒng)管理員和操作員可以通過歷史曲

12、線圖查看每天的電壓、頻率、有功、無功的最大值、最小值、當前值及電壓、電流峰值。通過分析有關參數(shù)的歷史曲線，管理員能清楚地知道供電電源的質(zhì)量是否可靠完好，為合理地管理機房電源提供科學的依據(jù)。越限參數(shù)變色顯示報警，并伴隨有報警多媒體語音，系統(tǒng)進行報警記錄的同時有相應的處理提示。用戶還可根據(jù)需要對重要的報警事件設置電話語音撥號、手機短信等對外報警功能，如機房停電時，系統(tǒng)可以及時將停電信息通過手機短信、電話語音撥號通知機房管理人員。系統(tǒng)設計使用力創(chuàng)科技的EDA9033D智能電量檢測儀，全面檢測市電進線配電柜的電源參數(shù)。實時檢測市電供電的質(zhì)量，當電源參數(shù)超過設備的安全電源要求時，系統(tǒng)即可提供及時的報警以

13、便管理員及時地采取措施，同時通過供電參數(shù)的歷史曲線可方便查看用戶的實際供電的品質(zhì)，為用戶合理地管理機房供電提供科學的依據(jù)?！癊DA9033D三相智能電參數(shù)測量模塊”是一款性能優(yōu)異，價格低廉的智能型電參數(shù)測量與采集模塊，是EDA9033A電參數(shù)測量模塊的升級產(chǎn)品，三表法準確測量三相三線制或三相四線制交流電路中的三相電壓、電流（真有效值）；總的及各單相的有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、基波有功、諧波有功、基波無功；頻率、正反向有功電度、正反向無功電度等電參數(shù)；帶2路開關量輸入、2路繼電器輸出（可設置為報警輸出）、2路有功電能脈沖輸出及1路420mA模擬量輸出；模塊實時數(shù)據(jù)的更新周期40mS

14、1000mS可設置；數(shù)據(jù)與報警信息等可自動上傳。該款產(chǎn)品功能強大，在電力、油田、水資源監(jiān)測、監(jiān)控裝置與系統(tǒng)中有廣泛應用。 功能特點 功能及指標 輸入信號三相交流電壓、電流。輸入頻率：4575Hz。電壓量程：50V、100V、250V、500V可選。電流量程：1A、5A、20A；通過外置互感器可實現(xiàn)量程50A、100A、200A、500A、1000A。信號處理：16位A/D轉換，6通道，每通道均以4KHz速率同步交流采樣，真有效值測量；數(shù)據(jù)更新：模塊實時數(shù)據(jù)的更新周期可設置（40mS1000mS，每步為10mS）；過載能力：1.4倍量程輸入可正確測量；瞬間(10周波)電流5倍，電壓3倍量程不損壞

15、。輸入阻抗：電壓通道1 kV；電流通道10m； 通訊輸出輸出數(shù)據(jù)：三相相電壓Ua、Ub、Uc；三相電流Ia、Ib、Ic；有功功率P、無功功率Q、視在功率S、功率因數(shù)PF、基波有功功率P1、諧波有功功率Px、基波無功功率Q1、頻率F；各單相（A、B、C）的P、Q、S、PF、P1、Px、Q1 ；正向有功電度、反向有功電度、正向無功電度、反向無功電度等電參數(shù)。輸出接口：RS-485 二線制 15KV ESD保護、 或RS-232 三線制 2KV ESD保護；數(shù)據(jù)格式：可設置；10位，1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位1；或11位，為奇、偶或無校驗可軟件設置通訊速率（Bps）：1200、2400、4

16、800、9600、19.2K；通訊規(guī)約：標準MODBUS-RTU通訊規(guī)約。I/O端口開關量輸入： 2路，無源空觸點或邏輯電平輸入，00.5V或短接為0，+330V或開路為1；開關量輸出：2路，為繼電器常開觸點輸出，繼電器觸點容量為3A250VAC； 可設置為各參數(shù)的上下限報警輸出；參數(shù)類型可設定，報警上下限可設定；電能脈沖輸出：2路，1路為有功電能脈沖輸出，1路為無功電能脈沖輸出，（無方向，正向與反向和）；脈沖為對電源地GND,寬度為5080mS,負脈沖；每個脈沖當量為：模塊U0 * I0/度；模擬量輸出：1路420mA，可配置為任一測量的參數(shù)輸出，或做為遙調(diào)輸出； 測量精度電流、電壓：0.2

17、級；其它電量：0.5級； 參數(shù)設定模塊地址、波特率、電量底數(shù)、報警參數(shù)等均可通過通訊接口設定。 供電電源 DC+5V5%、DC+1030V；功耗：0.5W+5V供電，消耗電流小于70mA，輸入紋波應小于100mV，輸入電壓5V5%。+1030V供電，消耗電流小于70mA，最高輸入電壓不得超過+32V。 隔離電壓1000V，電流輸入、電壓輸入、AC電源輸入、繼電器輸出觸點、通訊接口輸出之間均相互隔離，通訊接口、直流電源、電能脈沖輸出、開關量輸入、模擬量輸出之間共地GND。 尺寸與安裝外型尺寸：122mm*70mm*54mm；安裝方式：DIN導軌卡裝 工作環(huán)境工作溫度：-20+70 存儲溫度：-4

18、0+85 相對濕度：5%95%不結露供配電系統(tǒng)監(jiān)控界面：配電柜監(jiān)控界面4.3.2 UPS監(jiān)控UPS是機房主要設備的二級供電保障，如果一旦出現(xiàn)機房市電停電，UPS隨即轉入工作，管理人員必須對UPS的后備工作狀態(tài)有準確的了解，節(jié)假日一般為機房值守空白段，此時UPS監(jiān)控系統(tǒng)將接替管理人員工作，對開始異常情況及時給出提示。銀聯(lián)機房目前有兩臺梅蘭日蘭惠星系列UPS，監(jiān)控主機通過RS232/RS485通訊接口和UPS進行連接，監(jiān)控系統(tǒng)可以使用廠家提供的通訊協(xié)議實時地監(jiān)視UPS整流器、逆變器、電池（電池健康檢測，含電壓電流等數(shù)值）、旁路、負載等各部分的運行狀態(tài)與參數(shù)（監(jiān)測內(nèi)容由廠家的協(xié)議決定，不同品牌、型號

19、的UPS可能所監(jiān)控到的內(nèi)容不同）。系統(tǒng)可全面診斷UPS運行狀況，實時監(jiān)視UPS的各種參數(shù)。一旦UPS報警，將自動切換到相應UPS監(jiān)控子系統(tǒng)的運行畫面。越限參數(shù)變色顯示報警，并伴隨有報警多媒體語音，系統(tǒng)進行報警記錄的同時有相應的處理提示。用戶還可根據(jù)需要對重要的報警事件設置電話語音撥號、手機短信等對外報警功能。對于重要的參數(shù)，可作曲線記錄，系統(tǒng)可查詢一年內(nèi)相應參數(shù)的運行曲線，并可顯示查詢選定具體時間相應時間的參數(shù)值，當天（以天為單位）該參數(shù)的最大值，最小值，方便管理員全面了解UPS的運行狀況，及時地發(fā)現(xiàn)并解決UPS運行中出現(xiàn)的各種問題。UPS監(jiān)控參數(shù)： UPS市電輸入電壓、UPS市電輸入電壓最大

20、值、UPS輸入電壓最小值、UPS輸入頻率； UPS輸出電壓、UPS輸出電流、UPS輸出頻率； UPS單相負荷率、總負荷率、UPS輸出功率； UPS旁路電壓、電流、頻率； UPS電池電壓、電池充電后備時間等；UPS監(jiān)控界面：UPS檢測界面圖例4.3.3 溫濕度監(jiān)測在機房中有大量的精密設備，設備對溫、濕度等運行環(huán)境的要求非常嚴格，所以應加裝溫濕度傳感器，以實時檢測機房和重要設備區(qū)域內(nèi)的溫、濕度。溫濕度一體化傳感器將把檢測到的溫濕度值實時傳送到監(jiān)控服務器中，并在監(jiān)控界面上以圖形形式直觀地表現(xiàn)出來。一旦溫、濕度值越限，系統(tǒng)將自動彈出報警框并觸發(fā)語音報警，提示管理員通過調(diào)節(jié)空調(diào)溫、濕度值給機房設備提供最

21、佳運行環(huán)境。并且還可以將一段時間內(nèi)機房里的溫濕度值通過歷史曲線直觀地表現(xiàn)出來，以方便管理人員進行查看。對于機房內(nèi)使用非精密空調(diào)時特別重要，可讓管理員及時地了解機房內(nèi)實際的溫濕度運行情況。銀聯(lián)機房面積60平米左右，安裝2個昆侖海岸JWSK-6工業(yè)級寬溫程溫濕度變送器，其中在設備區(qū)安裝1個，其它區(qū)域安裝一個。昆侖海岸JWSK-6工業(yè)級寬溫程溫濕度變送器為工業(yè)級產(chǎn)品.可以針對-40+120范圍內(nèi)的溫、濕度進行測量。傳感器性能可靠，使用壽命長，響應速度快，濕度測量的溫度范圍寬。具有同類產(chǎn)品中低價格和高精度的特點。探頭抗結露。產(chǎn)品特點 濕度測量的溫度范圍寬（-40+120） 精度高 低漂移 響應速度快

22、體積小 安裝方便 性能穩(wěn)定 使用壽命長 搞干擾能力強 獨有的過濾網(wǎng)的設計，可以有效的減小風速對測量的誤差，延長探頭的使用壽命。 達到防爆產(chǎn)品性能要求，防爆等級為ExiaIICT6技術參數(shù) n 供 電 直流供電:DC 24V（22V26V）(默認)n 交流供電:AC 24V（18V24V）防爆型不含交流供電 n 量 程 0%RH100%RHn -40120 n A級精度 溫度:40120n 濕度: 2%(25,5%RH95%RH) n B級精度 濕度: 3%(25,5%RH95%RH)n 溫度: 0.5(-2060) n 變送電路工作溫度 -2060 n 探頭工作溫度 -40120 n 長期穩(wěn)定

23、性 濕度:1%/yn 溫度:0.1/y n 響應時間 濕度:4sn 溫度:15s n 輸出信號 電流輸出:三線 420mA或 010mA或20mAn 電壓輸出:三線 05V或 010Vn 網(wǎng)絡總線輸出:RS485或 RS232 n 負載能力 電流輸出: 500n 電壓輸出:輸出阻抗 250 n 防爆等級 ExiaCT6溫濕度監(jiān)控界面：4.3.4 漏水檢測系統(tǒng)鑒于機房中心設備的重要性，機房又需做到無人值守，而且地板下強電、弱電、地線、電纜縱橫交錯，如空調(diào)或外墻不慎發(fā)生漏水而不能及時發(fā)現(xiàn)并處理，后果將不堪設想。根據(jù)用戶的要求和場地的實際情況，系統(tǒng)設計使用美國RAYCHEM公司的定位式漏水檢測系統(tǒng)，

24、用來監(jiān)測機房內(nèi)無漏水事件發(fā)生，確保設備不受水浸的危害。系統(tǒng)本身包括：漏水控制器和漏水檢測的其他輔助設備，在有可能漏水的空調(diào)水源周圍，每臺空調(diào)各使用1條7.5米漏水感應繩進行圍閉，當檢測到有漏水情況發(fā)生時，系統(tǒng)在第一時間報警，監(jiān)控界面自動切換到漏水監(jiān)測畫面上，并且在畫面上顯示具體的漏水位置（精確到米），同時發(fā)出聲光、電話或短信報警，及時通知有關人員排除漏水故障。漏水報警控制器選用RAYCHEM公司的TTSIM-1A，提供RS485接口及接口協(xié)議，可為第三方集成，接入感應線最大長度150M。接線方式如圖所示：漏水檢測監(jiān)控界面:漏水監(jiān)測圖例4.3.5 門禁監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測主控機，能與門禁裝置進行通訊，可收