机房动力环境系统监控.doc

深发行青岛分行机房动力环境系统监控推荐建议书（软件型） 北京金亚世特机房设备有限公司二零零七年感谢书 致：深发行青岛分行首先感谢深发行青岛分行，给予我公司这次宝贵的机会参与深发行青岛分行机房动力环境监控改造项目，并设计动力环境监控改造方案，无论结果如何，我们都会珍惜这次机会，力尽所能及做好最优的设计，给予最合理的设计方案，希望有机会为深发行青岛分行的发展尽我们的绵薄之力。北京金亚世特机房设备有限公司2007-12-111 概述随着信息时代的来临和迅猛发展，计算机系统的数量和规模与日俱增，计算机房已成为各企事业单位的重要组成部分，在日常生产和管理中起着举足轻重的作用。机房环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）是大型机房所必不可少的重要设备，它为计算机系统的正常运行提供必要的可靠的保障。一旦这些设备出现故障，就会影响计算机系统的运行，甚至影响企事业单位的正常运营，造成严重后果。对于银行、证券、邮局、海关、IDC等单位，机房管理更为重要，一旦计算机系统出现故障，造成的损失是不可估量的。 对于大型复杂的计算机和网络设备，大多有设备生产商提供专用的网管系统来监控设备的运行。但对于机房环境设备，由于设备种类多、同类设备的型号也很多，每一家设备生产商都只提供本厂设备的监控软件，将这些软件拼凑起来作为机房的监控系统显然是不合适的。所以机房管理人员不得不采用专人值班的方式，定时巡查机房各种设备。这样不仅加重了管理人员的负担，而且发生故障时也不能及时报警，事故追忆、故障分析只能依靠经验和推断，缺乏科学性。正是意识到这样的问题，“机房综合监控系统”正成为新建大型机房所必需的一个部分，在旧机房的改造项目中也越来越多地加入了“机房综合监控系统”。机房监控主要从两个角度来实现，第一是从安全保卫的角度，保障机房各种设备，特别是核心设备的安全，防止被盗、火灾与水浸。第二个方面是保障设备正常运行，对辅助设备工作状态进行监控。如通讯设备数据的远程监视、对机房环境温湿度环境时实监测、对机房供电系统如UPS的工作状态监测、对机房空调系统的远程控制。2 监控对象及内容。设备监控系统2台UPS通过协议监控1台机房专用空调通过协议监控供电监控系统1路市电电量参数检测（电流、电压、频率、功率），掉电、缺项监控报警环境系统环境温湿度监控越限报警，共2个点安防监控1路消防监控远程报警。漏水监控(上水切断+拦水坝) 报警方式监控主机集中监控报警功能手机短信群发报警功能（同时提供电话语音拨叫报警功能）远程登录访问功能3 系统组成机房监控系统主要包含有以下分系统：供配电监控系统、设备运行及工作状态监控系统、温湿度监测系统、消防报警系统、多媒体语音报警系统、电话语音报警系统等。 其配置简述如下： 监控主机，采用高可靠、高稳定的工业计算机，扩展电话语音卡、多设备驱动板构成完整的监控主机。监控主机与各子系统通讯，完成实时数据采集和控制，同时提供网络服务，便于远程浏览站访问各种信息。 监控软件，采用金亚监控系统，该系统采用完全一致的显示界面，美观大方；可以管理各种智能设备，扩展性好；显示和处理完全分离，稳定而高效；提供远程和本地完全一致操作界面，所有操作可以在远程桌面上完成，使用方便；提供基于WEB的远程访问功能，便于随时随地了解机房运行状态；提供完整的二次开发功能，可以完全按照用户需求定制。 UPS监控系统，UPS通过通讯转换模块联接监控主机，完成监控功能。 机房空调监控系统，空调通过通讯转换模块联接监控主机，完成监控功能。 配电监测系统，市电各种参数是通过电量检测仪采集，该设备与监控主机连接，采集各种电流、电压、功率因数等参数。 温湿度监测系统，检测机房重要部位的温湿度分布，通过温湿度传感器和模拟量采集模块构成温湿度检测系统，完成温湿度监控功能。 漏水监控系统，利用现有漏水报警系统，在易发生漏水的空调周围安装拦水坝,通过安装水路电磁阀，一旦出现漏水情况，现有漏水报警系统将联动水路电磁阀执行关闭水路，配合已安装的拦水坝功能，有效的隔离漏水区域，防止漏水事故影响进一步扩大。 消防监控系统，现有机房气体消防系统不做任何更改，利用其控制箱上预留的开关量采集口，将信号传送至监控主机，完成监控功能 短信报警系统，监控主机发现严重事件，即启动短信报警，将详细的报警内容完整正确地发送给管理人员，保障机房安全。 电话语音拨叫报警系统，监控主机发现严重事件，即启动电话语音拨叫报警，自动拨打预设号码，以语音提示方式将详细的报警内容直观地提供给管理人员，保障机房安全。（一）监控本地站监控本地站由现场监控主机及安装在监控主机上的系统管理平台软件组成，系统管理平台软件实时读取现场设备的各种数据（含各类设备本身存储的LOG信息），进行本地存储，显示监控画面，并将变化数据和报警信息进行各种处理、关联及控制，一旦报警产生时通过声光、电话、短信等报警方式通知相应的管理人员，同时能完成在线维护等操作控制。系统管理平台和各子设备之间相对独立，同时各子设备之间又可通过联动策略发生关联。系统管理平台支持B/S或C/S结构，监控本地站仅安装一套软件，即系统管理平台软件，所有设备均采用该软件平台进行无缝集成，各子设备通过接口协议或采集器接入监控本地站进行统一调度管理，联动控制。（二）远程浏览站在本系统中系统管理软件支持IE浏览功能。管理人员可远程通过浏览器，直接查看监控画面，并且该监控画面与监控本地站保持一致，并根据不同的操作权限进行不同的操作。WEB浏览功能应完全集成在管理平台内，无需安装辅助软件或增加硬件设置，实现真正的“零”安装。（三）数据分析管理及查询只要浏览器端接入平台，就可以调度相关设备的实时页面，查阅该设备实时、历史记录，提供多种动态曲线进行必要数据分析。对历史数据系统应自动保存，并提供多种历史数据曲线。系统对每个监控设备的工作状态、工作参量等内容提供简单、直接的查询方式，查询的结果可以输出及打印。同时系统的查询方式可以根据查询条件过滤不关心的内容；系统也支持快速查询功能，当管理人员输入相关信息时，系统可自动进入该设备的工作状态界面。（四）报表功能按要求灵活设定多个报表，一个报表中可以显示的是某个监控设备的运行数据，也可以显示出多个设备的某些运行数据；报表可按要求产生日报、月报、季报、年报及特殊报表。可自动通过电子邮件进行发送。（五）报警功能系统具有并行处理报警的能力，对报警事件按优先级的高低进行处理，并提供不同的报警方式：如窗口报警、声光报警、短信报警、拨号报警等，报警信息可以限次播放，也可支持语音报读。需留有短信报警接口，待统一的短信平台建成后纳入。当报警发生，系统界面自动切换到报警设备的运行状态界面，对报警情况做出直观、形象的说明。并于第一时间（从报警触发到发送报警信息的时间间隔不超过30秒）向相应的管理人员发出报警信息或进行语音拨号，对发送成功与否进行记录。当报警状态解除时（解除条件可以自定义），系统可自动发送相应的恢复短信。系统允许对不同的设备、同一设备的不同的测点（模拟量、数字量）、报警接收对象等具有报警屏蔽功能，同时系统应提供完整的报警事件查询功能，允许用户根据不同的组合条件对报警事件进行查询。报警信息的确认：系统应对每一个报警事件进行确认，但同时允许对多个报警事件集中一次性确认。确认人的相关信息可以在系统日志内自动记录。（六）关联分析诊断功能主要是在系统（软件）层面，通过设定关联逻辑（可快速修改关联逻辑），可以方便的将不同监控设备或不同子系统的信息进行关联分析，压缩处理，减少事件量。可以设定一些事件触发条件，系统会自动执行某个功能或者启动另外一个设备工作等。根据采集的事件信息进行关联、分析，给出较为准确的故障定位和处理建议。4 监控内容功能实现说明4.1 UPS监控4.1.1 运行参数及工作状态监测采用UPS协议通讯板，根据提供的协议内容，可以实时监测 UPS输入输出三相电压，电流，频率，电池电压，温度等电量产数，以及UPS报警状态和工作状态：普通报警、电池低压，旁路供电，逆变器故障等。界面显示可定制如下图：4.1.2 UPS协议监控说明采用厂家提供的通讯协议和智能通讯接口，实时监视UPS的工作状态与参数。对于电量产数，监测软件仅做数值记录，实时显示并生成历史记录，无报警输出。对于UPS运行状态报警，在实时采集报警状态的同时，当相应报警监测报警量触发报警时，现场（或值班室）立即产生声光，并触发报警短信平台，根据预先设定的报警手机号码。将报警信息发送到指定手机，或以语音电话形式拨打指定手机，播放相应报警信息。4.2 机房空调监控说明 通讯协议监控监控内容（使用相应空调协议，通过智能化接口进行监控）对于机房精密空调经常出现的问题，用实时监控的方式达到及时处理的目的。通过数据采集器采集相应空调协议内提供的监控参数，并通过RS-485总线传送到监控主机，可以监控各种提供的报警参数如高低压报警、高低温报警等，并可实时观测空调的设定温湿度，回风温湿度的显示值，且可远程控制空调开关机。用户可根据自己的需要灵活选择。一旦空调发生报警，机房综合管理器立即触发声光报警（如不需要在本地报警，也可屏蔽声光报警），另外系统通过发短信功能及时将报警信息通知相关管理人员，或在监控主机界面上立即弹出报警信息框，通知工作人员。监控内容示例如下（仅对协议内规定内容监控，不限于以下内容）： 空调运行状态监控 空调高低温报警监控 空调高压报警监控 空调高低湿报警监控 空调低压报警监控 空调回风温湿度监控 空调远程开关机4.3 漏水报警监控说明利用设备前端采集器采集现有漏水报警系统的报警信号并传送到数据采集器，并在上水总管和上水支管上分别安装电磁阀(如果有多台空调时)，一旦有漏水情况发生，监控器会立即触发上水电磁阀切断上水水源，报警信号在监控主机上显示，并通过短信或电话拨叫方式及时通知相关管理人员。硬件结构示意图如下:报警信息发至管理员设备用水现有漏水探测器现有漏水探测器手机短信模块漏水报警器上水水源水路电磁阀上水管路 4.4 温湿度报警监控说明对于面积较大的机房，由于设备分布、送风分布等因数影响，机房的不同区域的温湿度不一致，偏移较大的地方对设备的工作状态存在潜在的影响，因此必须加装温湿度检测系统。在机房有关位置安装温湿度传感器，监控系统通过采集温湿度传感器所检测的温度和湿度数据，可实时地监测现场温湿度状况。如下图所示：根据机房的实际情况，在机房内安装温湿度探头并进行监控。通过温湿度探头采集到机房内的温湿度，并在系统中设置温湿度的上下限度，如果机房内温湿度状况超过了预先设定的温湿度界限，报警信息通过发送短信通知相关管理人员到场，以便及时排除故障，在监控主机上伴随有弹出窗口，并记录报警时间及相关信息，在画面上显示发生报警的位置。如下图：并可生成实时曲线和历史24h曲线图。如下：历史记录查询如下：4.5 市电监控说明安装电量监测仪监测机房配电柜供电状况及参数（电流参数通过电流互感器检测接入到电量监测仪），通过通讯协议将参数传输至监控主机。在开关旁边安装OF联动模块，通过数字量采集模块将开关状态信号传递给监控主机。一旦供配电系统工作状态不正常，软件界面自动弹出报警信息，通过手机短信平台报警，告之相关人员，并监控室触发声光报警。 RS485总线采控模块ICP-7053主机La Lb Lc N电流互感器监视参数包括：相电压(Va、Vb、Vc)；线电压（Vab、Vbc、Vca）；三相电流（Ia、Ib、Ic）；频率（f）；有功功率（KWa、KWb、KWc、KW）；无功功率（KVARa 、 KVARb、 KVARc、KVAR）；视在功率（KVAa、KVAb、KVAc、KVA）；功率因数（Pfa、PFb、PFc、PF）；有功电度(KWH)；无功电度(KVARH)。 报警包括： 市电停电报警；电压超高报警；电压超低报警；频率超高报警；频率超低报警； 三相缺相报警等, 显示界面示例如下：4.6 消防监控说明在用户机房消防联动箱内取采集点，如有消防报警信号发生，相关工作人员在机房之外的监控主机上即可得知，以及时采取行动。同时系统可以通过手机或电话模块发短信或拨打电话通知相关人员。并在相应位置显示烟火报警符号，如下图：4.7 短信群发与自动拨号报警功能利用GSM手机短信平台，将报警信息通过短信形式发送到相关管理人员的手机上（可预设多达10个号码），有报警时间记录；并且系统将自动拨打相关管理人员的手机或固定电话，同时播放预制的语音报警内容（包括地点、报警类型等）；可根据管理需要将报警信息识别分类，将相关设备报警发送至相关维护人员；用户可根据需要调整预设号码。如下4.8 集中监控报警功能在用户端电脑主机上运行监控软件，以统一的界面对系统的各个子系统进行集中监控；在收到报警信息时，以弹出窗口的形式提示用户，并伴随有声光报警；也可通过互联网或者局域网在其它电脑上查看报警信息和历史纪录，并可作出相关处理。5 硬件结构示意图语音模块语音拨叫平台上位机多串口卡多功能控制器消防监控漏水监控1台空调两台UPS2个温湿度1路市电 5.1 系统性能说明：系统最大监控点数：100，000系统实时数据传送时间：1s系统控制命令传送时间：2s系统联动命令传送时间：2s系统接入的最大用户个数：不限系统平均无故障时间： 5000小时5.2 保修期限本公司所售出产品保修期为一年。系统所用部分产品介绍5.3 R-820X系列智能电量采集模块系列产品R-8203三相全参数交流电量变送模块 被测路数:三相电流、电压 被测参数:电流电压的真有效值、功率因数、有功功率、无功功率、频率、功率因数、输入有功电度、输出有功电度、总电度、无功电度、视在功率、总的视在功率等 输入频率:4575Hz 电压量程;10500V，可通过外加电压互感器及设定电压变比测量较高电压 电流量程:基本量程05A，可通过外加电流互感器及设电流变比测量较大电流 信号处理:16位A/D转换，6通道，每通道均以4KHz速率同步交流采样，模块实时数据为1秒的真有效值（每秒刷新1次） 过载能力:1.4倍量程输入可正确测量；瞬间（10周波）电流5倍，电压3倍量程不损坏 输出数据:三相电压Ua、Ub、Uc；三相电流Ia、Ib、Ic；有功功率P、无功功率Q、功率因数PF、频率f、各相有功功率Pa、Pb、Pc；各相无功功率Qa、Qb、Qc；正向有功电度、反向有功电度、正向无功电度、反向无功电度等电参数 输出接口:RS-485 通讯速率:1200、2400、4800、9600BPS 通讯协议:ASCII命令集及MODBUS/ASCII协议 精度等级:电流、电压0.2级，其他0.5级 参数设定:模块地址、通讯速率、电压电流变比可通过通讯接口设定 供电电源:+10V+30VDC 显示:无 内置实时钟，提供年、月、日、时、分、秒信息，配备锂电池，确保时钟10年不间断供电5.4 JY-TH01温湿度传感器用途范围：墙面安装、标准信号输出：温温度一体，室内室外环境监控，储存室、楼宇大厦及其它需要测量的场合.主要技术参数：n 量 程：-20-85，585%RHn 传感器：铂电阻，湿敏电容n 精 度：0.5 (0-50)，3%RH (at 23，2590%R)n 长期稳定性：0.1/年 ，1%RH /年n 响应时间：小于15Sn 输 出：RS485n 输出负载能力：电压型负载输入阻抗要大于3K欧，电流型取样总电阻要小于500欧n 供 电：9-12VDCn 储存环境：-40-90，0-95%RH(不结露)n 取样电阻：500欧5.5 电流互感器：n 产品名称： BH-0.66型电流互感器 n 产品用途：用于