5-全功能动力环境监控系统解决方案SHOONIS(通用)20140527(V4.0).doc

全功能动力环境监控系统解决方案全功能动力环境监控系统解决方案Technology Program深圳市中联创新自控系统有限公司2014年5月25日目 录第一章 背景介绍71.1 背景介绍71.2 系统需求8第二章 设计原则102.1 设计原则102.2 设计依据10第三章 系统设计133.1 系统总体设计133.2 机房分类133.3 监测对象143.4 监控采集方式选型143.4.1 早期监控方式143.4.2 传统监控方式153.4.3 多串口服务器方式163.4.4 嵌入式协议解析、主动上报方式173.4.5 低端支持离线存储、支持脱机报警183.5 动力系统监控设计203.5.1 高压配电设备203.5.2 低压配电设备203.5.3 发电机组监控233.5.4 变压器监控243.5.5 不间断电源UPS监控253.5.6 逆变器监控263.5.7 直流电源系统监控273.5.8 蓄电池组监测283.5.9 智能交流电源分配列柜监控303.6 机房环境监控设计313.6.1 温湿度监控313.6.2 漏水监控333.6.3 消防监测343.7 空调及节能系统设计363.7.1 普通空调监控363.7.2 智能精密空调监控373.7.3 中央空调监控383.8 微模块监控设计393.8.1 微模块ATS系统监控403.8.2 微模块高压直流电源系统监控403.8.3 智能交流电源分配列柜监控413.8.4 微模块温湿度监控423.8.5 漏水监控433.8.6 极早期消防监测443.8.7 行间空调监控443.9 安保系统监控设计453.9.1 视频监控设计453.9.2 门禁管理设计493.9.3 入侵防盗设计553.9.4 IP对讲设计563.10 IT系统监控设计573.11 前端监控设备供电设计583.12 传输网络设计583.13 一级监控中心设计593.14 多级管理中心设计60第四章 系统功能624.1 总体集成功能624.2 动力环境监控功能634.2.1 温湿度监控634.2.2 消防监控644.2.3 空调监控654.2.4 水浸监控664.2.5 供配电系统664.2.6 智能电池组监控674.3 告警功能684.3.1 告警显示功能684.3.2 详细的告警设置694.3.3 自定义告警设置694.3.4 告警颜色、声音设置704.3.5 告警事件实时显示714.3.6 根据不同的事件设置告警联动724.3.7 告警时自动拨打设定电话或发送短信724.4 视频联动告警功能734.4.1 联动抓拍自由绑定功能734.4.2 视频、图片抓拍功能754.4.3 告警值班功能764.4.4 视频抓拍自动负载功能764.4.5 事件查询及抓拍历史图像回放764.5 视频监控功能774.5.1 任意多分屏显示功能774.5.2 支持视频轮巡功能794.5.3 视频历史视频流回放功能804.6 门禁管理功能814.6.1 强大的人员、机房授权功能814.6.2 给机房出入人员发卡814.6.3 给机房出入人员分组进行进出门授权834.6.4 挂历式的日程表功能834.6.5 支持多种专用卡片识别844.6.6 系统支持Wiegand多种格式输入854.6.7 系统支持设备远程升级功能854.7 IP对讲功能864.8 强大的系统管理功能874.8.1 强大的设备管理功能874.8.2 详尽的操作日志功能884.8.3 强大的自定义搜索功能884.8.4 强大的权限管理功能884.8.5 添加自定义的操作员组894.8.6 系统通讯安全性功能894.8.7 系统防劫持功能904.8.8 服务器数据防拷贝功能904.8.9 数据库安全性管理功能904.9 多级服务器功能904.10 数据交换功能914.11 数据汇总功能924.11.1 多业务报表查询934.11.2 人员轨迹查询功能944.11.3 基础数据统计功能96第五章 系统建设要点985.1 系统必须实现的功能985.1.1 底端监控采集设备具备告警产生和记录功能985.1.2 底端设备监控接入控制器具备数据主动上传功能995.1.3 与视频联动的报警显示功能1005.1.4 可靠的报警通知功能1015.1.5 灵活直观的数据显示功能1015.1.6 告警预案功能1045.1.7 IP对讲功能1045.1.8 便利的布防撤防功能1045.1.9 安全可靠的门禁控制功能1055.1.10 灵活的人员出入权限管理功能1055.1.11 视频联动抓拍功能1065.1.12 数据汇总功能1065.1.13 便捷的视频抓拍查询功能1065.1.14 实时视频查看功能1075.1.15 现场火警联动功能1075.1.16 现场语音提示功能1075.2 系统具备的安全性1085.2.1 通讯具备高安全性1085.2.2 设备具有防劫持能力1085.2.3 设备监控接入控制器采用RTOS实时操作系统1095.2.4 服务器数据防拷贝1095.2.5 数据库具备高安全性1095.2.6 系统具备严格的操作权限管控1105.3 系统具备的性能和可靠性要求1105.3.1 底端告警快速上传1105.3.2 设备采用全工业级设计1115.3.3 宽电压设计1115.3.4 服务器与设备间的数据能自动同步1115.3.5 上下级服务器具备数据自动同步1125.3.6 视频抓拍的自动负载均衡1125.4 系统结构要求1125.4.1 系统为单平台，并具备高度集成性1125.4.2 系统采用分布式存储、集中式管理模式113第一章 背景介绍1.1 背景介绍随着现代通信事业的迅猛发展、计算机的普及、基于网络应用不断深入扩展应用、日常生活及生产对网络和数据资源的依赖日益倍增，各行业（金融行业、通信运营商、电力行业、政府机构、大型企业、物业等）相应数据中心（IDC）、网络机房、数据业务机房、小区物业机房、通信基站、模块局（接入网）机房、通信母局等规模大小不等的机房不断涌现及扩容建设。伴随着机房投入使用前棘手问题随之产生：如何对动力设备实现有效的监控？如何有效地监测设备运行环境？如何对机房安保环境进行有效的监管？如何对提供核心服务的计算机、网络设备进行监控？如何将有限的运维力量发挥最大的效能？等等一系列问题将摆在面前，急待解决；作为机房的建设者、设计者、使用者都已充分意识到此问题。各类机房特点：l 网络机房、数据业务机房一般具有如下特点：服务器、交换设备多，对机房的环境要求较高；机房服务器等设备安全级别高，相应的安保级别也高；机房的动力设备种类多、数量也多、一般为有人值守或者半值守状态，维护难度大，维护人员数量少、但需综合能力强；机房内的服务器、网络设备多，要求预警级别高；如果万一出现故障影响范围较大、损失不菲。l 通信基站和模块局（接入网）机房一般具有如下特点：局站点多；传输资源有限；机房（基站）的动力设备种类少、数量少；机房（基站）设备投资少；电力网情况不很稳定；机房（基站）所处环境也比较恶劣，而且平时机房（基站）基本上都是无人值守。l 小区物业机房一般具有如下特点：机房设备主要为动力设备，如发电机、低压配电系统、小型UPS、消防及生活水箱水泵、等，种类少、数量不多；一般为半值守状态，维护难度不高，但具备综合专业技能维护人员数量少；l 数据中心（IDC）、通信母局机楼一般具有如下物点：机楼内的专业机房(油机房、低压配电房、UPS房、传输交换房、数据机房、核心数据机房等)数量多，核心数据服务器、交换设备多，对机房的综合环境要求高；机房的动力设备种类众多、数量众多、维护难度大，一般为有人值守，需维护人员综合技能高；机房内的设备价值高，综合安全防范要求级别最高；机房内的服务器、网络设备多，要求预警级别高； 如果出现故障影响范围广、损失严重。1.2 系统需求基于以上的原因，面对棘手的问题，迫切需要一套综合的动力环境监控系统来解决上述存在的问题，本系统对分布的各个独立的动力设备和机房环境、机房安保监控对象进行遥测、遥信等采集，实时监视系统和设备、安保的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，并作必要的遥控、遥调操作，适时通知人员处理；实现机房的少人、无人值守，以及电源、空调的集中监控维护管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性，为机房的管理自动化、运行智能化和决策科学化提供有力的技术支持。动力环境监控系统需求实现以下功能：l 机房动力设备通过智能数据接口（RS232、RS485、RS422）或者增加采集传感设备接入动力环境监控系统，实现设备运行正常状态监测、异常状态预测、在线智能故障诊断等功能。l 动力设备及服务器、传输交换设备的工作环境，如温湿度、漏水、消防等环境参量监测、机房空调监测接入动力环境监控系统，实现数据实时监测、告警阀值设定、告警预测、告警时结合应急预案采取相应处理策略，确保工作环境处于健康状态，为设备可靠运行提供有力保障。l 机房作为重要的区域，机房的安防环境需接入动力环境监控系统，实现对机房门禁管理、入侵防盗报警管理、视频监控、IP对讲等功能，确保机房的安全防范，实现远程无人值守管理，节约人力资源。l 机房服务器、网络设备（交换机、路由器、交换机等）支持SNMP（简单网管协议），接入动力环境监控系统，实现对设备工作状态监控，设定告警阀值实现预警功能，及时掌握提供核心服务各设备健康指数。l 监控系统需支持灵活的组网方式，可根据现场提供的资源组建监控网络，支持现场数据总线（RS485、RS422、RS232等）、TCP/IP、E1、ADSL、GPRS、3G（EVDO、HSDA、WCDMA）等方式组网。l 对于分散的机房，需采用分布式应用、集中监控、统一管理的原则，实现机房无人值守。第二章 设计原则2.1 设计原则采用 “统一前端协议解释、统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一设备标注、统一位置标识”的动力环境监控系统，整合各类不同种类的设备、不同传输方式的网络资源、不同设备的报警信息，实现监控系统的数字化、网络化和智能化。1、充分利用建设方现有资源进行建设，系统主要考虑采用（现场数据总线、TCP/IP、E1、ADSL、GPRS、3G，选择具体传输方式）传输路由进行组网。2、方案具有平滑的扩容和升级能力，以适应建设方业务发展和管理的需要。3、开放的数据接口，监控系统未来考虑与其他监控系统的互联，或者可接入其它监控系统。4、良好的可维护性：一是从组网结构上考虑运维体制可能的变化对监控业务的影响，适应建设方运维体系的可能的变动；二是选型的设备采用维护工作量较少和易于维护的设备，最大限度的减少日常运维工作量。5、系统结构具有很好的稳定性：一是系统某一接点或某一设备的故障不影响其它设备和系统的正常运行；二是选型设备本身具有较好的稳定性和良好的故障保护功能。6、系统的先进性：设计的系统和设备能满足现行发布的关于动力设备、环境及视频监控系统的全部技术规范和要求，软硬件能方便和可预见的进行扩容，对于本次机房设备监控预留扩容接口。所选用的系统和设备是目前在国际国内具有领先水平的，能够满足系统长期建设和发展的需要，以最大限度的保护用户投资。2.2 设计依据l 通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统YDT1363-2005；l 工业企业通用设计规范 GBT42-81l 安全技术防范产品管理办法（国家技监局、公安部12号令）l 防盗安全门通用技术要求（GB 17565-2007）l 民用闭路监视系统工程技术规范（GB 50198-94）l 安全防范工程技术规范（GB 50348-2004）l 视频安全监控系统技术要求（GA/T 367-2001）l 入侵报警系统技术要求（GA/T 368-2001）l 出入口控制系统技术要求（GA/T 394-2002）l 城市监控报警联网系统 通用技术要求（GA/T 669.1-2008）l 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T 670-2006）l 计算机站场地技术条GB2887-89l 计算机站场地安全要求GB9361l 关于开展城市报警与监控技术系统建设的意见l 城市报警与监控系统建设技术指南l 城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案l 视频监控系统数据传输技术规范l 智能建筑设计标准（DBJ08-47-95）l 民用建筑电气设备规范（JGJ/T16-92）l 商用建筑线缆标准（EIA/TIA-569）l 工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）l 电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ23-90，92）l 民用闭路监视系统工程技术规范（GB50198-91）l 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）l 建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T50311-2000）l 建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T50312-2000）l 民用闭路监视系统工程技术规范（GB50198-94）l 安全防范系统通用图形符号（GA/10408.5-2000）l 民用建筑电缆电视系统工程技术规范（GBJ-120-78）l 电气装置安装施工及验收规范（BJ232-90，92）l 公安部监控设备安装规范l 建筑防雷设计规范（GBJ57-83）全功能动力环境监控系统解决方案第三章 系统设计3.1 系统总体设计本系统设计采用中联创新S80云安防系统动环监控系统(以下简称：S80动环监控系统)，其采用“硬件采集设备+服务器平台软件+工作站”的管理模式,将各机房分散的动力设备、环境监测设备、门禁设备、视频监控设备、消防设备等通过计算机及网络技术，实现集中监控管理。本监控系统使用TCP/IP协议连接所有设备，实现系统全网络化结构，平台软件基于C/S结构，支持二次开发，软件已集成OPC-Server接口，无缝接入第三方系统平台，具备良好的开放性，具备良好的扩展功能，大大提升系统的智能化水平。S80动力监控系统平台软件是基于WINDOWS操作系统上开发的应用软件，采用大型分布式关系数据库系统Microsoft SQL Server为存储数据库。该平台软件类似WINDOWS操作风格，操作简单，易于上手。下图为平台软件的系统结构：3.2 机房分类根据机房建设时设计的功能可分为：数据网络机房、动力设备机房、传输机房； 电信运营商机房可分为：光纤机房（接入网）、移动基站、汇聚网机房（城域网机房）、机楼（母局）、数据中心机房（IDC）等；根据建设规模可分为：独立型机房、联网型多级机房；针对不同机房的监控测点有所不同、监控的内容亦有所不同。3.3 监测对象动力环境监控系统的监测对象分为以下几类：l 动力系统交流供电系统：高低压配电、列头柜、UPS、ATS、柴油发电机、稳压器、逆变器等；直流供电系统：整流电源、逆变器、蓄电池组、DC/DC变换电源、电操屏等；l 环境系统温湿度、水浸、液位、消防等；l 空调及节能系统普通空调、精密空调、大型冷水机组、新风系统、照明控制等；l 安保系统门禁管理、视频监控、入侵防盗、IP对讲等；l IT系统服务器、路由器、交换机、防火墙、操作系统等；3.4 监控采集方式选型动力环监控系统历经数十年的发展，分别出现不同体系统的监控采集方式，并在不断地完善优化，功能越来越强大。1.1.1 早期监控方式早期监控方式早期动环监控系统采用单节点非联网型监控系统，各节点独立工作，只能对机房简易的参量进行监测：环境温湿度、漏水、烟感、门磁、市电有无、重要配电开关等，基本上基于简易的开关量及少量模拟量的监测。监控主设备在本地完成采集，通过PSTN电话系统或者SMS短信系统将告警通知机房负责人。优点：监控成本低、实现便捷。缺点：监控内容简陋、及时性差、无法提供完善的管理体制、事后分析缺乏数据支持。3.4.1 传统监控方式传统监控方式随着计算机的处理能力增强、网络的应用普及，工控计算机（亦称为：监控主机）投入动力监控系统中，采用多串口卡的方式实现对底端动力设备的采集，并实现联网传送实时数据。如下图所示：各动力设备智能通信口（RS232/RS422/RS485）或者增加的采集模块通过工程布线引至工控机（运行动力监控系统采集程序的电脑），由工控机实现协议解释及数据处理。优点：监控内容比较全面、结构清淅缺点：工程布线比较复杂、布线成本高、依赖工控机性能；设备通信协议解释由工控机完成，如果工控机出现故障（工控机毕竟是一台电脑，7*24*365天工作，硬盘、内存、主机、电源、病毒引起的故障率高），监控将缺失，形成监控临时盲区。工控机需提供合适的安装环境：供电、环境温度、安装机架等。3.4.2 多串口服务器方式多串口服务器方式随着116口多串口服务器的完善及普及，新的动环监控系统使用其代替计算机多串口卡的应用，解决了被监控设备与监控主机远距离布线的麻烦，将现场RS232/RS422/RS485设备接入多串口服务器，经多串服务器TCP/IP网络传送至监控主机，传输距离不受布线限制，并可节省布线。其实现的功能与多串口卡的功能相似，将串口数据网络打包，透明传输到监控主机。优点：监控内容比较全面、布线简洁、多串口服务器接入便捷。缺点：采用透明传输机制，设备通信协议解释由监控主机完成，如果网络故障或监控主机出现故障，监控将缺失；因经多次接口转换，故障风险增加；采用点明式采集机制，协议解释由监控主机实现，网络数据流量大、带宽压力大。3.4.3 嵌入式协议解析、主动上报方式嵌入式协议解析、主动上报方式随着嵌入式系统的硬件性能增强及协议底端解释实现，可实现底端采集、底端协议解释、统一编码、主动上报。如下图所示：现场补监控设备由监控主设备完成底端采集和协议解释，对上通过统一编码的协议与监控主机通信、并采用主动上报机制，以节省带宽及减少网络数据流量。优点：监控内容全面、布线简洁、实时数据传输效率高。缺点：虽然采用嵌入式解释、主动上报传输机制，但监控数据由监控主机接收，如果网络故障或监控主机出现故障，监控仍将缺失。 3.4.4 低端支持离线存储、支持脱机报警低端支持离线存储、支持脱机报警在“嵌入式协议解释、主动上报”的基础上，进一步完善底端离线存储、底端告警脱机上报机制，实现在线监控主动上报，网络异常时底端存储，并通过底端设备将告警通知。优点：监控内容全面、布线简洁、实时数据传输效率高、支持底端告警通知、监控不缺失、功能强大。缺点：相对成本比较高，功能较为复杂。如下图所示：设备监控接入控制器完成底端采集、底端协议解释，在通信网络正常时，采用主动上报机制，将发生变化的数值上报给服务器；当发生网络中断时，其负责存储底端事件及告警，并通过电信短信模块将告警通知负责人。图中智能设备协议采集器作为设备监控接入控制器与智能设备（如智能UPS）之间通信桥梁，其作用：l 统一前端协议解释。对接入的智能设备统一接入的标准协议解释及转化，底端完成协议解释工作。l 下载通信协议驱动后，自动与智能设备通信，自动点明智能设备、采集数据包，并在其本地存储，当设备监控接入控制器需该智能设备信息时，快速响应。不支持透明传输，加快采集效率。l 完成接口转换功能。其对下，与智能设备通信提供RS232或RS422或RS485接口，适应现场的接线需求。l 统一接口通信参数，其对下，与智能设备的通信参数因具体设备各异；但对上通信，与设备监控接入控制器通信时，采用统一的通信参数（波特率、停止位、数据位等）。3.5 动力系统监控设计3.5.1 高压配电设备扩展知识：按照中华人民共和国行业标准DL 40891电业安全工作规程第1.4的规定， 电气设备分为高压和低压两种： 高压：设备对地电压在250V以上者； 低压：设备对地电压在250V及以下者。3.5.1.1 高压进线柜监控在动环监控系统中，高压部分指供电局高压（10KV等）输入部分，因高压涉及到安全因素，一般对高压配电系统的动力设备不作过多的监控，除非有特别的需求。一般只监测高压变电房的环境温湿度及漏水检测。3.5.1.2 直流操作电源柜监控直流操作电源柜亦称为：电操屏，通过直流电池贮能，当无市电的情况下，手动操作高压进线开关的离合，在动环监控系统中对电操屏的遥测信号有：贮能电压，控制电压；遥信信号有：开关状态，贮能电压高/低，控制电压高/低，操作柜充电机故障告警；电操屏一般提供智能通信接口（RS485/RS232），监控系统通过对其通信协议开发，实现以上参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.5.2 低压配电设备3.5.2.1 进线柜监控低压配电进线柜也称为市电进线柜，市电（电力网）供给机房使用的电能，其电力参数是重要的监控对象，监测一级、二级交流配电柜的主回路和各分回路，其遥测信号有：三相输入电压、三相输入电流、功率因数、频率、有功功率、无功功率、视在功率；遥信信号有：开关状态，缺相、过压、欠压告警；遥控信号有：开关分合闸（可选，一般不建议控制）。实现以上参数的监控可通过两种方式：1、 进线柜无智能配电表头通过安装智能电量采集器（T3-03POCO-A03），监视机房市电进线的三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。简介：智能电量采集器T3-03POCO-A03可方便地测量三相四线制电力线路的各类电参数，如电源的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、总电量等数据进行监测，转换成RS485信号输出，采用DL/T645-RS485通讯协议，可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。下图为智能电量采集器接线示意图：2、 进线柜有智能配电表头新建的配电系统在进线柜的选型上很多已采用了智能配电表头，如索科曼的A40、雅达的2200、ABB的H50系列、珠海派诺的PMAC720、PMAC600D、施奈德的PM5350等等，智能配电表头都带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上电能参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.5.2.2 主要配电柜监控对于重要配电柜，监测各级回路的开关状态，遥信信号有：开关状态 ；遥控信号有：开关分合闸（可选，一般不建议控制）机房低压配电开关的状态可通过在开关下方取电压测点，通过高压交流隔离转换模块（T3-08ACISS08）将电压信号转换为开关量信号，供DI采集设备采集，判断其开关状态。T3-08ACISS08简介：实现8路交流电压（AC220V）转换为8路开关量，当有交流电压输入时，对应接口输出常闭信号；当无交流电压输入时，对应接口输出常开信号。即通过开关量信号判断对应的交流输入有无，从而结合上一级供电参数，判断供电开关是停电亦或是开关跳闸。将开关状态转换成干节点信号输入DI采集模块（S3-16LDIM-S16开关量采集器），实现采集。如下图：3.5.3 发电机组监控作为重要的机房，动力系统一般将配置发电机组，确保市电停电后切换发电机组供电，提供机房动力支持，常见的发电机组有：柴油发电机组、燃气发电机组；以柴油发电机组为常用，俗称：油机。发电机组需监控的遥测信号有：三相输出电压，三相输出电流，输出频率/转速，水温（水冷），润滑油油压，润滑油油温，启动电池电压，输出功率等；遥信信号有：工作状态（运行/停机），工作方式（自动/手动），主备用机组，自动转换开关（ATS）状态，过压，欠压，过流，频率/转速高，水温高（水冷），皮带断裂（风冷），润滑油油温高，润滑油油压低，启动失败，过载，启动电池电压高/低，紧急停车，市电故障，充电器故障等；遥控信号有：开/关机，紧急停车，选择主备用机组等。目前常见的发电机组都带有操作控制屏（面板）：有油机厂商原三生产配套控制屏或者配套第三方的控制屏，控制屏基本上都提供智能通信接口（RS485/RS232），监控系统通过对其通信协议开发，实现以上发电参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.5.4 变压器监控变压器是一种变换电压的静止电器，它是靠电磁感应原理，把某种频率的电压变换成同频率的另一种或多种数值不等（或相等）电压的功率传输装置，以满足不同负荷的需要。变压器的主要功能是对电压进行变换。变压器的主要技术参数包括，额定电压、额定电流、额定容量。目前的变压器都带有控制屏，由变压器厂家提供智能协议文本通过智能通信接口（RS485/RS232）完成监控。3.5.5 不间断电源UPS监控作为提供数据服务的机房，动力系统将配置不间断电源（UPS），UPS将根据实际需求配置一定容量的后备蓄电池，确保市电停电后或者油机无法再长时间工作时，由UPS提供机房动力，以维持一定时间内设备正常继续工作，持续时间视后备蓄电池容量及消耗功率而定；一般配套使用12V电池单体。UPS需监控的遥测信号有：三相输入电压，直流输入电压，三相输出电压，三相输出电流，输出频率、输出功率等；遥信信号有：同步/不同步状态，UPS/旁路供电，蓄电池放电电压低，市电故障，整流器故障，逆变器故障，旁路故障等智能UPS一般都提供智能通信接口（RS485/RS232），监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.5.6 逆变器监控逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程；其遥测信号有：交流输出电压，交流输出电流，输出频率、直流电压等；遥信信号有：输出电压过压/欠压，输出过流，输出频率过高/过低，输出故障等。智能逆变器一般都提供智能通信接口（RS485/RS232），监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.5.7 直流电源系统监控直流电源系统又称为整流配电系统，直流电源也称为开关电源，一般由以下三部分组成：1、 交流屏（或交流配电单元） 遥测信号有：三相输入电压，三相输出电流，输入频率； 遥信信号有：三相输入过压/欠压，缺相，三相输出过流，频率过高/过低，熔丝故障，开关状态； 2、 整流器 遥测信号有：整流器输出电压，每个整流模块输出电流；遥信信号有：每个整流模块工作状态（开/关机，均/浮充/测试，限流/不限流），故障/正常；遥控信号有：开/关机，均/浮充，测试；3、 直流屏（或直流配电单元）遥测信号有：直流输出电压，总负载电流，主要分路电流，蓄电池充、放电电流；遥信信号有：直流输出电压过压/欠压，蓄电池熔丝状态，主要分路熔丝/开关故障；直流电源系统一般给电信交换传输设备供电（DC-48V），其也像UPS一样带用后备蓄电池组，一般采用2V的电池单体，一般由24节组成。直流电源系统都带有RS232/RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.5.8 蓄电池组监测3.5.8.1 UPS蓄电池组监测UPS蓄电池组可通过安装智能电池组采集器实现监控。本监控系统可提供三种型号的智能电池组采集器，可根据实际需要进行配置：T3-12BACO-A35智能电池组采集器是一种专业的UPS电池组监测设备，监测一组电池（35节内）的12V单体电压、1路总电压、1路充放电总电流和2路电池表面温度，经过电路采样处理后，向上与上位机通信提供RS485接口，使用标准ModBus协议。T3-12BACO-A48智能电池组采集器是一种专业的UPS电池组监测设备，监测一组电池（48节内）的12V单体电压、1路总电压、1路充放电总电流和4路电池表面温度，经过电路采样处理后，向上与上位机通信提供RS485接口，使用标准ModBus协议。S3-12BACO-A64智能电池组综合采集器是一种专业的UPS电池组监测设备，监测一组电池（164节）的12V单体电压、采用模块化设计，每个电池使用到1个监测模块；每个模块支持1路单体电压、1路电池内阻、1路电池表面温度检测，支持1路总电压、1路充放电总电流，每个模块经过电路采样处理后，通过内部总线与S3-12BACO-A64通信，向上与上位机通信提供RS485接口。3.5.8.2 开关电源蓄电池组监测开关电源蓄电池组可通过安装智能电池组采集器实现监控。T3-02BACO-A24智能电池组采集器是一种专业的开关电源电池组监测设备，监测一组电池（24节）的2V单体电压、1路总电压、1路充放电总电流和2路电池表面温度，经过采样电路集中处理后，向上与上位机提供RS485接口，使用ModBus协议。3.5.9 智能交流电源分配列柜监控交流电源分配列柜简称列头柜，其为各网络机柜提供电源动力支持，集中提供电源管理；其遥测信号有：主/备路交流三相电压，主/备路交流三相电流，有功功率、无功功率、视在功率、电度数、支路电流、支路功率等；遥信信号有：主/备路总开关状态，支路开关告警状态、输出过流，输出电压过高/过低，防雷器故障等。智能列头柜一般都带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。如下图所示：3.6 机房环境监控设计3.6.1 温湿度监控机房内的服务器、交换机等重要数据设备和通讯设备对温湿度具有严格要求，全年必须保持在温度18-28，湿度40%-70%。机房正常温度一般固定在23 2 ，超过允许的温度范围，可能会造成设备的不稳定工作或数据损坏。通过安装智能温湿度传感器（RS485温湿度传感器），实现对机房温湿度的监控。根据机房的面积大小确定温湿度传感器安装个数，一般1015平方米/个。 简介：T3-02THSE-A02（带LCD显示）可通过RS485方便地采集环境的温/湿度， 可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。为了保证数据通讯的安全可靠，RS485接口端采用光电隔离技术，防止雷击浪涌引入转换板及设备，内置的光电隔离器及600W浪涌保护电路，能够提供1500V的隔离电压，可以有效地抑制闪电(Lighting)和ESD，同时可以有效的防止雷击和共地干扰。3.6.2 漏水监控3.6.2.1 不定位式漏水监控对机房的漏水监控通过安装漏水传感器，漏水传感器分为多种：l 点式漏水传感器；包括光电式漏水传感器、电极式漏水式传感器（含多点电极式传感器）。（5米/个） l 带式漏水传感器；包括漏水检测带（绳）传感器。通过以上的传感器将漏水信号转换成干节点开关量信号，供DI开关量采集模块（S3-16LDIM-S16）采集，实现对机房水浸监控。监控系统只知道机房发生漏水，但不知漏水的具体位置，需现场查找分析发生漏水原，进行故障排查。3.6.2.2 定位式漏水监控与不定位式相反，定位式漏水传感器可准确定位发生漏水的位置（精度为1米），一般为带式检测绳及相关传感器，通过RS485与上位机通信。3.6.3 消防监测针对不同的场合，动环系统中的消防监测的实现方式各不相同。3.6.3.1 消防烟感监测对于小型机房，如接入网、移动基站、网络机房等，因建设规模小，一般不配置消防主机，通过加装消防烟雾探测器（俗称：烟感），将一定浓度的烟雾信号转换成干节点开关量信号，供DI开关量采集模块（S3-16LDIM-S16）采集，实现对此类机房消防监测。3.6.3.2 消防信号监测对于中型机房，如汇聚房、数据机房、服务器机房等，因涉及到比较重要的区域及设备，一般配置小型消控主机（七氟丙烷气体灭火系统），其消控主机自带烟感、温感等探测器。消控主机一般提供3个信号：火警、放气、故障，为有源或者无源信号，可通过DI开关量采集模块（S3-16LDIM-S16）采集，实现对此类机房消防监测。3.6.3.3 消控主机监测对于大型机房，如数据中心、通信母局、IDC机房等，因涉及到的区域及设备十分重要，都配置有中大型消控主机，配置更先进的火灾早期预警系统（VSDA系统），消控主机带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.7 空调及节能系统设计3.7.1 普通空调监控此处的普通空调指普通商用空调，不带智能接口，无法通过智能接口实现监控，需增加485空调遥控学习机T3-01KTSE-A20，将空调匹配的遥控器指令进行学习，其对上提供RS485接口与上位机通信，可实现以下信号监控，其遥控信号有：空调开/关机；其遥调信号有：调节设定温度、湿度，设定工作方式（制冷、送风、抽湿）等。建议此类空调采用来电自启动的工作方式。3.7.2 智能精密空调监控空调作为机房必配设备，其主要功能是制冷，保持机房内环境温湿度在一定的范围内，为设备可靠运行提供保障，其遥测信号有：空调主机工作电压，工作电流，送风温度，回风温度，送风湿度，回风湿度，压缩机压力等；其遥信信号有：开/关机状态，电压、电流过高/低，回风温度过高/低，回风湿度过高/低，过滤器正常/堵塞，风机正常/故障，压缩机正常/故障 等；其遥控信号有：空调开/关机；其遥调信号有：调节设定温度、湿度，设定工作方式等。智能精密空调带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.7.3 中央空调监控1、 冷冻系统冷冻系统一般由螺杆机、离心机、供水泵、冷却塔等组成，主机监控螺杆机及离心机，其遥测信号有：冷冻水进、出温度，冷却水进、出温度，冷冻机工作电流，冷冻水泵工作电流，冷却水泵工作电流等；遥信信号有：冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机工作状态和故障告警，冷却水塔（水池）液位低告警；遥控信号有：开/关冷冻机，开/关冷冻水泵，开/关冷却水泵，开/关冷却塔风机。一般螺杆机及离心机带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。2、 空调系统 此处的空调系统指中央空调系统各个水冷风机，其遥测有：回风温度，回风湿度，送风温度，送风湿度；其遥信信号有：风机工作状态，故障告警，过滤器堵塞告警；其遥控信号有：开/关风机；一般此类监控已在群控系统已完成监测，动环监控系统不接入，除非有特别需求。3、 空调配电柜 此类配电柜与机房低压配电柜监控方式相同，其遥测信号有：电源电压、电流等；其遥信信号有：电源电压高/低告警，工作电流过高；3.8 微模块监控设计微模块中心就是将一般机房的多个元素，如配电（包括UPS、电池），空调，监控，消防等整合在一起，作为整套方案提供给客户，实现快速布署；微模块适用于各种规模的数据中心。一方面，它可成为政企客户个性化定制的小型自建数据中心。另一方面，也可以作为互联网、电信等客户标准化、模块化大型数据中心的组件。锦绣机房微模块包含1个配电单元、1个高压直流整流单元、6台精密空调、1套冷水分配单元、2个电池柜、1个监控单元、1套监控组件、1套消防组件、1套封闭通道组件、1套底座及微模块内布线桥架等。锦绣微模块采用封闭冷通道设计，总体布局如下：3.8.1 微模块ATS系统监控双电源自动转换开关（ATS）主要用在紧急供电系统，是将负载电路从一个（常用）电源自动换接至另一个（备用）电源的开关，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATS常常应用在重要用电场所。微模块对进入的两路市电进行切换保护，在一路市电掉电时，自动切换到另一路市电。这种市电切换状态会通过RS485通信接口，被监控系统采集进行在线式监控3.8.2 微模块高压直流电源系统监控直流电源系统又称为整流配电系统，直流电源也称为开关电源，一般由以下三部分组成：1、 交流屏（或交流配电单元） 遥测信号有：三相输入电压，三相输出电流，输入频率； 遥信信号有：三相输入过压/欠压，缺相，三相输出过流，频率过高/过低，熔丝故障，开关状态； 2、 整流器 遥测信号有：整流器输出电压，每个整流模块输出电流；遥信信号有：每个整流模块工作状态（开/关机，均/浮充/测试，限流/不限流），故障/正常；遥控信号有：开/关机，均/浮充，测试；3、 直流屏（或直流配电单元）遥测信号有：直流输出电压，总负载电流，主要分路电流，蓄电池充、放电电流；遥信信号有：直流输出电压过压/欠压，蓄电池熔丝状态，主要分路熔丝/开关故障；微模块高压直流电源系统IT设备供电（DC240V），也像UPS一样带用后备蓄电池组，一般采用12V的电池单体，一般由20节组成。直流电源系统都带有RS232/RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。3.8.3 智能交流电源分配列柜监控交流电源分配列柜简称列头柜，其为各网络机柜提供电源动力支持，集中提供电源管理；其遥测信号有：主/备路交流三相电压，主/备路交流三相电流，有功功率、无功功率、视在功率、电度数、支路电流、支路功率等；遥信信号有：主/备路总开关状态，支路开关告警状态、输出过流，输出电压过高/过低，防雷器故障等。列头柜带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现以上监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。如下图所示：3.8.4 微模块温湿度监控微模块内部IT设备对环境温湿度具有严格要求，必须保持在温度18-28，湿度40%-70%。超过允许的温度范围，可能会造成设备的不稳定工作或数据损坏。通过在微模块内部IT机柜内安装智能温湿度传感器（RS485温湿度传感器），实现对微模块机柜温湿度的监控。每个机柜安装3个温湿度传感器，2个安装在机柜正面上、下部分监测进风温湿度，1个安装在机柜背面监测出风温湿度。简介：FS102-HT（带LCD显示）可通过RS485方便地采集环境的温/湿度， 可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。3.8.5 漏水监控对微模块的漏水监控通过安装不定位漏水传感器和漏水感应绳完成对漏水状态的采集，漏水传感器分为多种，本方案使用线式漏水传感器（包括漏水检测带（绳）传感器）： 通过以上传感器将漏水信号转换成干节点开关量信号，供现场报警模块（S80-S3-12LACO-M84）采集，实现对微模块水浸监控。监控系统只知道微模块内部发生漏水，但不知漏水的具体位置，需现场查找分析发生漏水原，进行故障排查。3.8.6 极早期消防监测针对不同的场合，动环系统中的消防监测的实现方式各不相同。对于微模块配置了极早期报警VESDA系统，通过Modbus协议接入监控采集器，实现对微模块机房的消防早期监测。3.8.7 行间空调监控空调作为机房必配设备，其主要功能是制冷，保持机房内环境温湿度在一定的范围内，为设备可靠运行提供保障，其遥测信号有：空调主机工作电压，工作电流，送风温度，回风温度，送风湿度，回风湿度，压缩机压力等；其遥信信号有：开/关机状态，电压、电流过高/低，回风温度过高/低，回风湿度过高/低，过滤器正常/堵塞，风机正常/故障，压缩机正常/故障 等；其遥控信号有：空调开/关机；其遥调信号有：调节设定温度、湿度，设定工作方式等。微模块行间精密空调带有RS485通信接口，监控系统通过对其通信协议开发，实现监控参量的采集，将其接入监控系统中，实现在线式监控。同时微模块还增加一个压差传感器，检测微模块内外压差；3.9 安保系统监控设计3.9.1 视频监控设计3.9.1.1 视频存储方式选型动力环境监控项目涉及到视频图像需进行编码及存储，视频监控系统常采用以下两种方式编码及存储：1. 前端采用模拟摄像机，后端集中编码，使用网络硬盘录像机（俗称DVR），采用H.264压缩算法，DVR支持接入多个SATA硬盘，在DVR内部存储视/音频图像。2. 前端采用IP摄像机，前端进行编码，通过TCP/IP网络汇聚到后端（中心），后端采用IP-SAN存储，常见的压缩算法为H.264，后端需配置IP-SAN专用存储硬盘及一套管理软件。以上两种编码及存储方式各有优缺点，给合动力环境监控项目特点，建议采用第1种方案，因为DVR是目前最成熟最可靠的录像存储设备，是不容争辩的事实，经过成千上万的项目进行验证，成为文博、银行、公安等监控行业用户的唯一选择。本项目不推荐用户将所有数据都通过网络汇聚到中心IPSAN；它产生的持续、大数据网络流量将给网络带来严重影响，会影响到网络预览和回放，它要求用户独立建设一套昂贵的网络系统供监控专门使用；另外，大规模部署IPSAN也将导致动力环境监控项目建设成本激增。视频监控数据含有超过90%的无用数据（如门点无人员出入，无事件发生的情况下的录像数据），投入如此昂贵的资金却更多地用在了无用数据上，显然是让人匪夷所思的。3.9.1.2 视频监控区域设计根据机房建设需求，加强安全防范工作，在机房内部及主要通道安装视频监控系统，视频监控主要监视区域为：l 重点动力设备运行情况；如UPS、配电柜等；l 主要出入口大门；如门外、门内可视区域；l 主要通道；如服务器机柜通道、配电系统操作通道等；通过安装摄像机可实现对机房可视化管理，采用网络型硬盘录像机（DVR），录像信息由DVR内置硬盘存储，监控中心对各个摄像机图像通过网络调取、查看；当发生已定义的告警