机房环境监测系统.doc

第六章机房环境监测系统1、概述随着信息技术的发展和普及，计算机系统及通信设备数量与日俱增，规模越来越大，中心机房已成为河北省超高压分公司业务管理的核心部分。为保证其安全正常运行，与之配套的机房动力系统、环境系统、消防系统、保安系统必须时时刻刻稳定协调工作。如果机房动力及环境设备出现故障，轻则影响电脑系统的运行，重则造成计算机和通信设备报废，使系统陷入瘫痪，后果不堪设想。因此对中心机房的动力及环境系统进行实时集中的监控极其必要。河北省超高压分公司中心机房150多平米，分2个区。包括监视区和设备区。我公司根据以往建设经验，结合省电力公司对机房建设的基本要求，制定本方案。本监控方案实施最终对UPS运行参数及状态，配电参数及状态，蓄电池组工作状态，开关电源参数及状态，防雷器工作状态，精密空调运行参数及状态，消防报警系统运行状态，有害气体监测，漏水检测、温度、湿度、烟雾、门禁、防入侵、视频监控，灯光照明监控，设备通讯状态。监控系统以屏幕弹出、拨号电话语音、手机短信等方式进行报警。我公司机房环境集中监控系统软件选用先进的软件组态平台，该环境监控系统采用大型数据库SQL Server 2000，系统安全稳定；网络功能好，客户端采用Browse/Server方式，可实现远程监控；便于实现多机房监控联网；可按不同责任人分组报警，责任人密码确认，报警电话接听记录；界面清新友好，采用树状菜单，操作简单方便等。该软件以设计先进、运行稳定、操作方便获得了用户的一致好评。2、机房环境集中监控系统介绍2.1系统组成机房环境集中监控系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括监控主机、采控模块、监测模块以及计算机网络。软件系统分为前端采集程序和监控中心程序，前端采集程序的主要功能为：a.采集设备和环境的有关参数（运行状态、工作参数、报警信息等），并将这些参数传递给监控中心程序；b.对采集的参数进行判断分析，如果超出正常范围，即产生报警事件，并将报警事件传递给监控中心程序；c.记录采集的数据和发生的报警事件，并提供查询、分析、报表等手段。d.报警事件触发系统设置的联动控制，启停有关的设备或引发相关的操作；e.接收并执行控制中心软件下达的远程控制命令。f.设置监控设备有关通信及运行参数。监控中心程序为组态平台软件，主要功能为：a.接收前端采集程序监测到的设备和环境的有关参数（运行状态、工作参数、报警信息等），并通过人机界面直观动态实时地显示给用户；b.接收前端采集程序发送的报警事件，在界面上以警示的方式告知用户，同时将报警的具体内容以语音、电话、手机、短信等方式发布给有关管理人员；c.记录采集的数据和发生的报警事件，并提供查询、分析、报表等手段。d.发送控制命令给前端采集程序，控制有关设备的启停或相关操作；e.提供远程监控管理功能（WEB浏览）。2.2主要特点简单直观的操作 机房环境集中监控系统软件是基于实时多任务WIN98/2000/NT操作系统，在图形用户界面（GUI）环境中，以控件组态的方式构造的系统。丰富的界面组态 用户可按自己的意愿构造美观的人机交互界面。系统提供丰富的控件及控件库可供用户自由组态，所有控件的大小、颜色等属性均可自由设置。强大的Web功能 系统采用Browser/Server方式，通过浏览器可实时查看监控系统界面。自定义报警用户可自定义报警级别及图形、颜色、声音、电话等报警方式，同一事件可设置一种或多种报警方式。当发生报警事件时，采用相应的报警方式。 开放式数据库接口系统数据库采用SQL Server2000，与数据库接口采用ODBC技术，使系统从根本上脱离了数据库的限制，也就是可支持各种类型数据库。丰富的管理功能机房环境集中监控系统不仅仅是单一的监控系统，同时是一个管理系统，增加了机房设备管理、值班日志管理、报警确认管理、事件处理管理等许多十分必要而且有效的管理工具，机房的监控和管理一体化,更加突出体现整体智能机房的概念。通用性监控系统的设计符合国际工业监控开放式设计标准。可靠性a.监控系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响被监控设备正常工作；b.全部硬件采用国际著名的工控设备，可靠性高，平均无故障时间大于20万小时。兼容性支持各种著名厂家提供的智能设备，如STULZ、LIEBERT、RC、HIROSS等机房精密空调，MGE、EXIDE、SICON、LIEBERT、APC、CHLORIDE等UPS。支持所有提供开放协议（如RS-232/422/485、Lonworks、SNMP等协议）接口的设备。安全性a.系统具有专家诊断功能，能监视到设备各部件的运行状态和工作参数，提示故障部件及原因并及时报警。b.强大的电话语音功能，对各种设备的报警及专家处理提示均可采用语音系统。一旦有事件发生，系统会轮流拨打所设置的号码（手机、电话），采用语音通知有关人员，并且可要求接听者输入密码，直到有人确认接收到报警信息为止。c.强大的报警处理功能。可区分1000级报警级别，报警事件发生时，系统按事件级别排队报警并作事件记载，不会发生漏报及信息丢失。d.强大的数据管理功能。可存储长达一年的数据，并用历史曲线显示任意时间段的数据情况。e.严格的密码管理，确保系统运行安全。f.可与保安闭路系统联动，直接在监控主机上实现事件录像、回放。可维护与可扩充性系统软硬件设计采用模块化结构，便于扩展和维护。3、机房环境集中监控系统设计方案3.1设计依据机房监控用户具体要求电子计算机机房设计规范GB50174-P3计算机站场地技术条件 GB2887-89计算站场地安全要求 GB9361-88民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-94）3.2设计原则 系统选型高起点：a. 技术先进性：选用国际最新的专业厂家产品；b. 系统高可靠性：系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品；c. 系统运行管理方便：软件系统中文化，组态开发，操作方便；d. 技术支持能力强：系统软件为自主开发、自主知识产权，服务及时周到；e. 系统可扩展性能强：模块化结构有利于扩展与维护。 投资少：系统选型具有高性能价格比。 建设时间短：在较短的时间内完成系统的安装调试。3.3监控对象及内容根据机房分布、面积、设备数量及要求，本项目的主要监控内容如下：序号监控子系统数量单位备注1UPS系统1套运行参数/状态2防雷系统1套工作状态3精密空调系统1套运行参数/状态4漏水检测系统1套机房漏水状态5温湿度系统1套环境温度、湿度6烟雾监测系统2套烟雾报警7门禁系统1套进出权限/记录8防入侵系统2套红外/玻璃破碎探测9视频系统1套实时监视/录像回放10配电系统1套运行参数/状态11蓄电池组1套工作状态12开关电源1套运行参数/状态13气体监测系统1套有害气体监测状态14灯光照明系统1套工作状态3.4系统架构 3.5各监控系统设计3.5.1 UPS监测系统UPS内部部件发生故障或运行状态欠佳的随时存在，而这些可能发生的故障凭肉眼是无法监测到的，只有通过UPS本身的内部侦测系统将其运行状态和参数通过协议的方式告诉上位机。我们通过UPS厂家提供的串口通信协议及通讯接口对UPS进行全面系统的监测与诊断。一旦有故障发生，自动弹出报警画面，通过多媒体声音和电话语音报警，告之相关人员。RS485通信模块监控主机RS485总线-7520RS232。监视参数包括:电压：输入电压，旁路电压，输出电压，整流器电压，逆变器电压；电流：输入电流，旁路电流，输出电流，逆变器电流；频率：输入频率，旁路频率，输出频率，逆变器频率；功率：各相有功功率，标称功率，功率因素；电池：电池备份时间，负载率，电池温度。监视状态包括：整流器、逆变器、充电器、电池、自动旁路的运行状态。控制包括：远程关UPS、远程开UPS、联动开UPS、联动开UPS。报警主要包括：输入电压、频率越限报警；输出电压越限报警；整流器电压越限报警；过载报警；电池电压低报警；电池后备时间超低报警；电池温度超高报警；逆变器关闭报警；自动旁路开报警；整流器、逆变器、充电器、电池、自动旁路故障报警。3.5.2电源防雷报警系统本项目对电源防雷器的工作状态进行监测，要求防雷器提供遥信触点（干接点信号），通过数字量模块采集防雷器输出开关量信号，实现对防雷器工作状态的监测。如防雷器失效则系统通过设定的报警方式进行报警。3.5.3精密空调监测系统采用RS-485总线通讯方式，通过精密空调厂家提供的通讯协议及通讯接口对空调运行状态及参数进行监控。一旦有故障发生，自动弹出报警画面，通过多媒体语音和电话语音报警，告之相关人员。监控主机RS485总线-7520RS485RS232通信模块监视参数主要包括: 送风温度、湿度；回风温度、湿度；房间温度、湿度；压缩机运行时间；风系统运行时间。监视状态包括：压缩机、风机、冷凝器、加湿器、去湿器、加热器、传感器、控制器的运行状态、漏水监测状态。控制包括：远程关空调、远程开空调、联动开空调、联动开空调。远程设定工作温度、湿度；根据温湿度变化联动控制其它设备。 报警主要包括：送风温度、湿度越限报警；回风温度、湿度越限报警；压缩机高压报警；压缩机低压报警；漏水报警；压缩机、风机、冷凝器、加湿器、去湿器、加热器、传感器、控制器故障报警；3.5.4漏水检测系统对于计算机机房，防水患和泄漏是十分重要的，机房地板下面强电、弱电线槽线缆分布密集，一旦发生漏水，造成的损失将是巨大的。由于机房空调、水管、暖通漏水以及窗户、天花、外墙渗漏的情况时有发生，为及时发现险情，在机房里安装泄漏监测系统极其必要。3.5.5温湿度监测系统对电子计算机等微电子设备产生影响的各种因素中，温湿度的影响是非常重要的，机房对温度、湿度的要求非常高，GB50174-93电子计算机机房设计规范对机房内温度湿度作出了具体的规定。开机时电子计算机机房的温、湿度应符合下表的规定级 别 项 目 A 级B 级夏 季冬 季全 年温 度 23 2 20218-28相对湿度 45%-65%40%-70%温度变化率 5h 并不得结露10/h 并不得结露停机时电子计算机机房的温、湿度应符合下表的规定项 目A 级B 级温 度5-355-35相对湿度40%-70%20%-80%温度变化率5/h并不得结露10/h并不得结露对于面积较大的机房，由于设备分布、送风分布等因素影响，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，因此安装温湿度检测系统十分必要，监测温湿度变化状况，及时报告预警信息。RS485总线温湿度传感器监控主机监控系统以直观的画面实时显示温湿度数据和变化曲线，可以根据需要人工设定温湿度报警的阈值，包括超低值、低值、高值、超高值，一旦温湿度达到相应的阈值就会进行越限报警，自动弹出报警画面，通过多媒体声音、电话语音报警，告之相关人员。3.5.6消防监控系统烟感探测器开关量模块监控主机RS485当烟感探测器探测到一定浓度的烟雾时，将信号输出至开关量模块，监控系统接到报警信号后，即自动弹出报警画面，动画提示报警区域，通过多媒体或电话语音报警，告之相关人员。3.5.7门禁监控系统在进入机房的大门安装非接触式IC卡门禁系统，进门刷卡，出门采用出门按钮。门禁锁采用280KG磁力锁或电插锁，带门磁开关信号，门磁信号接入环境监控系统，一旦门开启时，监控系统自动弹出报警画面，通过多媒体或电话语音报警，告之相关人员。RS485总线监控主机门禁控制器采集模块门磁门磁读卡器监控系统监测门的开关状态，记录刷卡进出的时间、门区及卡号，分类查询进出门统计资料和报警资料，为事后分析提供依据。1） 门禁系统介绍智能门禁考勤系统由主机、读卡器和电锁组成（联网时外加电脑和通讯转换器），读卡方式属非接触读卡方式，持卡人只要将卡在读卡器附近（5-15厘米）快速晃动一次，读卡器就能感应到有卡并将卡中的信息（卡号）发送到主机，主机进行检查卡合法性，然后决定是否进行开门动作。整个过程只要在有效的刷卡范围内均可实现门禁管理功能。读卡器安装门边墙内外，而不影响其工作。感应卡为只读属性、不易复制、安全可靠、寿命长（非接触读卡方式使卡的机械磨损减少到零）。并通过通信转接器（RS485）与电脑进行实时监控（可由电脑发指令开/关所有门，并可实时查看所有门的状态）、数据处理、查询、报表输出等。该系统适用于邮电通信、金融、公安、交通、化工等企事业单位，多年来一致受到用户的好评。系统主要功能：1) 刷卡记录：当人员进/出门时需持卡在读卡器前进行读卡，读卡器读取信息后，将信息传送到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法则发出开门指令（即向电锁发送一接通信号，使门打开）；不合法则不发送开门指令并可发出警报。同时主机会将刷卡信息、日期、时间等数据保存以供查询或直接传输到电脑进行处理。2) 控制中心：控制中心通过电脑可分部门建立员工资料库，如：动力中心、维护中心、管理中心等，定期或实时采集每个门的进出资料，同时按部门进行汇总、查询、分类及打印等。主机的各种参数均可由电脑进行设置，也可在各主机直接设定。3) 多级管理：本系统能很方便地实现多级管理功能，控制中心可通过电脑可设置每张卡（即每个人）的进出权限、时间范围、节假日限制等；如：高级管理者可随时进出任何一扇门、部门管理者可进出本部门所有门、而一般职员只能在上班时间内进出本部门的门，超出上班时间将无法进出，还可以结合密码输入来确认持卡者的合法性，然后决定是否开门，各种权限可由用户自由设置。4) 考勤：考勤部分主要由软件完成，首先用户设置好人事资料、班次、出勤时间、假日等，然后通过电脑通讯口（COM1/COM2）下载主机中的刷卡资料进行分类、计算、统计、汇总后，生成人事出勤报表由电脑或打印机输出。5) 系统扩充：本系统最基本的配置是1个读卡器、1个控制箱、1把电锁及1张卡片就可达到门禁管制目的，当用户需要扩充功能时，系统可按照所需功能增加相应的扩充模块来达到目的。如：1）每台主机可只连一个读卡器（单门），也可增加到八个（四门）；2）通过加装M