玉柴集团机房监控方案161123

Watchsys机房监控系统解决方案机房监控系统解决方案深圳市金鹏正科技有限公司TIME\@"yyyy'年'M'月'd'日'"2016年5月25日目录1.1 项目概述 31.2 项目需求及分析 31.3 设计依据 31.4 设计标准 51.5 结构设计 61.6 监控对象的实现与功能描述 71.6.1 配电柜监测 71.6.2 配电开关监测 81.6.3 UPS监测 81.6.4 蓄电池监测 91.6.5 空调监控 101.6.6 新风机监控 111.6.7 温湿度监测 121.6.8 漏水监测 131.6.9 防雷监测 141.6.10 消防监测 151.6.11 视频监控 161.6.12 门禁监控 171.6.13 防盗监控 181.7 监控系统软件功能简介 191.7.1 人机交互界面 191.7.2 系统运行日志 191.7.3 权限管理 211.7.4 查询功能 211.7.5 数据管理 221.7.6 报警管理 221.7.7 WEB远程管理 231.7.8 高度的可扩展性 241.7.9 智能联动 26项目概述随着计算机技术的发展和普及，信息系统数量与日俱增，玉柴集团加大信息系统的建设，配套的环境设备也日益增多。机房的环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须时时刻刻为信息系统提供正常的运行手段。一旦机房环境设备出现故障，就会影响信息系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，若事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。对于需要实时交换数据的数据中心机房，机房管理更为重要，一旦系统产生故障，造成的经济损失是不可估量的。目前管理人员不得不采用24小时专人值班，定时巡查机房环境设备，这样不仅加重了管理人员的负担，而且更多的时候，不能及时排除故障，对事故发生的时间及责任也无科学管理。为解决上述问题，本次将建设机房集中监控系统，实现机房设备的全面监控，以达到减轻机房维护人员负担，提高系统的可靠性，实现机房的科学管理性能。为玉柴集团机房环境及设备安全高效运行保驾护航。项目需求及分析玉柴集团新建一个机房需对机房内的动力、环境、安全进行集中监控和管理，具体需求如下：配电柜：2台电量仪；开关监测：24路开关；UPS：2台UPS；蓄电池：64节蓄电池；空调：2台精密空调；新风机：1台新风机；温湿度：10个点温湿度；漏水：1套定位漏水设备；防雷：3个防雷器状态；门禁管理：2道门的门禁管理；视频系统：集成海康硬盘录像机；消防：1台消防控制箱的消防报警信号监测；防盗报警：3个点的红外双鉴探头；设计依据本次数据中心机房监控系统建设应满足国家现行的设计和施工标准或规范，设计、施工、验收时需满足下列标准及规范（如有更新版本，参照新版本执行）。《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008）《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887-2000）《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）《出入口控制系统设计规范》（GB50395-2007）《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011)设计标准整体性：所有应用系统应是一个整体,每个系统应是其中的一部分,整个系统使用通用技术制定信息标准以及各系统之间的接口标准。先进性：采用业界主流的先进技术，并以适度超前的技术体系架构来构建整个系统。可靠性：对于关键应用，采用高可靠性工控设备来设计，对于关键数据，采用双机备份（可扩展）、恢复技术。所有系统、设备、材料等都应选用主流的，稳定的产品，安全性：具备完整的安全策略和切实可靠的安全手段来保障系统、用户数据的安全。在安全设计上应满足机房相关安全规定要求。规范性：符合国家部委相关标准和规范、符合行业惯例；满足消防验收及使用要求；不改变建筑结构和承重件。开放性：本工程使用的软件和设备应该有通用的或公开的标准接口和协议。环保：所选用材料应环保、阻燃、无有害气体、耐用,并考虑环保要求。经济性：设备及材料的选型遵守性价比原则及市场上易购的原则，并综合考虑维护和运行成本而最终定型。可扩展性：整个系统具有灵活扩展的特点，适应未来不断发展的需要及投资效益需求。可管理性：所选用的设备具有智能化，可管理的功能，同时采用先进的管理监控系统设备及软件，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测机房的运行状况，具备短信、电话、监控画面，实时事件记录功能，为机房安全、可靠的运行提供最有力的保障。可维护性：系统具有在线扩容及在线维护等功能，满足机房分期投入及未来发展维护的需要。结构设计监控系统架构依照“分布控制、集中管理”的原则进行设计。系统架构示意图如下：如上监控系统结构图所示，整个系统主要由以下三部分组成：现场设备采集层、现场管理服务器、WEB浏览终端。各部分的主要作用如下：现场设备采集层:由各种I/O采控模块、传感器、串口服务器等组成，直接连接各种被监控设备，采集如UPS、空调、温湿度、漏水等的现场信号，将采集的现场信号通过RS485方式上传到现场管理服务器。现场管理服务器：用于将现场设备采集层传输来的的各种信息进行存储、实时处理、分析和输出，处理所有的报警信息，记录报警事件，同时将报警信息以短信、电话、监控画面等方式发送至机房管理人员，并负责将控制命令发往前端设备，实现对现场设备的远程控制。WEB浏览终端：用于进行远程的WEB浏览及管理，便于管理人员随时随地了解机房的工作状况，可直接观看到与现场管理服务器一致的监控画面，同时在WEB端操作与现场管理服务器上的操作一致（即具有同样的管理功能），在具有相应权限下还可对设备实现远程控制，如空调的开关机等。监控对象的实现与功能描述配电柜监测监控内容由于机房属于市电直接供电，供电质量的水平会影响到整个机房内的设备安全运行，因此需采用智能电量监测仪对机房市电进线的供电参数实行监测。通过监视各市电进线三相电源的相电压、线电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。设计对机房配电区内配电柜已有的电量仪进行监控，通过电量仪对各配电柜的配电参数进行监测。实现方式通过电量仪的RS485智能接口和通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行配电柜配电参数的实时监测。实现功能实时监测市电进线三相电的相电压、线电压、相电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。系统可对监测到的各项参数设定越限阀值（包括上下限、恢复上下限），一旦市电发生越限报警，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的该项状态或参数会变红色并闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。提供曲线记录，直观显示实时及历史曲线，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解市电的供电状况。配电开关监测监控内容配电柜中有众多重要配电开关，监视其是否跳闸断电状态非常必要，一旦开关跳闸断电将造成机房内重要系统的瘫痪，因此需要对重要开关进行实时监测。设计对配电柜内共零开关的状态进行实时监测，一旦发生报警即通过监控平台发出对外报警，辅助管理人员解决故障。实现方式通过电压转换模块将配电开关下出线的强电信号转换成低压直流信号后接入8路开关量采集模块中进行实时状态采集，再通过8路开关量采集模块的RS485智能接口及通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行开关状态的实时监测。实现功能实时监测配电开关的通断电状态，一旦发生报警，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的开关会变成断开状态且变红显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一时间发出短信等对外报警。UPS监测监控内容UPS属于机房内重要的电力供应系统，UPS的稳定运行是机房供电的有力保障；设计对配电区UPS电源的各部件工作状态、运行参数等进行实时监测，一旦发生故障及报警通过监控平台发出对外报警。实现方式通过UPS设备提供的RS232智能接口及通讯协议，经通讯转换模块将RS232转换成RS485信号后采用总线的方式将UPS的监控信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行UPS的实时监测。实现功能（只监不控）实时监视UPS整流器、逆变器、电池（电池健康检测，含电压电流等数值）、旁路、负载等各部分的运行状态与参数（能监测到的具体内容由厂家的协议决定，不同品牌、型号的UPS所监控到的内容不同）。系统可对监测到的各项参数设定越限阀值（包括上下限、恢复上下限），一旦UPS发生越限报警或故障，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的该项状态或参数会变红色并闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。提供曲线记录，直观显示实时及历史曲线，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解UPS的运行状况。蓄电池监测监控内容蓄电池是UPS的后备供电电源，蓄电池的良好运行是UPS供电的重要组成部分。设计对机房配电区12V的蓄电池进行实时监测，一旦发生报警通过监控平台发出对外报警。实现方式通过蓄电池检测仪对每节蓄电池进行连线检测，再由蓄电池检测仪提供的RS485智能接口及通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行蓄电池报警的实时监测。实现功能实时监测蓄电池组的总电压、充放电电流，单节蓄电池的电压，表面温度，一旦发生越限报警，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的参数会变成红色显示，同时产生报警事件进行记录存储及有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。空调监控监控内容机房温度出现异常时，将导致机房其他设备运行所需的恒温恒湿环境失去保障，因此设计对机房内精密空调的运行状态和参数进行实时监测，同时可对空调进行远程的开关机控制。实现方式通过精密空调设备提供的RS485智能接口及通讯协议，采用总线的方式将精密空调的监控信号直接接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行精密空调的实时监测。实现功能实时监视精密空调压缩机、风机、水泵、加热器、加湿器、去湿器、滤网、回风温度和湿度等的运行状态与参数，并可对精密空调实现远程开关机的控制（能监测到的具体内容由厂家的协议决定，不同品牌、型号的精密空调所监控到的内容不同）。同时支持与其它子系统的联动控制，如当温度过高时自动联动启动空调进行制冷。系统可对监测到的各项参数设定越限阀值（包括上下限、恢复上下限），一旦精密空调发生故障，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的该项状态或参数会变红色并闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。提供曲线记录，直观显示实时及历史曲线，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解精密空调的运行状况。新风机监控监控内容机房内新风机的正常运行确保了机房内良好的空气洁净度，机房对外正压，因此需要对新风机的运行状态和机房压差进行实时监测，同时实现新风机的远程启停控制。设计对机房内新风机的实时监测，一旦发生故障通过监控平台发出对外报警。实现方式通过新风机自带的RS485智能接口及通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件对新风机的实时监控。实现功能实时监测新风机的工作状态，还可以实现对新风机的远程启停控制，一旦发生报警，系统自动切换到相应的监控界面，且新风机状态变红闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储及有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。 新风机监控支持与其它子系统的联动功能，如：温湿度过高或有害气体浓度过高自动开启新风机实现机房内换风。温湿度监测监控内容对于机房内娇贵的电子设备，其正常运行对环境温湿度有较高的要求。因此设计在机房的各个机柜面板上安装温湿度传感器（带液晶显示），一旦发现异常立即启动报警。实现方式通过在机房机柜安装带液晶显示的温湿度传感器对环境温湿度实现监测，既可在温湿度传感器表面实时看到当前的温度和湿度数值，亦可通过温湿度传感器的RS485智能接口和通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行温湿度的实时监测。实现功能实时监测机房区域内的温度和湿度值，同时支持与其它子系统的联动控制，如当温度过高时自动联动启动空调进行制冷。系统可对温度和湿度参数设定越限阀值（包括上下限、恢复上下限），一旦温湿度发生越限报警，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的参数会变红色并闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。提供曲线记录，直观显示实时及历史曲线，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解机房内的温湿度状况。漏水监测监控内容由于机房内有空调及进出水管等设备，液体泄漏的情况时有发生,这就要求及早发现及时处理，因此设计在机房有水源的地方安装定位式漏水检测设备，保证机房设备的稳定运行。实现方式通过在水泄露区域的四周敷设漏水感应绳，当发生漏水时感应绳将报警信号传给定位漏水控制器，通过定位漏水控制器提供的RS485智能接口及通讯协议，采用总线的方式将漏水报警信号直接接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行漏水的实时监测。实现功能实时监测机房的漏水情况，发生漏水时系统自动切换到漏水监控界面，并显示具体的漏水位置，可精确到米，同时产生报警事件进行记录存储及有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。防雷监测监控内容实时监测防雷器是否损坏。实现方式防雷器提供辅助触点，采用8052开关量采集模块采集辅助触点信号得到防雷器的开关状态（若工业串口是232通讯的，需用8520将8052采集到的信号转换成232信号），当瞬时出现高脉冲电压时候，防雷器开关闭合泄走大量能量，管理平台通过前端采集模块得到防雷器开关闭合信号，实时检测开关变化状态，当防雷器被雷击损坏，管理平台检测到常闭信号，及时发出报警，提示相关人员处理。实现功能实时监测防雷器的开关闭合状态，检测到常闭信号发生报警，系统将自动切换到相应的监控界面，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一时间发出多媒体语音、手机短信、电话语音拨号等对外报警。提示相关人员处理。消防监测监控内容设计对机房内1路由消防控制箱提供的干接点信号进行实时火警监测，一旦发生报警通过监控平台发出对外报警。实现方式采用8路开关量采集模块采集消防控制箱提供的干接点信号后，再通过8路开关量采集模块的RS485智能接口及通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行消防的实时监测。实现功能实时监测机房内的消防火警信号，一旦发生报警，系统自动切换到相应的监控界面，且火警状态图标变红闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储及有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。视频监控监控内容集成海康硬盘录像机，进行全天候的视频图像监视。实现方式彩色半球摄像机通过视频线直接接入到硬盘录像机，同时将硬盘录像机接入与现场管理服务器相同的内部网络中，通过监控平台软件进行图像监控。实现功能实时监视各路视频图像，通过在电子地图上点击相应的图标即可查看该摄像机的当前画面。灵活设置录像方式，包括24小时录像、预设时间段录像、报警预录像、移动侦测录像以及联动触发录像等多种方式。支持历史视频检索回放功能，可根据录像的类型、通道、时间等条件进行检索，回放速度可调。支持与其它子系统的联动功能，如：门打开或发生防盗报警时联动摄像机进行录像，同时弹出相应的视频画面窗口等。门禁监控监控内容出于对机房安全的考虑，设计对机房门进行门禁管理，采用进门刷卡、出门按按钮的进出验证方式，由监控平台软件进行机房出入的门禁管理。实现方式使用总线型门禁控制器，通过总线型门禁控制器设备提供的RS485智能接口及通讯协议，采用总线的方式将门禁信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行门禁的实时监测。实现功能实时监控各道门人员进出的情况，并进行记录。可对人员的进出区域、有效日期、进出时段等进行授权，并可对人员进行权限组划分。可对门控器进行远程设置操作。支持集中发卡功能。支持与其它子系统的联动功能，如：发生火警时联动门禁控制器自动打开各道门的电锁以便逃生等。防盗监控监控内容考虑到机房设备的安全，在机房的重要区域安装吸顶式红外探测器实时监测机房的人体入侵情况，一旦发生报警通过监控平台发出对外报警。实现方式吸顶式红外探测器的信号直接接入8路开关量采集模块，通过8路开关量采集模块的RS485智能接口及通讯协议采用总线的方式将信号接入到现场管理服务器，由监控平台软件进行防盗报警的实时监测。实现功能实时监测各防区的报警情况，并可通过监控平台软件实现远程布撤防（各点探测器的报警情况），一旦发生报警，系统将自动切换到相应的监控界面，且发生报警的探测器会变红色并闪烁显示，同时产生报警事件进行记录存储及有相应的处理提示，并第一时间发出短信、电话、监控画面等对外报警。系统支持与其它子系统的联动功能，当吸顶式红外探测器有人触发时自动联动打开照明灯光、自动联动相应位置的摄像机进行录像等。监控系统软件功能简介人机交互界面监控系统支持树形结构、场地布局，并能将图片、曲线、动画、控件等组态到显示界面上，鼠标控制，操作简单，可根据现场情况按用户意图定制主界面和各个子系统的界面，最大程度满足个性化设计，并可扩展扩展3D电子地图功能，场景逼真。系统运行日志系统具备完备的运行日志，可以分类型、分设备、分时间、分报警类型进行统计。在“设备事件”中，用户可以选择系统监控的某台设备，查看该设备在某个时间段的报警记录。在“设置事件”中，用户可以查看各种设置事件，比如某人在什么时间关闭了空调，某人在什么时间对门禁系统进行了设置。在“系统事件”中，记录了系统的启动、关闭事件，远程用户的连接事件，报警的发送事件等等。所有的报表记录都可以导出到word、excel等软件中，便于用户向上级领导汇报机房的运行情况。如下图所示：以设备为关键字查询以时间为关键字查询查询系统事件报表所有的报表均采用监控系统内部自带的二次开发平台开发而成，我们可以根据用户的需求，设计出各种不同的报表，满足用户的特殊要求。权限管理系统内置完整的网络支持，用户可以在网络的任意位置监控机房运行，其安全性尤其重要。因此系统具有完整的权限管理功能，可以规定每个用户可以浏览的内容以及该用户可以操作的设备。并且每一次连接、登录以及对设备的操作都有详细记录，便于核查。完整的多级用户权限管理功能，可根据机房结构特点对用户进行分组群管理。权限级别在10种以上，可根据用户的不同自由组合权限，整体过程支持由用户自定义完成。用户登录后如长时间不操作可自动注销，注销等待时间可以由用户自行设置。默认存储用户操作记录，记录操作人员工号、操作时间、操作内容和设备，提供操作人员的登录和退出系统时间信息，并可以将信息打印输出。监控系统具有强大的容错能力，对用户的致命性操作都进行安全提示认证，不会出现误操作退出系统和死机现象。查询功能通过把各监控单元数据存储到数据库，对数据进行分类归组，在查询数据时，过滤不相关数据，以实现查询功能。系统对每一个监控单元（设备）的工作状态、工作参数等内容提供简单、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，要求直观、简洁，又不失完整性。数据管理实时查询相关机房及设备的状态、参数，提供实时数据曲线、历史数据曲线功能，可对设备当前的参数变化进行密切的实时监测、历史数据的回滚查看等，并可实时打印；同时也可以通过策略，当设备参数值达到某个标准时进行自动打印。对设备的重要参数可进行历史数据保存，可在直观的坐标图中以曲线形式显示，并可支持屏幕打印输出。监控系统对历史数据曲线存储采用二进制DAT文件格式独立存储，在数据较多时依然能够快速检索，数据经过加密后具有高可靠性，他人无法轻易进行破解和反编译行为，无法篡改。用户可以对曲线的显示精度进行时间范围调整，可以细致到以秒为单位的曲线变化输出，并支持通过游标线的移动对曲线进行回滚查看。所有打印出来的曲线图都有打印范围内数据分析，显示出最高值/最小值分别为多少。提供完美的报表功能，除提供日常报表模板外，还可根据用户要求定制各种样式报表，并可以多种格式打印输出（EXCEL，ACESS，自定义等）。系统具备用户操作日志、系统运行状态日志、报警日志等。所有日志可以根据查询条件即时生成报表，并可打印输出。可以对任何设备参数实现报表功能，报表中会对设备参数进行专家级数据分析，为用户的维护提供准确的数字依据。对所有历史、实时数据可以灵活定制条件查询、统计、输出和打印。并可对查询后显示的数据进行条件排序。报警管理系统具有多种方式的并行报警能力，发生事件报警时可根据级别高低进行排序告警，级别高的先报警，级别低的后报警；系统具有短信、电话、监控画面等多种报警方式，报警方式可由用户根据级别、重要程度、报警内容自行设定。例如将温度过高预警设定为短信告警，温度过高报警设定为电话语音报警等。系统可扩展报警过滤功能，当机房出现大量关联性报警时，将自动的进行报警根源分析，消除连锁报警（仅记录），直接告知管理人员报警根源。例如：停电时只发出停电告警，不发出连锁的开关断电、空调停机等告警。可针对测点定义报警级别，并可灵活的定义/屏蔽报警类型（高限报警、低限报警等）。报警级别的详细化管理，提供10-255个报警级别，可定义不同级别对应不同的报警方式。系统能自动对发生的报警按级别高低进行优先选择，当有不同级别的多个报警同时发生时，系统将会先对级别高的进行报警提示，再依次根据级别高低对其他的报警进行提示。监控系统发现报警后，事件栏将自动弹出提示报警信息，显示并打印告警信息，事件栏内显示的内容包括告警级别、站点名称、告警设备名称等数据。所有报警以电子地图形式弹出报警页面，报警信息提供可视化管理窗口，发生报警时可在维护窗口中进行维护。可灵活进行条件定制报警事件查询、统计和打印，并可进行条件排序。系统支持告警的转发，可以将告警信息传递给第三方应用系统（如IT