数据机房综合监控课件

IDC机房的综合监控

2023/7/19目录IDC机房综合监控的基本要求IDC机房综合监控的基本内容电力系统、空调、UPS等设施监控环境及安保系统监控门禁系统监控专项开发142023/7/19IDC机房综合监控的基本要求1、前言：

随着IDC的产生、业务和技术的发展，其各系统运行的稳定性、可靠性、能耗及参数分析、事件预知和追忆、维护的便捷和远程管理等各方面的需求愈来愈迫切，为能及时了解IDC机房内重点设备运行状态和安防场所等有关单元情况，加强管理人员的管理力度和手段。充分利用已有的电子、网络技术和资源，建立综合的IDC系统监控平台成为了可能和必须。2、原则：先进性：整个系统保持一定的先进性，采用设备和技术能适应将来的发展。实用性：系统性价比要高、稳定性强，易维护、易使用、运行费用要低。扩展性：结构设计能适应扩展需求，简单增加硬件即可满足扩容的需求。兼容性：组态软件能在不同的操作平台和语言环境运行，不同硬件能兼容。灵活性：系统结构应简单，配置灵活。独立性：不同系统应可保持相对独立性，避免分系统间的互扰。实时性：系统图象、数据实时传输。可靠性：要求系统安全、可靠性高，有足够的抗干扰能力。2023/7/19IDC机房监控系统的功能结构监控功能：IDC机房监控管理系统的功能是对监控范围内分布的各个独立的监控对象进行遥测、遥信，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，并做必要的遥控操作，适时通知人员处理；按要求提供相应的数据和报表，从而实现电源、空调的集中监控和维护管理，提高供电系统的可靠性和数据设备的安全性；数据采集：IDC机房数据采集是监控系统最基本的功能要求，应及时和准确；对设备的控制是为实现维护要求而立即改变系统运行状态的有效手段，应安全、可靠；运行和维护：IDC的机房运行和维护是基于数据采集和设备控制之上的系统核心功能，利用综合监控系统完成日常的数据检测、告警处理、控制操作和规定的数据记录是提高运行和维护水平与质量的基本手段；2023/7/19IDC机房综合监控的基本内容（对象）电力系统监控（电压、电流、功率三大基础参数）空调、UPS设施监控环境安保监控门禁监控专项开发152023/7/19IDC机房综合监控的系统结构本地管理中心网络交换机配电监测系统UPS监控系统门禁系统TCP/IP空调监控系统温湿度监测系统漏水监控系统网络远程监控中心2023/7/19IDC机房综合监控的基本单元结构管理功能配置/故障/性能/安全管理中心数据采集设备控制监控对象运行和维护核心功能监控系统完成日常的告警处理、控制操作和数据记录2023/7/19电力系统监控监控需求：电力监控是IDC机房综合监控的重要部分。从日常管理、参数分析、事故追忆、节能减排等多个方面都对电力系统的监控提出了较高的要求；监控对象：从入口（高低压配电）到末端（机架配电）的全程监控；监控参数：开关状态、电压（相、线）、电流、频率、功率（单相、三相、有功、无功、视在）、谐波（THDI\THDU、各分次量）、功率因数COS等；功能定位：根据不同点位的性质确定监控数据和功能，选取具备不同功能的硬件采集设备；2023/7/19电力监控的对象及选择全程监控对象及内容：低压配电变压器高压配电机房配电监控内容：1、所有开关的电流、电压、功率、频率、谐波等全参数；2、避雷器、接地及二次回路状态，模拟电路结构及状态等监控内容：1、变压器的状态及所有运行参数；2、运行温度3、风扇状态4、柴油机组及配电5、其他监控内容：1、所有开关的电流、电压、功率、频率、谐波等全参数；2、电容补偿、联络状态等3、模拟电路结构及状态等内容监控内容：1、UPS配电、空调配电、列头柜直至机架等回路配电以及原理结构图2、主要器件的运行状态及部分参数等内容2023/7/19高低压监控1高压配电设备进线柜、出线柜、母联柜遥测：三相电压，三相电流。遥信：开关状态，过流跳闸告警，速断跳闸告警，接地跳闸告警(可选)，失压跳闸告警，变压器过温告警，瓦斯告警。

二次控制回路状态遥测：贮能电压，控制电压。遥信：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等。变压器：遥信：过温告警。

2低压配电设备进线柜、

主要配电柜遥测：三相输入电压，三相输入电流，功率因数，频率。遥信：开关状态，缺相、过压、欠压告警。遥控：开关分合闸〔可选)。2023/7/19柴油机组监控内容遥测：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，液(油)位。遥信：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，紧急停车，市电故障，充电器故障(可选)。遥控：开/关机，紧急停车，选择主备用机组。通讯：智能接口RS485/RS232/RS422162023/7/19高低压监控举析2023/7/19机房（UPS)配电及监控举析2023/7/19列头柜、机架等末端监控列头柜监控可以和前端UPS输出、后端机架配电等综合考虑；2023/7/19机架式STS模块的综合功能机架式STS模块使对机架的详细参数进行监控成为可能，且简单易行；机架式STS模块使单UPS系统改为真正的双回路供电成为可能，且初期投资和后期的维护成本相对较少；机架式STS模块对实现IDC机房用电的精细化管理和控制成为可能；采用机架式STS模块,是对机房实现双回路电力配置的一个可选方式；2023/7/19机架式STS（Multi-SWITCH）基本结构1、机架式STS模块具备2路*16A的输入、8口*4A的输出；2、输出插座标准为8IEC320(10A)，

输入插座标准为2IEC320(10A)C19。

3、具备RS232/485智能接口，可在线设置并监测端口电流和工作制式，输出切换时间小于8ms。

4、所有端口输出电流和选择方式均可设定；2023/7/19Multi-SWITCH电气结构特性及应用优势162023/7/19多回路选择开关（Multi-SWITCH）接线方式2023/7/19机架及服务器系统尾端用电参数的全监控手段该模块具备Email\FTP\事件记录\密码保护\远程登陆和控制等功能，通过多回路选择开关实现机架或服务器的全参数微观监控手段2023/7/19数据采集及硬件选型针对不同点位的参数需求，选择功能相对应的表计；针对项目不同（新建、在线改造）选择相应的电流互感器（电压变送器）等元件，注意器件的精度等级；根据参数采集和传输的数据流量选择合适的通信方式及协议。对RS485/232/422等串并口方式传输的局限性（距离、速率等）应引起注意，建议尽量采用MODBUS协议的总线结构方式；在表计硬件选型时，性价比应合理，将“性”放在首位，注意选择硬件设备的稳定性、可靠性、品牌、精度，以及安装维护的方便性等问题都需因地制宜的综合考虑；2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（系统图）某2023/7/19监控参数的定义及要求柜号点位名称开关型号参数需求阈值设定要求电压电流功率电量因数状态频率谐波其他1#市电总输入开关Schneider-MT12-H2—1250A、5.0A■■■■■■■■■全值2#旁路柜输入开关Schneider-MT12-H2—1250A、5.0A▲▲■▲全值UPS输入开关Schneider-NS630H、3只▲▲■▲全值3#维修旁路开关Schneider-MT12-H2—1250A、5.0A▲▲■▲全值各市电分路开关Schneider-NS100H、5只▲▲■▲全值4#市电-UPS倒换柜5#UPS输出总开关Schneider-MT12-H2—1250A、5.0A■■■■■■■■■全值UPS分路输出Schneider-NS630H、3只▲▲■▲全值6#UPS输出A路总Schneider-MT12-H2—1250A、5.0A■■■■■■■■■全值UPS输出A路分Schneider-NS250H-8只\100H-4只▲▲■▲全值7#UPS输出B路总Schneider-MT12-H2—1250A、5.0A■■■■■■■■■全值UPS输出B路分Schneider-NS250H-8只\100H-4只▲▲■▲全值上述内容为电力室内UPS的输入输出配电系统的开关状况及需求实现的监控参数2023/7/19单元件监控的数据采集及软硬件要求1、硬件要求：具备对所采集到的电压、电流数据进行快速分析和计算功能(数据收发满足ms级），具有通用的通讯接口，总线结构及MODBUS传输功能和协议；2、软件特性：软件和硬件性能需完美匹配，确保全参数的扫描传输速率在10-100ms以内。软件应具有丰富实用的数据采集、参数计算与分析、曲线绘制等功能，为事故追忆、能耗分析、数据计算等提供了可靠的依据和手段。同时，软件需还具有远程（TCP/IP)监控（IE浏览）、方便扩容以及与其他设备（UPS、空调等）监控的兼容性能；2023/7/19硬件及其参数采集安装的线路示意图PM系列在线监测电力仪表MC系列在线监测电力仪表在线监测电力仪表的接线方式2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（拓扑图）2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（电流曲线）2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（谐波）2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（告警信息）2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（6）2023/7/19在线改造电力监控的实例举析（其他界面）2023/7/19UPS、空调等专用设施监控监控意义：对于空调、UPS等关键的IDC设备来说，其监控功能尤其重要，其各设备的运行参数和历史记录对机房的运行特性分析、故障追忆起着至关重要的作用，同时相关的数据与电力设施监控相结合，对节能减排、机房建设和维护经验的积累都具有极大意义；硬件条件：要求这些设备必须具有智能接口，提供完善的参数采集系统，能够快速的将各参数信息传输至监控终端；软件要求：UPS设备软件最好采用厂商提供的专用软件，具有特定的针对性，对信息分析比较准确可靠，但早期的设备软件普遍较简单。也可以考虑成熟、稳定的第三方组态软件，但需要对相应功能的完善性进行验证，对通信协议等解析要求较高（空调设备大多依靠第三方开发的软件）；相关建议：对大型的IDC机房，按系统分别单独建立监控平台和软件，避免大而全的综合，防止出现对每个系统都不具针对性地互扰。但对于规模较小的一般机房则相对考虑综合集成；2023/7/19UPS设备自身的监控遥测：三相输入电压（流），直流输入电压，三相输出电压，三相输出电流，输出频率，标示蓄电池电压(可选)，标示蓄电池温度(可选)。遥信：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。通讯：智能接口RS485/RS232个性化需求：参照YD/T1095-2008规范要求，将所有参数根据UPS的逻辑结构直观地表述出各点位的状态参数及其意义。2023/7/19UPS系统的监控内容和功能监控界面：按照UPS的组合结构、内部原理，能反映直观的监控界面；监测内容：按整流、逆变、直流（电池）等三部分参数，可通过图形界面选择需查阅的各个部分等；监控内容需包括：电压、电流、频率、功率、效率、状态、功率因数等；阈值设定满足YD-T1095-2008规范要求；参数状态：瞬态和历史数据，系统应可查阅任意时刻的历史数据、设置各参数的存储时间，可打印和设定报表等；信息存储：对所有告警、动作、操作、参数波动等信息进行全过程的存储记录；2023/7/19空调系统的监控内容和功能（1）空调类别：普通式分体空调、专用分体空调（风冷、水冷）、中央空调等，由于其空调结构、制冷原理等不同，其监控内容和实现方式也具有差异，也根据其特点选择适当的监控方式和参数；图形界面：按照空调的物理布局、组成结构等设计直观的与物理布局相对应的MAP，以形成简单直观的监控图形界面，方便故障和信息定位；机组内容：送风温度，回风温度，送风湿度，回风湿度，压缩机吸气压力，压缩机排气压力、出口风压（风速）、进出风的温度、室内外风机、压缩机、加湿、加热、高低压管路压力、滤网等各部件工作状态和可测参数；外围参数：机组工作电压（电流）、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。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。2023/7/19空调系统的监控内容和功能（2）环境参数：空调监控应有效地将机房各空间点上的温湿度、水管路径上等漏水等内容有效集成到空调系统进行监控；拓扑结构：根据空调数量、传送的参数流量、串并口波特率、传输距离等内容综合分析，优化其连线的拓扑结构，避免过多机组串接而形成的数据传输量过大出现后端数据实时性差、数据拥塞而频繁死机的现象（该要素同样适用其他系统监控的拓扑；参数状态：瞬态和历史数据，系统应可查阅任意时刻的历史数据、设置各参数的存储时间，可打印和设定报表等；数据存储：对所有告警、动作、操作、参数波动等信息要求全程存储记录；2023/7/19闭路电视监控（CCTV)

成熟闭路电视监控系统解决方案基本上可分为三种模式，即：基于传统的模拟监控模式的监控系统；以硬盘录像机（DVR）为核心的第二代数字化视频监控模式的监控系统；在数字化视频基础上借助网络技术传输和存储的网络视频监控技术为第三代。第一代（传统的模拟）监控模式的主要缺陷：1、传输通道敷设费用过于昂贵：有效传输距离仅300米左右，视频电缆显然无法达及，敷设光缆作为传输通道，光缆两端接光端机作为视频/光信号转换设备。2、系统结构复杂，监控中心设备繁多，操作烦琐。系统由摄像机、监视电视墙、录像机、控制矩阵、画面分割器、解码器及其它辅助设备组成，以同轴电缆为图像传输介质，以屏蔽双绞线为控制信号传输介质，设备繁多，结构复杂，扩容性差，而且多数设备是专用设备，要求操作者经培训方具备相应的操作能力。第二代、第三代技术特点：1、避免了传输距离的瓶颈，依靠网络可传达世界各个角落，组合简单易扩展等；2、摄像机较贵，存储组合灵活多变，但系统综合投资具有优势，取代传统型式成为必然；2023/7/19基本的组合结构和形式对于CCTV监控，不同时期的技术其摄像机的功能差异较大，这个技术也许是近年来年变化最快的技术之一，从98年IDC出现至今，已经过数代的变革：摄像机型式的变革：模拟信号的定向摄像机（枪式、球星等）、数字信号摄像机、网络型数字摄像机；2、存储方式的变革：模拟信号的录像带、数字硬盘录像机、网络服务器等；3、控制方式的变革：画面分割器、硬盘矩阵、IP网络等2023/7/19CCTV系统基本拓扑图2023/7/19环境安保监控（CCTV-网络型）2023/7/19网络摄像机（IPCamera）随着计算机和网络技术的发展，可根据机房特点，结合实际需求，选择网络型摄像机，它通过五类网线连接Internet，使网络视频监控不仅成为可能，而且成为网络监控的主要方式和发展的方向。网络摄像机在公共安全、工厂、校园、办公室、宾馆以及住宅等各个领域都有广泛的应用，是网络监控的主流产品。它只需要使用标准网线连接，甚至还可采用无线网络连接，这样每台摄像机都可以随心所欲地放置，非常灵活。通过Internet的远程监控和远程录制变得十分简单，而且便于与网络存储设备（NAS）连接。IPCamera只需要一个IP地址就可以让你寻找到位于世界任何角落的摄像机，而且支持动态域名解析（DDNS），可以方便地为你的摄像机取一个容易记住的名称，例如等，就可以更容易访问到。不同品牌的IPCamera都有厂商提供的平台软件（监控所有品种的摄像机的画面，并且大都具有eMap功能，采用用户定义的图片，进行设备管理和事件管理。2023/7/19网络摄像机的性能特点摄像质量：采用CCD镜头，感光性好，一般要求最低照明满足2.5lux/f1.4即可，具有54M无线传输速度，可自带云台，且大都能提供音讯收纳和MPEG4视频压缩功能；告警设置：动作感应触发录制、自动邮件告警通知、可预设多个拍摄位置、支持自动排程；文件存储：支持使用FTP或E-mail定期将影像传输更新至服务器；设备安装：网络摄像机在设备组合、线路布放、硬盘存储、系统集成与控制等方面都具有传统型摄像机所无法企及的优势，但在价格方面要高于传统的摄像机，相信随着技术的进一步发展，其普及率和应用优势将更加明显；2023/7/19D-Link网络摄像机、存储器及监控画面（举例）2023/7/19摄像机带宽和存储容量的计算方法--MPEG4

存储空间：（N）=k单帧大小*m帧率(FPS)*t时间(秒)*n摄像机数k单帧大小：v（中画质）--3K(CIF),v（高画质--12K(4CIF)；m帧率（FPS）：每秒的帧数，高画质--15FPS，中画质-10FPS，低画质-3FPSt时间：所需录像的时间（单位为s）；n摄像机数量：所需录像的摄像机数量举例：以中画质的存储容量为计算依据，动态存储时间（利用率30%,即8h/天）要求满足30天，则单台摄像机所需的存储容量为：

3K/framex10fpsx3600secx8hours/dayx30daysx1台=26GB/月.机；考虑一定的裕量，每台摄像机按30GB/月计算，一台网络存储器可满足四台摄像机的月存储量2023/7/19门禁系统监控——概述在学校、工厂、办公室、商店、金融系统、军事系统、住宅、宾馆等多种场合，为了安全与有效控制，传统的方法是工作人员对出入人员进行登记放行。这种方法费事、费力又容易出错，而且管理不严格。门禁系统逐渐由原来的钥匙开门，到IC卡的门禁管理，最后到现在的非接触式ID卡门禁系统。非接触式门禁系统采用个人识别卡方式工作。给每个有权进入的人发一张个人识别卡，相当于一把钥匙。系统根据该卡的卡号和当前时间等信息，判断该卡持有人是否可以进出，如果可以，则系统自动开门，否则，不开门。对于工厂、机关等需要考勤的场所，门禁系统还可以记录每个职工是否按时上下班。门禁系统的另一优点是可以随时增加和删除某一卡。而不必担心某一卡丢失后造成什么损失。门禁系统,又称为出入口控制系统。一套现代化的,功能齐全的门禁系统,不止是作为进出口管理使用，而且还有助于内部的有序化管理。它将时刻自动记录人员的出入情况,限制内部人员的出入区域,出入时间,礼貌地拒绝不速之客.同时也将有效的保护您的财产不受非法侵犯。2023/7/19门禁系统控制结构示意图2023/7/19门禁系统监控——结构门禁系统拓扑图管理主机门禁控制器读卡器

电控锁

门磁开门开关

通信管理器门禁系统分为三种类型：独立型：控制器通过RS232总线直接和管理主机连接，适用于门数较少的简单系统。总线型：控制器通过RS485总线联网然后由通信管理器和管理主机连接，一般适用于小范围的局域网系统。MODEM型：控制器通过PSTN（公用电话网），采用MODEM与管理主机连接，一般用于远距离、大范围的系统。2023/7/19门禁系统主要功能（1）个人识别卡读卡后，通过门禁系统认可方能打开门；所有人员凭卡进出，读卡时间、地点及人员等各项资料均自动在计算机上显示并保存；可通过管理主机任意开启，关闭某道门或多道门；可以删除或挂失一张识别卡或一批识别卡；通过系统设置，人为将某些门设为常开或常闭状态，用于紧急情况等；门在常开状态下,持卡人读卡系统仍然会记录持卡人的所有信息;每个门可设置多个出入时区；可以灵活对指定的门和卡设置开门权限；系统对某些出现异常的门实时报警，持卡人员进入后，如门超过一定时间（可自由设定）而未关闭，则自动报警，同时计算机也自动显示并报警；系统对所有门的人员进出情况进行实时监控；2023/7/19门禁系统主要功能（2）具有无授权卡和丢失卡读卡时实时报警功能；管理软件监控时优先获取报警信息，控制中心可以识别报警类别，发生地点、时间；独有系统监控窗口，保证用户在运行其它程序时仍然可以随时把握系统的信息;可任意设置开门延时、报警延时；如门在非正常状态下被打开，将会触发报警，报警信号可反馈至控制中心或控制远端门禁报警设备；系统具备出现异常情况时的自适应能力