机房环境监控设计详解

目录

第一部分软件需求分析...........................................

一、项目的背景...........................................

二、总体技术规定.........................................

三、监控系统软件应具有日勺基本功能........................

第二部分概要设计阐明...........................................

一、系统概述.............................................

1.1.系统概况.........................................

1.2.系统配置规划....................................

1.3.系统架构.........................................

二、机房环境集中监控系统概要设计阐明...................

2.1.本次监控重要设计原则............................

2.2.详细处理方案....................................

第三部分详细设计阐明...........................................

一、序言.................................................

1.1.现实状况与需求..................................

1.2.工程概况........................................

1.3.设计根据........................................

二、系统构成.............................................

2.1.设计要点.........................................

2.2.系统构成.........................................

三、系统功能............................................

3.1.监视/控功能......................................

3.2.告警功能.........................................

3.3.配置管理功能.....................................

3.4.安全管理功能.....................................

3.5.系统特点.........................................

四、技术指标............................................

4.1.测量精度.........................................

4.2._L作环境.........................................

4.3.智能接口.........................................

4.4.安全特性.........................................

五、系统软件............................................

5.1.应用系统环境.....................................

5.2.应用软件构成及功能..............................

六、系统硬件............................................

6.1.基本规定.........................................

6.2.可靠性...........................................

6.3.可扩充性.........................................

七、监控原则............................................

第一部分软件需求分析

一、项目的背景

近年来，伴随网络机房的发展扩大，这对通信设备及其环境量的维护工作突

出了集中维护管理的规定，并且对通信电源和环境提出了集中控制，少人或无人

值守的规定。伴随现代通信网络的逐渐扩大，其发展速度之快，通信设备不停增

长。网络规模迅速扩容，需要使用大量内动力设备，动力设备不仅种类繁多，并

且对先进的通信网络维护运行管理工作提出更高规定。由于设备的数量多，维护

人员相对少，这样无疑增K了维护人员的难度，同步维护人员不仅要常常巡视机

房，并且还是常常对重要设备数据或信号进行抄表和测试，更规定能对系统出现

的故障做出迅速响应。因此，先进口勺通信网络必须有与之相适应的现代化的管理

方式，才能产生规模投入、规模产出口勺良好效益，为此机房设备的运行维护已不

可防止地走上集中监控、集中维护、集中管理模式，以实现通信机房少人、无人

值守，提高劳动生产率。

目前，合肥市烟草企业的机房分散分布在多种辖区中，由于人工巡检的局限

性，巡检人员难以及时掌握各机房的设备状况及环境变化状况，因此设备出现故

障时有时不能及时发现和得到处理，这不仅严重影响了监测设备的正常运行，也

给整个监测网络系统的管理带来了挑战。因此，鉴于网络机房的重要作用，不能

只是进行巡视处理。于是，在全市范围内建立一套完备日勺集中监控系统成了最佳

的处理措施。

因数、逆变器状态、电池状态、旁路状态、报警状况等（详细监测状况可根据

UPS提供日勺通信协议确定）。

报警重要包括：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。

2.机房空调监控

通过由空调厂家提供的远程通讯接口和对应日勺通信协议，可对空调本体压缩机状

态、风机状念、加热器状态、抽湿器状态、加湿器状态、报警等实行监测，住获

得控制权限日勺前提下，颐客可以通过本监控系统在现场监控主机或远端监控站上

控制空调机日勺启、停和远程设定温度、湿度（详细监控状况根据空调提供的通信

协议制定）。

实时判断被监控设备的部件与否发生报警，当某部件发生故障时，报警信号立即

通过智能通讯接口传播到监控中心，监控主系统立即弹出对应时报警页面窗口，

同步监控主机将通过设定口勺多种报警措施将报警信息告知值班人员或对应口勺管

理人员，以便及时处理所发生的报警或故障。

①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、

控制器口勺运行状态，漏水监测状态。

②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他设备。

③报警重要包括：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.机房漏水监控

由于机房空调、上下水管等设备泄漏的状况时有发生，通过加装漏水检测系统可

对机房漏水状况进行实时监测、报警，尤其是对机房空调及其在机房区域内口勺进

出水管附近实行漏水检测报警。

在精密空调及其进出水管附近地面裸露安装国产漏水检测线缆及漏水报警主机,

整个系统用引出线将控制主机与现场H勺感应线缆相连，感应线缆沿各精密空调底

座四面及进出水管附近裸露安装。针对空调机房内日勺空调和其进出水管区域的监

测，临时设计采用10米长日勺漏水感应线。

系统应能实时显示并记录漏水线缆感应到日勺漏水状态。当机房发生漏水现象时,

系统能及时响应，弹出对应的报警窗口；同步监控主机将通过设定日勺多种报警措

施抨！报警信息告知俏班人员或对应的管理人员，以便及时处理所发生的报警或故

障。

4.机房温湿度监控

由于机房内设备分布、送风等不均匀可带来温、湿度的不均匀，因此，在机房内

加装温湿度检测系统，以精确测量机房的温湿度参数变化。为了防止机房内某区

域的局部温、湿度口勺过高或过低，在机房墙面共安装两个温湿度探头，分别用以

监测对应区域的实时温度与实时湿度。

系统选用温湿度一体化传感器，吸顶或壁挂安装，信号输出为RS485输出。系

统能记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，设定每个温湿度

传感器日勺温度与湿度日勺上限与下限值。当任意一种温湿度传感器检测到日勺数据超

过设定日勺上限或下限时，系统立即弹出对应日勺报警窗口，同步监控主机将通过设

定欧I多种报警措施把报警信息告知值班人员或对应的管理人员。

5.消防报警监控

机房属于一级防火区域，对环境规定高。系统通过机房消防报警控制器提供火警

信号的干接点输出，实时检测火警信号。

当机房发生烟雾（火灾）时，其烟（火）情信号触发报警信号给消防报警主机后，

报警主机输出信号由开关量采集模块采集后通过RS485信号传播到监控主机上。

监控系统一旦监测到消防报警主机传来的I报警信号，立即弹出对应口勺报警窗口，

同步监控主机通过设定日勺多种报警措施将报警信息告知值班人员或对应日勺管理

人员，以便及时处理所发生日勺报警或故障。

6.门禁系统

对整个机房区门日勺门开与门关状态实行监测。当机房门被打开时，系统立即变化

对应门口勺显示方式，并提醒门开。规定被监测的门提供门磁信号，通过开关量采

集模块采集每个门磁信号，以RS485方式传播到监控主机的智能通讯卡上。

实时显示和记录被监测门的开门或关门状态，可通过图标的显示来判断门的开关

状态。当门开时，系统将确定此为报警事故，即刻发出报警声音。同步，还可通

过拨号，实现自动语音报警，告知值班人员。

7.图像监控

摄像机采集的视频图像通过视频服务器打包转换成1P数据，IP数据直接传送到

监控主机，监控主机完毕视频图像的存储、传播、回放等功能。为了节省投资和

成本，本方案不单独设置硬盘录像机来进行录像，由动力环境监控主机完毕视频

监控主机的功能，同步由动力环境监控系统完毕所有对云台、镜头的控制。

第二部分概要设计阐明

一、系统概述

1.1.系统概况

机房环境集中监控系统（如下简称监控系统）是一种综合运用计算机网络

技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感技术等构成的计算机

网络，采用多功能机房动力环境综合监控仪采集设备，可以对通信机房既有的

智能设备、高下压配电设备、蓄电池组、空调以及环境、图像、声音实行监控，

同步完毕被控端局监控数据H勺通信和传播功能，有效减少成本。

监控系统支持多种传播方式，支持混合组网构造，可以逐层灵活组网。系统

容量大，可平滑扩容，数据处理能力强。

在监控系统中，所有的软件都是自主开发，大部分日勺硬件如：监控主机、

监控模块及部分传感器等都是自主开发研制出来日勺，该系统集智能网、数据通

信、监控技术等高新技术于一体。该系统软、硬件采用高度模块化设计，具有

良好的可扩充性和通用性，可以根据顾客的实际需要，灵活配置和集成，运用

多种监测控制手段，精确及时地发现多种故障，提高管理效率，保障通信网络

系统的安全运行。

建设监控系统对充足运用人力资源，加强维护支持手段日勺建设，保障设备稳

定运行和机房安全，提高劳动生产率和网络维护水平，实现机房从有人值守到无

人值守，增进电源设备维护现代化具有积极日勺增进作用。

先进的防备理论加上高新科技成果，结合功能强大日勺防护网，将可破坏程度

减少到最低点，为监控现场提供最安全的保证，使企业财产免受不必要日勺损失,

以便更好地分派人力资源，直接或间接带来日勺经济效益是不可估计的。

设计根据

动力环境集中监控系统采用原则开放时协议与接口，遵照信产部和ITU-T

有关原则和技术规定，系统符合日勺国标如下：

■《通信电源和空调集中监控系统技术规定》WN023-96；

■《安全防备工程程序与规定》GA/T75-94；

■《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-2023：

■《防盗报警控制器通用技术不条件》国标GB/12663-94）；

■《通信电源集中监控系统工程设计暂行规定》YD5027-96,1997年1月；

■《通信电源集中监控系统工程验收》YD5058-98；

■《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232-82；

■《安全防备系统通用图形符号》GA/T74-94；

■《民用建筑电气设计规范》JCJ/T16-2023；

严格符合如下国际组织和部分国内组织制定的规约：

■电气图用图形符号GB4728

■电信工程制图与图形符号YT/T5015—95

■电磁兼容试验和测量技术IEC61000-4

■电信网络设备电磁兼容性规定EN300386

1.2.系统配置规划

该系统采用基于TCP/IP与RS485日勺网络构造；完整的多层系统由监控中心

SC、监控站SS、监控单元SU和监控模块SM逐层汇接构成，合用于多级汇接、

分层管理的监控项目。系统可运用internet与RS485的方式进行组网。根据监

控现实状况日勺实际状况以及监控规模的大小，合理选用和建设，可采用如下构造

模式：

■单独/、JSU一级建设模式；

■SS、SU/SC、SU等扁平化构造两级建设模式；

■SC、SS、SU三级建设模式。

SC一般设在当地网的中心机房，集中监视各机房动力环境、视频图像及线缆资

源向运行状况，并对监控站进行管理，也可对监控单元进行监控和维护操作。SS

根据电源及环境设备分布状况在一种当地网内设置多种，一般设在区（县）分企

'业内，作为通信枢纽，接受监控中心调度，执行对下属端局的监控和维护操作。

SU设在各个被监控的瑞局，负责对端局内的监控模块进行管理，并负责与监控

中心或监控站通信。SM对应监控对象接口，负责设备运行数据采集和设备控制。

现场监控设备分别安装在监控区域现场，与多种传感器、现场电源、空调等相连；

各监控子系统既互相独立，又互相融合，形成一种有机的整体。所有监控设备通

过内部以太网连接进行数据传播，实现监控口勺互联互通；系统软件采用B/S构造

和SQL数据库（IE浏览器），具有界面友好、迅速报警、自动纪录、多级协同浏

览，操作简朴以便等长处。

1.3.系统架构

本方案采用当今最为流行的浏览器/服务器（B/S）模式，将多种不一样功能

子系统（环境、动力、视频和消防等）无缝融合到一种统一的监控平台下，极大

的以便了顾客的使用和管理。系统采用浏览器访问，简化了顾客的使用复杂程度,

只要会上网，就会纯熟日勺使用本系统，而不需要专门H勺进行培训。

如下功能框图：

监控中心服务器客户端查询浏览器查询短信报警客户端告警

集中监控平台

系统组网传播方式：

■单独的ISU一级建设模式：各个监控区域日勺监控设备和监控中心采用物理线

路直接接入前置机；

■SS、SU/SC、SU等扁平化构造两级建设模式和SC、SS、SU三级建设模式:

各个监控区域时监控设备和监控中心均采用TCP/IP协议接入内部局域网。

二、机房环境集中监控系统概要设计阐明

2.1.本次监控重要设计原则

1、本系统方案日勺设计充足考虑了系统平滑日勺扩容和升级日勺能力，以适应企

业业务发展和管理日勺需要。本系统适应监控网络化趋势，不落后，不反复投资；

采用内部局域网或广域网通信和管理，更稳定更安全。采用TCP/IP方式，各监

控点可以很轻易地与监控管理中心及数据库建立起联络，用较低的成本对监控区

域的动力设备、环境、线缆资源等信息实行统一平台下的监控。本次设计系统在

充足保证本期监控接入日勺基础上，充足考虑了在秉承既有建设思想日勺状况下实现

后续机房和已建机房的无缝接入。

2、监控日勺内容根据实际运维需要和投资状况考虑必要性、以可靠实用为原

则。

3、开放日勺接口。充足考虑了监控系统未来与综合网管及其他有关系统的接

口。这些接口同步包括未来将区域内所有机房和其他的I监控连成一种监控系统从

而形成监控维护管理中心的也许性。

4、良好日勺可维护性，一是从组网构造上考虑监控系统功能和中心位置对既

有运维体系的适应性；二是选型日勺设备采用维护工作量较少和易于维护日勺设备，

最大程度的减少平常运维工作量。

5、系统构造具有很好的稳定性：一是系统某一接点或某一设备的故障不影

响其他设备和系统的正常运行；二是选型设备自身具有很好的稳定性和良好日勺故

障保护功能。

6、系统口勺先进性：设计的系统和设备能满足现行公布的有关动力环境集中

监控系统的所有技术规范和规定，软硬件能以便和可预见的进行扩容。所选用的I

系统和设备是目前在国际国内具有领先水平日勺，可以满足系统长期建设和发展的I

需要，以最大程度的保护顾客投资。

2.2.详细处理方案

1）系统构造

本着充足运用既有网络资源和节省建设投入，遵照总体规划、着眼未来的原

则，为合肥市烟草企业企业搭建起机房环境集中监控系统日勺构造框架。

该系统由前端各设备：各类传感器、变送器、摄像机及周围附件、数据采集

监控模块等；传播设备：运用企业固有网络资源IP传播；监控中心设备：服务

器、PC微机及有关软件、网络互换机、串口服务器等设备构成。

详细的网络拓扑图如下:

相

关

职

能

部

门

图

造拓扑

网络构

统详细

监控系

境集中

机房环

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设备

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2）

感器和

采用传

方式均

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采集

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使监

器，

取样

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监控

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的机

建设

本次

则采

传感器

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等开关

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；烟雾

模块

监控

入到

后接

信号

则电

成原

转换

号，

水时,

境量浸

机房环

在检测

块；

控模

到监