1、机房动力环境集中监控系统设计方案(图)1 概述1.1 中心机房前言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、计算机系统和通讯网络已成为各大单位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。在我国，机房监控起步较晚，中心机房动力及环境设备各自独立运行，并且普遍缺乏专职的设备管理人员和综合有效的管理手段。深圳市安
2、之源技术有限公司在九十年代初开始研究机房监控管理，集多年监控系统开发之经验，结合最新自控和软硬件技术，针对机房场地的具体特点，自主开发了 AZY2000 机房监控系统，实现了机房集中分布式监控和智能化专家管理，在电信、金融、海关、税务、电力、公安、交通等许多行业的机房中得到良好的应用，其系统设计先进、运行稳定、操作方便获得用户一致好评。1.2 中心机房设计依据计算机机房监控用户要求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)1.3 中心机房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.
3、 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：承建单位技术实力强，服务完善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2 AZY2000 机房监控系统介绍2.1 机房监控系统组成AZY2000 机房监控系统示意图AZY2000 机房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、智能多通道控制器、采控模块、监测模块以及计算机网络。AZY2000 机房监控系统软件由两部分组成：设计程序和运行程序。其中设计程序为整个监控系
4、统设计构架，包括串口定义、设备定义、协议和参数设置、事件定义以及界面组态。运行程序将按照设计程序的设置来运行整个监控系统，包括串口通讯、数据采集、事件发布，并将收到的数据保存、分析、报表。运行程序是整个监控系统的人机界面，当监控系统全部设计完毕，设计程序就功成告退，不必再运行，除非对监控系统要做一番改动。2.2 机房监控系统主要特点简单直观的操作AZY2000 系统软件基于实时多任务 WIN98/2000/NT 操作系统，在图形用户界面(GUI)环境中，以窗口和控件的方式构造监控系统。操作方式类似于 VB、Delphi 等可视化开发软件，用户只要有简单计算机软件操作知识，稍加培训，即可信任所有
5、操作。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。超强网络连接功能客户软件通过计算机网络与代理软件系统连接，计算机网络可以是局域网，广域网或国际互联网，传输介质可以是以太网、FDDI 光纤网、ATM、ISDN、PSTN 及 DDN 等，传输协议为 TCP/IP。客户软件能检测到远方代理运行状态，自动恢复连接。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
6、方式。当发生报警事件时，采用相应的报警方式。网络系统监控功能AZY2000 除了能够监控机房动力及环境，同时也可监控计算机网络的状态，包括计算机主机、路由器、交换机、终端服务器状态以及端口数据流量、带宽负担、协议包数据等参数，为网络设备故障提供分析依据。开放式接口系统缺省为用户提供丰富控件和图库，若用户有行业特殊需要，可以根据要求定制开发控件及开发图库。客户系统对这些扩充没有任何限制，而且基本结构不用改变，甚至 Win95 或 Win NT 的 OCX，ActiveX 控件同样可嵌入客户软件系统。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
7、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AZY2000 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，M
8、GE、EXIDE 、SICON、LIEBERT、IMV 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，并且要求接听者输入密码，直到有人确认接收到报警信息为止。管理人员也可打入电话查询状态。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
9、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一天的数据情况，最大值、最小值、平均值等。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。2.3 机房监控系统监控内容2.3.1 动力系统监控动力系统监控包括机房的全部电源设备，如柴油发电机组、配电柜、UPS、直流电源系统、防雷系统等。供配电：监测一级、二级交流配电柜的主回路和各分回路的各种参数如电压、电流、频率、有功功率、功率因数、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度等;
10、监视各级开关的开关状态。显示和记录各种参数的变化曲线，并对各种报警状态进行记录和报警处理。供配电柴油发电机组：监测发电机组输出电压、电流、频率(转速)及水温、油位、油压等参数;发电机组运行状态、燃油阀开关状态等各种状态的实时记录和报警处理;控制发电机组的启停。柴油发电机组 UPS：在 UPS 供应商提供 UPS 通讯协议的情况下，可以监测协议提供的所有参数和状态，在无通讯协议的情况下，可增加其它辅助设备(如电量仪等)来测得。参数包括输入输出电压、电流、频率、功率、蓄电池组的电压、后备时间、温度等;状态包括整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的状态 ;显示和记录各种参数的变化曲线，并对各种报警
11、状态进行记录和报警处理。直流电源系统：监测输入市电的状态，电池电压及其状态，显示和记录电池电压、蓄电池温度的变化曲线，并对各种报警状态进行实时的记录和报警处理。防雷器：监测电源防雷器的工作状态，对防雷器被雷击或浪涌破坏进行实时的记录和报警通知。2.3.2 环境系统监控环境系统监控包括：机房的空调设备(精密空调或舒适性空调)、泄漏(漏水或漏油)监控、温湿度监控等。精密空调：根据精密空调供应商提供的通讯协议，实时监测精密空调的回风温度、回风湿度、冷冻水进出温度、流量、冷却水进出温度及冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵工作电流等参数;监测工作状态包括压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态(水冷式空调还
12、可监测到冷却水塔的补水池液面状态、冷却水塔风扇状态、冷却水阀门状态等)等各种工作状态; 显示和记录各种参数变化曲线，并对各种报警状态进行实时的记录和报警处理。控制空调的启停、调节温度和湿度。精密空调舒适性空调：通过改装空调电路，可以监测到其市电状态、风机状态、压缩机状态以及报警信息处理，根据温度变化控制空调启停。泄漏检测：通过采集测漏主机的报警信号监测漏水(油)感应线上任何点的漏水(油) 情况和漏水 (油) 故障情况，以及报警信息处理和报警复位。对于定位测漏主机的监测，还可在画面上精确显示漏水(油)的位置。泄漏检测温湿度：通过采集温湿度传感器所监测的温度和湿度数据，以直观的画面实时记录和显示机
13、房各区域的温湿度数据及变化曲线，以及越界报警信息处理。温湿度监测新风机：监测新风机的工作状态以及启停控制和报警信息记录和处理。2.3.3 保安系统监控保安系统监控包括机房的门禁系统、CCTV 图像监控系统及其它防盗系统，可直接融入大楼的保安系统。门禁系统：通过门禁控制器提供的协议或门禁管制软件监测门的开关状态，刷卡开门的时间、门区及卡号，记录和显示进出门统计资料以及报警信息处理。控制门的开关、门禁系统与 CCTV 系统联动对进出机房的人员进行自动录像等。门禁系统监测图像监控系统：AZY2000 的图像监控系统超越硬盘录像技术，采用视频组态的概念，将各通道的图像以控件组态的方式随意插入某个界面，
14、对于大型的监控系统而言，以电子地图的方式来集中管理各个场地的数据和图像的界面，十分方便。由于 AZY2000 将动力环境监控和闭路监控合二为一，因而可以随意实现动力环境与图像的联动控制，一旦有异常事件发生，监控系统自动弹出现场图像画面，即时录像并作报警提示和处理。图像监控系统2.3.4 消防系统监控通过采集消防控制器或烟感探测器、温感探测器的报警信号实时监测火灾警状态，当有火警发生，监视系统以直观的画面显示报警信息并作报警通知，采取控制措施如开门开通风设备，启停其他相关设备。消防系统监测3 用户工程设计方案3.1 中心机房监控对象及内容用户单位机房约 800 平米，主要监控内容如下：动力系统：
15、 2 个配电柜电力参数监视。 8 路主要开关状态监视。 2 台 UPS 监控。环境系统： 1 台精密空调监控。 6 套温湿度监测。保安系统： 1 套门禁系统状态监视。 6 路闭路图像监视。 3 个人体移动探头联动灯光和闭路录像。消防系统： 6 个烟感探测器监控。3.2 机房监视系统架构系统采用集散监控，在机房监视室放置监控主机，运行 AZY2000 软件，以统一的界面对各个子系统集中监控。通过网络，在工作站上安装客户端 Client程序，实现分布监控，客户端也可以采用 B/S 结构，在浏览器 IE 上直接观看。系统架构另外监控系统提供开放数据库连接(OBDC)，向大厦楼宇管理系统(BMS)提供
16、接口，以方便纳入综合管理。3.3 中心机房硬件结构示意图硬件结构示意图3.4 中心机房硬件构成3.4.1 监控主机监控主机是 AZY2000 机房监控系统的本地数据信息处理中心，采用工控机，基于 Win9X/2000/NT 操作系统，运行 AZY2000 软件。根据报警系统的需要，相应配置显卡、声卡、网卡、视频卡、电话语音卡及电话语音系统。监控主机本方案监控主机采用台湾研华 IPC610 工控机，P4/2G 、256M，配备真彩显卡、声卡、网卡;电话语音卡选用 GX-08。3.4.2 智能多通道控制器智能多通道控制器是 AZY2000 机房监控系统的信息传递核心部件。采控模块采集到的设备环境参
17、数以协议数据通过多路总线(RS-232/422/485、Lonworks等)汇接至智能多通道控制器，智能多通道控制器再将数据传给监控主机。同时监控主机对设备的控制命令通过智能多通道控制器以总线协议数据传递给采控模块以驱动执行控制。智能多通道控制器本系统智能多通道控制器选用台湾著名的 MOXA CP-114，PCI 接口。3.5 中心机房监控系统设计3.5.1 供配电系统监控安装德国施耐德 PM500 电量监测仪监测机房配电柜供电状况及参数(电流参数通过电流互感器检测接入到电量监测仪)，通过通讯协议将参数传输至监控主机。在开关旁边安装梅兰 OF 联动模块，通过数字量采集模块将开关状态信号传递给监
18、控主机。一旦供配电系统工作状态不正常，系统会弹出报警画面，通过多媒体语音、电话语音报警，告知值班人员。供配电系统监控监视参数包括：相电压(Va、Vb、Vc);线电压(Vab、Vbc 、Vca);三相电流(Ia、Ib、Ic);频率(f);有功功率(KWa 、KWb、KWc、KW);无功功率(KVARa 、 KVARb、 KVARc、KVAR);视在功率(KVAa、KVAb、KVAc、KVA);功率因数(Pfa 、PFb、PFc 、PF);有功电度(KWH);无功电度(KVARH)。监视状态包括：主要回路开关的通断状况。控制包括：远程控制开关断开。报警包括：市电停电报警;电压超高报警;电压超低报警
19、;频率超高报警;频率超低报警;开关断开报警。3.5.2 UPS 监控采用 RS-485 总线通讯方式，通过 UPS 厂家提供的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，通过多媒体或电话语音报警，告之相关人员。UPS 监控监视参数包括: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
20、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。3.5.3 精密空调监控采用 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，通过多媒体或电话语音报警，告之相关人员。精密空调监控监视参数主要包括: 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
21、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 温湿度监测对于面积较大的机房，由于设备分布、送风分布等因数影响，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，因此必须加装温湿度检测系统。在机房有关位置安装温湿度传感器，
22、监控系统通过采集温湿度传感器所检测的温度和湿度数据，可实时地监测现场温湿度状况。温湿度监测重要房间或机房面积较大者安装 2 个温湿度传感器，机房面积较小者安装1 个温湿度传感器。根据机房实际情况和房间分布，本方案在机房安装 6 个温湿度传感器并实行监控。监控系统以直观的画面实时显示温湿度数据和变化曲线，根据设定的温湿度阈值进行越限报警，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。3.5.5 门禁监测通过门禁控制器提供的协议或门禁管制软件监测门的开关状态，刷卡开门的时间、门区及卡号，记录和显示进出门统计资料;控制门的开关、门禁系统与CCTV 系统联动对进出机房的人员进行自动录像等。
23、门禁监测本方案安装 1 套门禁系统并实行监控。实时监测门禁状态，显示门禁记录的资料，门开超时产生报警，告之有关人员。3.5.6 人体移动报警监测在机房的重要通道安装人体移动探测器，监控系统采集其报警信号，在布控时段内当有人员闯入，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，同时根据预先的设置，立即启动灯光和摄像。人体移动报警监测本方案安装 6 个人体移动双鉴探测器，分为 3 组监视三个通道，分别联动三个区域的照明灯光和摄像机。3.5.7 图像监控采用数字图像技术，视频信号经过视频卡压缩处理变为数码视频流，监控系统可实时显示和回放图像，根据需要设定录像，录像方式包括：连续录像、报警
24、录像、移动录像，录像速度 25 帧/秒可调。采用 TCP/IP 协议传输，通过网络，在分控室远程观看的图像及回放录像，同时可控制云台、镜头的动作。本系统前端摄像机采用日本 HS-480DC 彩色半球摄像机， 480 线,0.8Lux。3.5.8 消防监控在机房各房间分别安装 1- 2 个烟感探测器，监控系统采集烟感探测器的报警输出信号，判断火警情况，当有火警发生，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。消防监控3.5.9 服务器监控AZY2000 机房监控系统软件集成网管系统,通过 SNMP 协议能监视网络服务器、交换机、路由器等网络设备的状态、参数和端口信
25、息以及网络线路的流量和带宽，发现异常，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。本方案拟监视小型机 1 台，具体监视内容有：CPU 占用、存储器占用、用户数、进程数、运行时间、端口流量、带宽等参数。3.6 机房监控系统性能说明系统最大监控点数：100，000系统实时数据传送时间：1s系统控制命令传送时间：2s系统联动命令传送时间：2s系统接入的最大用户个数：不限系统平均无故障时间： 5000 小时3.7 中心机房选用设备说明AZY2000 机房监控系统对硬件的选用经过严格的考察，并在已完成的系统中进行了实际测试。以下就一些设备选用情况加以说明。系统主机采用 IPC 工控主机，配置先进。能满足机房连续 24 小时正常运行，可靠性高，抗干扰能力强。系统采控模块全部采用台湾泓格公司生产的 ICP 工控模块。泓格公司专业从事工控设备开发，其产品在工控界享有很高的声誉，其平均无故障时间(MTBF)均在 20 万小时以上。温湿度传感器采用合资产品 HTA500 传感器，性能稳定，精确度高(温度0.2，湿度2%) 。
