机房动力环境集中监控系统设计方案

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。机房环境检测系统采用深圳市安之源技术有限公司开发研制的AZY2000机房监控系统软件，深圳市安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。门禁系统采用台湾财鑫OCM-ACS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。

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. 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机房监控系统介绍

2.1 机房监控系统组成

机房监控系统示意图

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。

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/XP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

·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Win2000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，MGE、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;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

·UPS：在UPS供应商提供UPS通讯协议的情况下，通过台湾泓格ICP-7520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。

·

系统设计方案

·温湿度：采用北京产HTA500温湿度传感器和台湾产ICP-7017温湿度感应模块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

2.3.3 保安系统监控

保安系统监控包括机房的门禁系统、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：采用台湾CST-988双门控制器，通过门禁控制器提供的协议和台湾财鑫OCM-ACS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、门禁系统与视频图像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：

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，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。

图像监控系统

2.3.4 消防系统监控

通过采集盛赛尔JTY-GD-2451烟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42平米，主要监控内容如下：

动力系统：

·2个配电柜电力参数监视。

·1台UPS监控。

环境系统：

·2套温湿度监测。

保安系统：

·2套门禁系统状态监视。

·4路闭路图像监视。

消防系统：

·1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/XP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。

本方案监控主机采用深圳荣视IPC610工控机，P4/2G、512M，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。

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 温湿度监测

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 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，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

根据机房实际情况和房间分布，本方案在机房安装2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.

3.5.3 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、门禁系统与视频监控系统联动对进出机房的人员进行自动录像等。本方案安装2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。

3.5.4 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。

3.5.5 消防监控

在机房安装1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。

3.5.6 服务器监控

本方案拟监视小型机2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

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%)。