IDC机房动力环境监控系统设计方案.docx
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IDC机房动力环境监控系统设计方案
机房动力环境监控系统
设
计
方
案
成都怡腾自动化科技有限公司
机房动力环境监控系统
一、概述：
随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。
机房的环境设备（温湿度、供配电、UPS、空调、消防等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。
一旦机房环境设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如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。
对于银行，证券，海关，邮局等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。
目前许多机房的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的管理。
尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。
正是为了解决上述问题，我司成功地推出了机房场地设备监控系统，实现了机房设备的机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。
设计依据：
◆《电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）》
◆《电子计算机机房设计规范（GB50174－93）》
◆《计算机站场地技术条件（GB2887-89）》
◆《计算机站场地安全要求（GB9361-88）》
◆《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统（YDt1363.2-2005）》
◆《智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）》
◆《低压配电设计规范（GB50054－95）》
◆《安全防范系统验收规则（GA308－2001）》
◆《安全防范系统验通用图形符号（GA/T74-2000）》
◆《安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）》
◆《电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ23-90，92）》
◆《电气装置安装施工及验收规范（BJ232-90，92）》
◆《公安部监控设备安装规范》
二、系统功能要求
（1）实现无人值守：
通过设计机房安全运行监控系统，在配合系统的自动报警平台及远程浏览软件，实现完全的无人值守监控系统，不必安排专人管理机房内运维设备；
（2）提供管理效率：
集中监控的管理系统涉及配电、消防、UPS、空调、温湿度环境、漏水等系统，管理人员可非常容易地通过软件全面了解机房各系统的运行状态；
（3）故障的及时报警：
自动报警系统是该系统实现无人值守必须的一个子系统，考虑用户现场的条件，一般可以选择现场语音报警、远程声光报警、电话语音报警、短消息报警等比较直接可靠的通知方式。
（4）实现快速排除故障：
因为大部分监控与机器内部做通讯，因此设备报警信息将及时准确的在监控电脑中表达，故障画面直接弹出，指明具体故障位置或故障名称，为运维人员与设备维护商沟通情况提供直接的依据，可以最大程度的见减少设备故障恢复时间、减小事故损害；并且有一定的事故预警能力。
（5）报表分析：
通过具有价值的报表分析为机房负荷优化、调整、扩容提供有力的决策依据。
根据以上要求，将系统分为如下7个子系统：
1，供配电系统:
2，UPS电源系统
3，空调系统
4，机房环境温湿度系统
5，漏水检测系统
6，消防系统
7，新排风系统
对以上子系统进行集中监控。
三、设计原则：
1，技术先进性：
选用最新的专业厂家产品
2，系统高可靠性：
系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品
3，系统运行管理方便：
软件系统中文化，操作方便
4，技术支持能力强：
承建单位技术实力强，服务完善
5，系统可扩展性能强：
模块化结构有利于扩容与扩展
6，投资少：
系统选型具有高性能价格比
7，建设时间短：
在较短的时间内完成系统的安装调试
四、系统说明
我公司在吸收国外先进监控技术的基础上，结合中国机房管理的实际情况，自行开发和研制出了“机房集中监控系统”。
系统可对机房设备进行全面管理，监视各种设备的状态及参数，并可诊断设备部件情况。
更为重要的是融合了机房的管理措施，不仅仅是简单的监视控制。
1，系统原理框架图：
2，通用性
监控系统的设计符合国际工业监控与开放式设计标准
3，可靠性
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。
监控系统具有专家诊断动能，对通信中断、软件故障能够诊出故障并及时告警。
监视各智能设备各部件的运行状态和工作参数。
全部硬件设备可靠性极高。
监控界面完全汉化，可根据用户要求随意设计界面。
操作简单，只用一个鼠标即可完成现场的所有操作。
监控系统网络通信协议符合国际网络协议标准，操作系统选用实时多任务管理的WINNT操作系统，标准开放式的数据库借口，可支持各种类型确数据库。
4，安全性
系统强大的多媒体技术，对各种设备的报警提供专家处理提示和电话语音系统。
电话语音系统可设六组电话号码，处于无人值守时，一旦有严重事件发生，系统会自动短信通知相关人员。
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，显示处理，并将系统界面自动切换到相应的报警画面。
强大的管理功能。
对任一事件都针对机房的具体情况给出相应的处理
示，指导值班人员解决问题。
软件系统的设计对系统管理和维护人员进行
权限分类以区分限制各级别用户对系统的访问和操作能力。
强大的数据管理功能。
可存储一年的数据，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。
提供网络版系统，可在任意网站上全面监视机房运行情况。
严格的密码管理，确保系统运行安全。
5，可维护性
系统运行进行在线运行状态诊断和监测，能及时发现系统各功能单元故障情况，便于系统故障的维护处理。
软件系统的设计采用模块化结构设计和规范化标识保证软件的可维护性要求。
6，扩充性
系统软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控网络系统。
系统组成
系统由远程用户计算机、监控主机、计算机网络、智能模块、远程模块、协议转换模块、信号处理模块、多设备驱动卡及智能设备等组成。
为了增强系统的功能，用户可根据需要选择配置多媒体声卡、智能电话语音卡、超级视频卡等设备。
系统结构
系统采用开放式结构，支持各种传输网络，包括以态网、帧中继网、FDDI网、ATM网、PPP拨号网、令牌网等，只要网络能支持TCI/IP协议就可。
五、各子系统功能介绍
1，供配电系统
进线柜：
显示各重要开关状态（正常、动作）。
测量三相线电压、三相相电压、三相电流，有功功率，无功功率，视在功率，功率因数等。
出线柜：
显示各重要的开关状态，（正常、动作）
2，UPS电源系统
UPS监控：
通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口，对UPS进行监控，对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，或参数越限系统会自动报警。
能够通过直观的图形界面实时监视各个运行参数，对于重要参数应该可以保存历史记录。
3，空调系统
机房专用空调为智能设备，只要具备智能接口，就可以全面监控空调的运行参数，空调上需要一块监控卡。
系统可全面诊断空调状况，监视空调的各种参数可以通过系统直接设定空调机的各种参数，包括各种调试参数，系统一旦有报警，将自动切换到相关画面。
越限参数将变色，并伴随有报警声音，有相应的处理提示，及相关处理提示。
对重要参数，可作曲线记录，用户可通过曲线记录直观地看到空调机组的运行品质。
空调机组即使有微小的故障，也可以通过系统检测出来，及时采取步骤防止空调机组进一步损坏。
对严重的故障，可按用户要求加设电源电话语音报警。
对普通空调，可加设自动启动装置，防止因空调电源停电后来电，空调不能自动启动，造成机房内温度过高。
4，机房环境温湿度监控系统
对于面积较大的机房，由于气流及设备分布的影响，温湿度值会有较大的区别，应根据主机房实际面积，增加温湿度传感器的数量，检测机房内的温、湿度。
一旦温、湿度值越限，系统将自动报警，提示管理员通过调节空调温、湿度值给机房设备提供最佳运行环境。
并且还可以将一段时间内机房里的温湿度值通过历史曲线直观地表现出来，以方便管理人员进行查看。
5，漏水检测系统
由于用户机房面积大，且漏水水源一般在机房地板下，为了方便用户今后的维护，建议采用我公司生产的漏水检测系统。
漏水控制器分为定位式和接点式两种。
工作原理为：
采用耐腐蚀，强度高的感应线缆与控制器及其他附件，将有水源的地方围起来，一旦有液体泄漏碰到感应绳，感应绳通过控制器将接点式信号输到工控机，及时通知有关人员排除。
1、结构合理、可靠性高：
1）简便可靠的操作方法——无可调部件、不用编程。
2）决不忽视任一报警状态，也不会误报警。
3）无暴露的金属结构，氟化物结构使得线缆耐腐蚀、强度高。
4）质量可靠。
2、简易操作：
1）简单易懂的监测面板，清晰明确的指示系统状态。
2）自我校正，不需模糊判断。
3）直接安装和更改，扩充组态能力强。
4）模块化设计，维护，替换方便。
3、快速检测，实时响应，使泄漏降低到最小的危险程度。
4、定位精度高，误差不大于1‰。
5、以微处理器为基础的报警定位控制器在泄漏报警之后，可继续进行监测，并且在泄漏处有明显变化之后再次报警。
可记忆查询多达512个历史事件。
7、适应性好，兼容性强。
具有多种信号接口，不仅有继电器的输出，还有4-20mA电流输出口，以及RS-232/485通讯接口，能兼容多种通讯信道和多种通信速率，方便纳入集中监控系统。
8、当泄漏发生后控制器的继电器输出可控制阀门关闭，切断液体来源，避免事故发生。
6，消防系统
在机房安装烟感探测器器、明火探测器，当有火灾发生时，探测器将信号传至上位机，声光报警配合短信报警告知值班人员迅速处理。
7，新排风系统
实时监测新风机的工作状态及过滤网工作状态，通过连接可编程控制器（PLC）,可远程控制新排风的启动停止。
1）简单统一的浏览器界面，可访问监控系统网络上的所有Web实时信息。
2）采用开放的网络传输协议TCP/IP和HTTP，用浏览器/服务器体系结构取代了客户机/服务器模式，可简化系统的复杂性，可大大降低系统的投资费用。
3）可提高工作效率和管理质量，提高管理层决策与全局事件协调和处理的能力。
4）可以实现远程的监控和管理操作及数据库访问。
5）能增强与办公自动化系统和管理信息系统之间的数据交换能力，与国际互联网Internet可通过防火墙实现无缝连接。
6）系统集成可直接使用综合布线系统，网络扩展和升级十分容易，维护和培训工作量小。
完全组态系统
采用完全组态方式，组态工具齐全，操作简单，监控站点组建扩充无须编程，可避免人为因素造成系统不稳定性，确保系统运行稳定可靠。
全新的系统组态方式，使系统组建和维护更加轻松容易，组建过程无需编程人员，而是熟练的技术工程人员，最大限度地降低工程成本，使系统有极优的性能价格比。
采用完全组态方式，使系统维护和扩充更加方便，无需重新编程，轻松容易实现系统维护升级，确保服务质量。
采用完全组态方式，使设计过程简单易学，完全脱离编程，使用户可随心所欲修改画面，设计完全用户化的界面。
采用WEB终端在远离监控中心的地方实现系统浏览监控，可以解决软件安装，维护等许多问题。
为了使WEB浏览端得到良好的通讯界面，监控和管理数据应有丰富的显示界面，如可以用模拟图、表格、图表等方式表现，使用图像、动态效果等等，随之而来的问题是采用普通的WEB网页模式实时发布的动态网页通讯量很大，实时性难与保证。
我们采用分离动态数据及静态资源方式，并对动态数据有效压缩，对于静态资源，我们采用首次链接下载模式，极大的减小传输通讯量，保证了传输的实时性。
采用动静分离的分布式资源结构，可以避免了传统WEB模式带来的通讯量大，不易刷新的弱点。
统一监控管理功能
可根据不同的监控领域系统特点，实现基于Intranet网络的设备监控集成管理，每个子系统或智能设备通过各自的通讯接口（RS-485/RS-232串行接口、TCP/IP网络或其它工业现场总线网络）传送的实时信息，子系统及设备信息通过实时网关计算机上的协议转换程序，转化为符合TCP/IP协议的统一接口的网络数据。
网关实时计算机将采集的实时数据传至监控管理站，实现子系统或设备的统一监控管理，浏览器终端通过对监控管理站的访问，可监控系统的所有情况。
良好的人机界面
完全客户化的交互界面，客户可以随意轻松实现交互界面组态设计，无需编程实现。
完全汉化的人机界面，使客户操作更加简单方便。
标准的WINDOWS界面设计，便于客户学习操作使用。
组态生成的丰富的动态显示界面，使系统操作更加直观。
完善的系统管理功能
对设备原始文档、运行文档、维护文档有全面的管理功能，能迅速发现设备故障和报警信息,并通过专家系统提示解决方案，帮助管理人员迅速排除故障。
随时介入的管理终端
随时介入的管理终端，使用户可以及时全面的掌握系统的所有情况，包括视频信息，对发生事件做出快速反应。
管理终端采用WEB浏览方式，轻松实现系统实时监控。
六、主要产品介绍
1，电量控制仪
① 三相交流电压0V~500V，三相交流电流0A~5A，6路输入，基本误差±0.5%
② 4显示：
可显电流、电压，有功、无功、视在功率，功率因数，频率
③ 外形尺寸：
160×80
④ 仪表电源：
220V AC
基本配置：
6路输入和全部上述功能
扩展功能：
① 报警输出：
最多2点
② 变送输出
③ 通讯接口：
RS 232或RS 485
选型表
内容
代码及说明
XSP3/
6路输入和全部上述功能
外型尺寸
A—
160×80×125或竖式80×160×125
面板形式
H
横式
S
竖式
显示方式
R
测量值（红色）
G
测量值（绿色）
输入信号
I
3相电流
V
3相电压
W
3相电流3相电压，带有功、无功、视在功率，频率显示
报警点数量
T□
T0:
无报警 T1~T2：
1~2点报警触点容量220VAC，3A
变送输出（独立供电，全隔离。
10位D/A,误差小于±0.5%，或12位D/A,误差小于±0.2%）
A0
无输出
A1
电流输出（4~20）mA、（0~10）mA或（0~20）mA
A2
电压输出（0~5）V、（1~5）V
A3
电压输出（0~10）V
通讯接口（独立供电，全隔离，2400~19.2K仪表地址0~99，应答延迟小于500μs）
S0
无通讯接口
S1
RS-232接口
S2
RS-485接口
2，温湿度传感器
传感、变送一体化设计，适用于暖通级室内环境或通风管道内的温湿度测量。
采用专用温度补偿电路和线性化处理电路。
传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快。
外形尺寸图：
系列用途
适用于通讯机房、办公室、厂矿、车间、仓库、医院、档案馆、博物馆、楼宇自控等要求防尘，条件较差的场所的温湿度测量。
产品特点
·价格低
·低漂移
·响应速度快
·体积小
·安装方便
·性能稳定
·使用寿命长
·抗干扰能力强
·多种模拟输出信号
·独有的过滤网的设计，可以有效的减小风速对测量的误差，延长探头的使用寿命。
技术参数
供 电
直流供电:
DC24V（22V～26V）（默认）
交流供电:
AC24V（18V～24V）
准确度
湿度:
±3％RH（5％RH～95％RH,25℃）
温度:
±0.5℃（0℃～50℃）
工作温度
-10℃～60℃
长期稳定性
湿度<1%RH/y
温度<0.1℃/y
响应时间
<15s（1m/s风速）
电流输出型输出信号
4～20mA
电压输出型输出信号
0～5V
网络输出型输出信号
RS485/RS232
电压输出型负载能力
输出阻抗≤250Ω
电流输出型负载能力
≤500Ω
安装方式
壁挂式:
固定墙面
分体式:
法兰或罗纹安装（罗纹大小M22X1.5）
管道式:
法兰或罗纹安装（罗纹大小M22X1.5）
外壳
ABS白色117mmx86mmx41mm
3，漏水检测传感器JS-DX导轨式安装普通探头水浸变送器（水浸传感器）
系列简介及说明
JS-DX系列水浸变送器是一款分体式导轨安装普通探头的水浸变送器，探头遇水，探头两极之间阻抗发生变化，参考灵敏度设置，给出告警。
产品使用电源，输入，输出三端隔离技术，极大程度提高电气兼容性和系统可靠性；输入的防极化设计，输出的光电隔离和线圈隔离保护有效的保证产品的可靠性和寿命。
系列用途
通讯基站、宾馆、饭店、精密机房、图书馆、仓库以及其他在积水需要报警的场所。
产品特点
对普通探头所在的点进行水浸报警，防直流极化设计；灵敏度可调；电源，输入，输出三端隔离；变送器可固定在标准35mm型DIN导轨槽；可靠性高。
技术参数
供电电压
DC24V（9V～36V）
工作温度
0℃～50℃
工作湿度
20%RH～100%RH
误报率
＜100ppm
静态功耗
0.5W
报警功耗最大
1.2W
输出形式
继电器（负载电流100mA）
高低电平输出：
VL为0V（+0.5V）
VH为5V或12V（±0.5V）
带载能力
固态继电器≤100mA（大电流可以达到1A，需定做）
高低电平
≥3k
注：
高电平输出12V时，供电电压应高于16V
升级会员 