博创动环监控方案.docx
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博创动环监控方案
1系统概况和技术说明1
1.1监控内容1
1.1.1电源部分1
1.1.1.1配电系统监测2
1.1.1.2防雷系统监测3
1.1.1.3智能PDU监测3
1.1.1.4UPS系统监测4
1.1.1.5蓄电池监测6
1.1.1.6数据中心PUE8
1.1.2机房环境9
1.1.2.1机房空调监控9
1.1.2.2机房环境温湿度监测10
1.1.2.3机房空气质量监测13
1.1.2.4机房漏水监测系统14
1.1.2.5机房消防监测系统15
1.1.2.6机房正压与新风监控系统15
1.1.3综合安防16
1.1.3.1机房门禁管理系统16
1.1.3.2机房视频监测系统20
1.1.3.3防盗系统22
2工程要求23
2.1工期要求23
2.2工程质量要求23
2.3培训23
2.4售后服务及保修要求23
3设计布局0
系统概况和技术说明
本次建设项目按原有技术要求，接入市公司主机，通过市公司主机上传到锐捷网管。
监控内容
电源部分
数据中心的电源管理分为四个阶段，分别是连接（保证电源的可靠供应）、计量（测量电能的消耗）、分析（查找电源低效率的原因）和智能分配（根据需求实现电能的动态分配）。
目前的电能管理还处于连接和计量阶段，为了迈向更高级的分析和智能分配阶段，智能电源管理将是数据中心管理者必不可少的手段。
1.1.1.1配电系统监测
利用配电柜上已配置的智能电量仪对数据中心整体的配电质量作监测。
智能电量仪和智能ATS←→工业网关←→网络←→监控主机
1）可检测主要回路的动力输出状态；相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、视在功率、频率、功率因数、电度等参数（作为数据中心PUE评估的部分原始数据）；
2）系统能够实现输出断路、电压过高、过低，电流过大，频率不稳，缺相等报警；
3）系统支持管理人员通过短信实时查询机房配电运行情况；
4）系统可以生成机房配电系统报警报表，并可按需求查寻或打印；
5）系统对机房配电参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录；
6）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
7）可通过IE浏览器实时查看机房配电实时状态数据，及其报警事件等。
1.1.1.2防雷系统监测
因机房的特殊环境，机房防雷系统工作状况的监测显得尤为重要，一旦防雷器损坏，或发生其他故障，机房设备就会处于假保护状态，此时一旦发生雷击必然损失严重。
如已有的防雷系统支持开量输出，则配置一套接点式防雷器实时系统监测系统，一旦防雷器处于非正常工作状态系统即会发出警告。
并以短信、电话、BP机留言、E-MAIL，现场声音等形式通知相关人员及时解决问题。
如已有的防雷系统具有智能监控接口，则可通过厂家提供的通讯协议实现更为完美的监控功能。
防雷器←→数据处理器←→工业网关←→网络←→监控主机
1）可检测防雷器状态；
2）系统能够实现防雷器故障报警；
3）系统支持管理人员通过短信实时查询机房防雷器状况；
4）可通过IE浏览器实时查看其报警事件等。
1.1.1.3智能PDU监测
对智能PDU作实时监测，可获取能源参数输出状态和机柜温度参数。
智能PDU使用网络接口。
测量详细的电量参数，如相电压、线电压、电流、有功功率（分相与合相）、无功功率（分相与合相）、视在功率（分相与合相）、功率因数（分相与合相）等；电能有四象限电能，包括吸收有功电能，释放有功电能，感性无功电能，容性无功电能。
智能PDU←→网络←→监控主机
1）系统对智能PDU日常待机和工作状态进行监控。
获知前端设备用电情况和设备的温度、湿度等信息（此信息将用来构建温湿度场）统一送达管理软件，由该软件进行汇总，然后呈现给管理者，以帮助管理者了解每一个机架上的基础设备和IT设备的电能消耗情况。
不仅如此，该软件还能对数据进行统计趋势分析，为管理者的决策提供参考。
2）系统能够实现用电出现异常或者设备微环境出现变化都会及时报警通知管理人员及时处理，从而最大程度地保证设备始终处于健康状况，避免计划外宕机。
3）系统支持管理人员通过短信实时查询发电机运行情况；
4）系统可以生成发电机系统报警报表，并可按需求查寻或打印；
5）系统对发电机参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录；
6）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
7）可通过IE浏览器实时查看发电机实时状态数据，及其报警事件等。
1.1.1.4UPS系统监测
建议UPS监测使用网络接口的方式，提高数据的实时性，降低链路复杂性。
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，系统会自动报警。
并且实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数，并有直观的图形界面显示。
连接链路：
UPS网卡←→网络←→监控主机
功能简述
1）系统要能对机房UPS各部件的运行状态进行监控。
如：
UPS的各开关、整流器、电池、逆变器、旁路及输出等各部分的状态。
要求系统标明UPS电流流向，可看到负载的供电状况，是否受保护等；
2）系统要能对机房UPS各部件的参数状态进行监控，如：
电压、电流、频率、功率、后备时间等；整流器与旁路的电压、电流参数；逆变器与电池的电压、电流及电池的后备时间、充电量，负载的电压、电流参数，并合理布局、形象显示；
3）具体监测的内容和控制的项目与卖方提供的该型号通讯协议规定的内容相符。
能够实时反映设备状态及故障信息，记录各种数据并绘制相关图表；
4）系统支持通过短信实时查询机房UPS运行情况；
5）如果UPS参数设置超过限制，系统可以根据设定自动报警；
6）系统可以将机房UPS生成报警报表，并可按需求查寻或打印；
7）系统对机房UPS参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录；
8）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
9）系统检测到UPS电池供电，应自动记录电池2-4小时内放电过程，并能随时提供报表查询，该功能应完整集成到系统中；
10）可通过IE浏览器全面查看机房UPS实时运行状态和参数数据，及其报警事件、电池放电记录等。
1.1.1.5蓄电池监测
使用蓄电池检测仪和相应的传感器对蓄电池组的每节电池的电压、内阻、温度进行监测，对电流进行监测，并合理布局、形象显示；蓄电池的检测通过现场总线系统使用ModBusRTU的技术实现。
在一个UPS不间断电源系统中，可以说蓄电池是这个系统的支柱，没有电池的UPS只能称作稳压稳频（CVCF）电源。
UPS所以能够实现不间断供电，就是因为有了蓄电池，在市电异常时，逆变器直接将蓄电池的化学能变成交流电能输送出去，使用电设备得以连续运行下去。
目前，中小型UPS电源中广泛使用的免维护密封铅酸蓄电池，占据UPS电源总成本的1/4~1/2之多，不仅如此，实际维修也表明，约有50%以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关。
UPS蓄电池的失效主要表现为端电压不够、容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。
一般正常使用的UPS，其电池寿命在3年左右，但目前国内有相当部分UPS电池在投入使用不到1年就开始出现问题，更有甚者，有些进口品牌的国产电池刚买来就失效的情况也并不罕见，这一方面是由于蓄电池在制造工艺上存在先天的缺陷，另一方面是由于后天缺乏必要维护造成。
值得注意的是许多使用单位由于缺乏必要的测试维护手段，根本不清楚自己系统UPS蓄电池的健康状况，为UPS系统正常工作留下隐患。
UPS蓄电池的维护与一般低压系统蓄电池的维护类似，当引进新电池时，要求工程验收，进行深度放电；当新电池投入使用后，要求保持适宜的电池工作环境温度，要求定期测量各电池的内阻和端电压，当各电池压差过大时，要进行均充，要求定期对电池进行试探性容量试验或深度放电，以便检查电池组的性能优劣以及保持电池的活性。
在实际运用中，由于各种条件的限制，UPS蓄电池的维护很少有人完全按照上面所述进行，在国内有95%以上的UPS电池缺乏必要的维护，这为UPS供电故障埋下隐患；由于一般UPS电池是装在柜子里，测量、脱离都不方便；现下98%以上的UPS电池没有安装监控设备，广大维护人员所能进行的只有每隔一段时间，关闭市电让UPS电池对实际系统放电一段时间，充其量只是让电池组活化一下，以保持电池的活性，而对于电池的性能优劣及各节电池的剩余容量等重要数据还是无从知晓。
如果不能妥善地管理使用蓄电池组，例如过充电、过放电及电池老化等现象都会导致电池损坏或电池容量急剧下降（即使只有一节电池性能恶化，也会严重影响整组电池的性能），从而影响设备的正常供电。
因此，及时可靠的对电池组进行巡回检测对于维护通信系统设备的正常运转具有十分重要的意义。
连接方式：
电池←→电池监测仪←→工业网关←→网络←→监控主机
功能简述
1）具体监测的内容应能够实时反映设备状态及故障信息，记录各种数据并绘制相关图表；
2）系统支持通过短信实时查询机房蓄电池工作情况；
3）如果蓄电池电压小于设定值，系统可以根据设定自动报警；
4）系统可以将蓄电池生成报警报表，并可按需求查寻或打印；
5）系统对蓄电池参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录；
6）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
7）系统检测到蓄电池放电，应自动记录电池2-4小时内放电过程，并能随时提供报表查询，该功能应完整集成到系统中；
8）可通过IE浏览器全面查看蓄电池实时运行状态和参数数据，及其报警事件、放电记录等。
1.1.1.6数据中心PUE
PUE（PowerUsageEffectiveness，电源使用效率）值已经成为国际上比较通行的数据中心电力使用效率的衡量指标。
PUE值是指数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比。
PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。
我们利用智能电量仪获取的参数和智能PDU的采集参数做样本计算实际PUE，作为数据中心能源有效利用率的参考。
机房环境
1.1.1.7机房空调监控
建议空调监测使用网络接口的方式，提高数据的实时性，降低链路复杂性。
采用厂家提供的通讯协议和通讯接口，系统可实时监控空调的状态与参数，并可远程修改空调的运行模式和开关空调。
通过空调自带智能通讯接口及通讯协议，系统可实时、全面诊断空调运行状况，监控空调各部件。
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。
特别指出在监控设备的基础上，我们对并机运行有困难的设备提供一个工作协调的功能供选择。
连接方式：
空调主控系统←→网络←→监控主机
1）机房空调监控分为精密空调监控和普通空调监控，系统应能实现对两类空调的监控，功能包括开关机、设定工作模式、设定温度、风速等，普通空调除上述要求外，还应具备来电自启功能，监控系统不许改动空调内部线路，避免产生事故隐患。
2）系统要能对机房精密空调各部件的运行状态和运行参数进行监控。
例如：
压缩机、滤网、风机、加热器、加湿器、去湿器、通风装置等部件运行或停止的状况，管理员可以通过网络实时查看空调运行参数；
3）授权用户可通过软件在监控机上或通过网络远程修改空调（精密空调和普通空调）设置温度、制冷制热模式等参数，并实现空调的远程开关机。
要求系统记录操作人及操作事件。
系统一旦监测到有报警或参数越限，能够自动报警；
4）如果空调部件出现故障，系统可以根据设定自动报警；
5）系统支持通过短信实时查询机房空调运行情况；
6）系统可以将机房空调数据生成报警报表和操作记录报表，并可按需求查询或打印；
7）系统可以对机房空调参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录；
8）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
9）可通过IE浏览器全面查看机房空调实时运行状态和参数数据，及其报警事件、设置记录等。
1.1.1.8机房环境温湿度监测
选用专业的在线式温湿度检测仪器通过现场总线系统使用ModBusRTU的技术实现。
为了确保计算机安全可靠地运行，严格控制温度之外，还要把湿度控制在规定的范围之内。
一般地讲，当相对湿度低于30％时，空气被认为是干燥的；而当相对湿度高于80％时，则认为空气是潮湿的；当相对湿度为100％时，空气处在饱和状态。
在相对湿度保持不变的情况下，温度越高，水蒸气压力增大，水蒸气对计算机设备的影响越大，随着压力增大，水蒸气在元器件或由介质材料表面形成的水膜越来越厚，造成“导电小路”和出现飞弧现象，引起设备故障。
高湿度对电子计算机设备的危害是明显的，而低湿度的危害有时更加严重。
在相同的条件下，相对湿度越低，也就是说越干燥，静电电压越高，影响电子计算机设备的正常工作越明显。
实验表明，当计算机机房的相对湿度为30％时，静电电压为5000v，当相对湿度为20％时，静电电压就到了10000V，而相对湿度降到5％时，则静电电压可高达20000V。
开机时电子计算机机房的温、湿度应符合下表的规定：
项目
A级
B级
C级
主机房温度
23℃±1℃
18-28℃
主机房湿度
40%-55%
35%-75%
辅助区温度
18-28℃
辅助区湿度
35%-75%
UPS电池室温度
15-25℃
温度变化率
<5℃/h，不结露
<10℃/h，不结露
关机时电子计算机机房的温、湿度应符合下表的规定：
项目
A级
B级
C级
主机房温度
5℃-35℃
主机房湿度
40%-70%
20%-80%
辅助区温度
5℃-35℃
辅助区湿度
20%-80%
UPS电池室温度
15-25℃
温度变化率
<5℃/h，不结露
<10℃/h，不结露
本项目使用温湿度检测模块，记录温湿度曲线供管理人员查询，一旦发现温湿度越限即刻启动报警；提醒管理人员及时调整空调的工作设置值或调整机房内的设备分布情况，系统也可自动调整空调的工作设置值。
同时系统记录下的曲线可供机房管理人员参考；以方便根据当地的各季节的温湿度状况适时调整，及时防范因温湿度质量造成不必要的设备损坏；在问题发生后可根据历史曲线轻松找到问题所在，方便解决问题。
根据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，所以仅仅根据机密空调的回风参数来了解机房温湿度值已是远远不能满足机房安全管理的需要了（特别是有些还没有做到全部使用机房精密空调机房）；通过加装温湿度传感器，采集机房内局部比照区域的实时温湿度，提供机房关键位置准确的实际温湿度值，便于管理员了解机房各点的实际温湿度值，以便通过调节送风口的位置、数量，设定空调的运行温湿度值，尽可能让机房各点的温湿度趋向合理，确保机房设备的安全正常运行。
功能概要：
1）系统能对机房温湿度实时监视，显示并记录其运行数据。
系统支持机房电子地图显示温湿度分布；
2）根据预先的设定，系统可以对机房温湿度参数和状态异常设定自动报警；
3）系统支持通过短信实时查询机房各监测点的温度和湿度情况；
4）系统可以将机房温湿度数据生成报警报表，并可按需求查询或打印；
5）系统可以对机房温湿度参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录；
6）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
7）可通过IE浏览器全面监视机房温湿度实时情况，及其报警事件。
连接方式：
总线式温湿度传感器←→工业网关←→网络←→监控主机
1.1.1.9机房空气质量监测
使用PM2.5粉尘浓度检测仪对机房三个主要区域的室内环境的颗粒物浓度监测和控制。
可作为测试环境PM2.5的参考，适用范围0~100微克每立方；稳定时间短：
大约1分钟；光学原理，更快反应时间；结构考虑空气动力原理，实现自动实时采样，可以长期使用；友好型设计使维护更简单；满足国家《环境空气质量标准》和WHO（世卫组织）对于颗粒物的空气质量准则值所规定的数值范围测试要求。
使用氧气传感器和二氧化碳传感器检测机房有人区的空气质量、使用粉尘传感器检测机房区环境的洁净度、使用氢气传感器对电池间的氢气浓度作监测预防电池壳体损伤导致的电池性能下降。
系统通过现场总线系统使用ModBusRTU的技术实现。
机房作为一个对洁净度要求比较高的封闭环境必须要经常开启新风系统维持一个机房大于9Pa的正压，防止机房处在无组织呼吸时造成外界尘埃进入到机房内。
为监测这个长期的动态过程，我们设计了新风压差监测这个子系统。
减小值班人员的安全风险与工作强度而且监控是机器操作没有疲劳感与心理惰性人为疏忽等潜在危险。
把对洁净度要求较高的区域用1个PA10微压差传感器和相应的数据处理器完成这个功能。
空气粉尘传感器←→工业网关←→网络←→监控主机
1）系统能对机房洁净度实时监视，显示并记录其运行数据。
系统支持机房电子地图显示；
2）根据国家标准，系统对机房洁净度参数和状态异常设定自动报警；
3）系统支持通过短信实时查询机房各测点的情况；
4）系统将检测数据生成报表，并可按需求查询或打印；
5）系统对测量参数进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的趋势记录；
6）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；
7）可通过IE浏览器全面监视机房洁净度实时情况，及其报警事件。
1.1.1.10机房漏水监测系统
选用TrackArt定位式漏水监测系统使用特殊技术手段，对机房可能发生水源泄露的位置作预防性检测。
通过现场总线系统使用ModBusRTU的技术实现。
计算机房是企业生产的心脏地域，计算机房的设备必须保证生产活动正常运营，保证网络和计算机等高级设备能长期而可靠地运行。
同时其配套的环境设备也日益增多，因此计算机房的环境设备或子系统（如供配电、UPS、空调等）必须时时刻刻为系统提供正常的运行环境。
一旦计算机房环境设备出现故障，就会影响到设备系统的运行，对数据传输、存储以及整个生产活动的可靠性构成威胁，若事故严重又没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。
随着大楼在对其设备管理上的日趋完善，泄漏检测也逐渐成为设备系统中必不可少的组成部分。
检测位置：
空调水管沿线、可能存在结构性渗水的位置。
系统工作原理：
采用耐腐蚀，强度高的感应绳与控制器及其他附件，通过将用漏水绳将有水源的地方围起来，一旦有液体泄漏接触到漏水绳，控制器就会将信号输到监控站上，及时通知有关人员排除。
连接方式：
漏水传感与数据采集←→工业网关←→网络←→监控主机
1）系统能对机房可能的漏水区域实时监视，显示并记录其运行数据；
2）系统采用电子地图方式形象地显示实际漏水检测绳的分布；
3）系统应选用精确定位漏水监测设备，一旦发生漏水，应在监控画面上自动标示漏水位置；
4）根据预先的设定，系统可以对机房漏水设定自动报警方案；
5）系统支持通过短信实时查询机房漏水状况；
6）系统可以将机房漏水检测数据生成报警报表，并可按需求打印；
7）一旦检测到漏水，系统可以显示其实际漏水位置，并在电子地图上形象显示；
8）可通过IE浏览器全面监视机房漏水监测实时状况，及其报警事件。
1.1.1.11机房消防监测系统
通过技术手段把消防系统的信息输入到监控系统中。
由火灾传感器给出的报警信号，通过数据采集系统，将火灾传感器的干接点变化信号送到监控主机，实时监测机房内的火灾情况，即便无人值守，可以确定消防工作状态。
消防一旦报警，系统可根据需要联动门禁系统打开所有的门锁，让工作人员能尽快地脱离现场，并可以联动摄像机进行录像。
火灾信号←→数字量采集器←→工业网关←→网络←→监控主机
1）通过机房电子地图，调用消防实时监测画面；
2）本子系统发生报警时可根据需要发出报警提示、联动门禁系统打开相应逃生通道，让工作人员迅速撤离灾害现场，并可启动综合排烟系统；
3）支持通过短信实时查询机房消防状况；
4）一旦发生消防报警，必须在监控系统上手工复位，该报警才能解除；
5）系统应记录相关事件以备查询。
1.1.1.12机房正压与新风监控系统
监测新风的目的是保证机房正压，使用微压差传感器，安装在机房个出入口附近测量机房内外的空气压力差。
通过现场总线系统使用ModBusRTU的技术实现。
1）通过机房电子地图，调用新风实时监测画面；
2）具有新风状态监测和控制功能；
3）具有与消防系统联动功能；
4）支持通过短信实时查询机房新风状况；
5）系统应记录相关事件以备查询；
6）通过IE浏览器监视并控制新风机工作，操作界面应与监控主机一致。
正压检测信号←→模拟量采集器←→工业网关←→网络←→监控主机
新风机工作信号←→数字量采集器←→工业网关←→网络←→监控主机
综合安防
1.1.1.13机房门禁管理系统
配置相应的门禁控制器实现现有门禁系统的集成。
通过网络接口进行数据传输。
作为一个专业的门禁系统设计者，我不建议在非有人值守的场合使用使用生物鉴别技术（指纹、掌纹、脸型、静脉、虹膜等），相反我推荐使用更传统的IC、密码键盘、或者IC卡加密码、静脉鉴证等方式，以最后两种安全性最高，尤其要注意的是门禁系统必须是分离式的。
门禁系统基本组成：
电控锁/开门按钮/紧急按钮/门磁传感器/IC卡读写器/门禁系统控制主机/门禁系统专用电源/门禁系统专用安装箱以及相对应的连接干线等组成。
出于安全考虑，系统设计时采用控制与读卡分开的结构，门外安装读卡器，室内隐蔽处安装门禁系统控制器，防止有人通过技术手段破坏并非法入侵。
读卡方式属非接触读卡方式，持卡人只要将卡在读卡器附近晃动一次，读卡器就能感应到有卡请求验证并将卡中的信息（内码）发送到主机，主机进行检查卡合法性，然后决定是否进行开门动作。
整个过程只要在有效的刷卡范围内均可实现门禁管理功能。
读卡器安装门边墙内外，而不影响其工作。
感应卡为只读属性、不易复制、安全可靠、寿命长（非接触读卡方式使卡的机械磨损减少到零）。
并通过通信网络与电脑进行实时联控（可由电脑发指令开/关所有门，并可实时查看所有门的状态）、数据处理、查询、报表输出等。
非接触感应式门禁机工作原理：
感应模块通过天线和电子锁匙内的芯片进行通讯，读取芯片内的密码和相关信息来决定是否开锁。
系统需对门开启状况作判断和预处理，实现在特殊时段门超时未关闭的报警。
出入管理功能：
工作人员进出某个通道时，将卡在读卡机前轻轻刷过，读卡机感应到卡证中的信息，并且将之上传送给门禁控制主机，然后主机对此信号进行判断，包括卡号（人物）、门区（地点）、有效时间区（时间），如果全部符合要求，控制主机执行合法动作（开门、记录信息等），否则，将执行另一组动作（报警信息上传、拒绝开门等）。
从而达到出入安全管理功能。
软件功能：
软件部分是整个门禁系统的灵魂，系统的大部分功能都由软件来管理完成，包括员工资料、部门信息、卡证信息、人员出入区域、范围时间区、远程摇控、门区开关、防盗、消防的联动设置以及历史记录的查询、报表输出等。
功能介绍:
监控中心：
控制中心通过电脑可分部门建立员工资料库，如：
动力中心、机房、管理中心等，定期或实时采集每个门的进出资料，同时按部门进行汇总、查询、分类及打印等。
主机的各种参数均可由电脑进行设置，也可在各主机直接设定。
刷卡记录：
人员进/出门时需持卡在读卡器前进行读卡，读卡器读取信息后，将信息传送到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法则发出
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