050电力机房环境一体化综合监控平台建设的研究与应用项目可研.docx

050电力机房环境一体化综合监控平台建设的研究与应用项目可研.docx

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050电力机房环境一体化综合监控平台建设的研究与应用项目可研

可行性研究报告

项目名称：

电力机房环境一体化综合监控平台建设的研究与应用

申请单位：

起止时间：

项目负责人：

通信地址：

邮政编码：

联系电话：

传真：

申请日期：

一、

目的和意义

进入“十二五”以来，国家电网公司明确提出了“三集五大”的方针政策。

其中三集为对人财物的集约化管理。

目前国内机房监测的各个系统没有统一集中管理，这种管理模式占用了大量的人力及物力资源。

而“切实采取有效措施，防范可能出现的安全风险，确保电网安全稳定运行”则是电网大运行中至关重要的一个方面。

随着信息网络技术的不断发展，各类规模大小不等，设备种类、数量不同的网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域，由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的运维系统，数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、动力配电状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况，均无法得到及时的发现和处理，也就很难被有效预见、防范和避免。

因此，由于运行环境造成的网络运行的不稳定和网络设备的隐性寿命衰减，以及由地域楼宇间的距离和区隔造成的管理维护的不便所导致的综合运维开销和建设开销相当巨大。

为保证组织的安全、稳定、高效运行，保证网络设备的良好运行状态和设备使用寿命与安全，实现用户的最大投资效益，就有必要对网络运行环境的电力供应、温度、湿度、漏水、空气含尘量等诸多环境变量，UPS、空调、新风、除尘、除湿等诸多设备运行状态变量，进行24小时实时监测与智能化调节控制，以保证网络运行环境的稳定与网络软硬件资源、设备的安全以及相关信息数据资产的安全。

二、国内外研究水平综述

目前国内外对机房环境监控的研究已开展，但是大部分都只能够实现各数据的单独监控，并不能实现所有信息的综合汇总及一体化监控；现对机房环境进行整体监控，实现全部信息的集中展示。

三、项目的理论和实践依据

安全音视频监控

Ø支持拖拽树状列表通道到浏览窗口显示功能

Ø支持视频1/4/9/16/25/画面显示，支持全屏显示

Ø支持新建视频浏览页面，支持画面的任意分割

Ø在视频画面上支持上下左右和3D定位的控制

Ø在视频浏览窗口点击鼠标，可以对前端主机的视频点进行切换

Ø支持日期、时间、通道名称，动环变量信息叠加

Ø报警联动抓拍、录像，支持抓拍文件编辑，支持预录功能

Ø支持双向对讲，广播，与门禁系统无缝集成

传感器管理

Ø传感器通过地址进行区分和管理

Ø设置传感器报警的上下限阀值

Ø支持表盘、柱状、波形图等多种显示方式

Ø多个同类型传感器的同类型数据比较

Ø支持多条件查询，支持数据表格导出，支持历史曲线显示

Ø传感器报警可联动摄像机抓拍、录像、联动预置位，声光报警输出

Ø传感器报警可联动监控中心声音提示、弹出电子地图、发送短信

报警管理

Ø可设置报警始量，报警联动策略

Ø可设置传感器、开关量输入输出、视频侦测报警

Ø支持防盗报警、消防报警、门禁联动报警

Ø报警联动宏命令，完成系列预设动作

Ø支持联动方案编辑、管理

Ø支持短信/彩信报警，报警联动短信组/号码设置

门禁管理

Ø支持电控锁，支持发卡设置

Ø支持刷卡/纯密码/刷卡加密码/出门按钮/远程网络开门

Ø支持断电锁门/开门，满足不同场合需要

Ø合法/非法卡刷卡时记录刷卡记录，联动抓拍/录像、短信报警

Ø刷卡联动布撤防，有考勤管理的全部功能

智能设备管理

Ø实时监测智能设备的工作状态

Ø实时监测智能设备的工作参数

Ø远程调节智能设备的工作参数

Ø远程开启或关闭智能设备

Ø智能设备发生报警可以联动报警预设方案

Ø联动抓拍/录像/声光提示/短信报警等

远程控制

Ø远程控制灯光开启关闭

Ø远程控制门禁打开，关闭，设置门锁常开/常闭

Ø远程控制布撤防，实时显示布撤防状态

Ø远程控制智能设备运行参数，开关状态

日志管理

Ø支持全部数据查询，支持条件组合查询

Ø表格/历史曲线方式显示查询结果数据，清楚了解数据变化走势

Ø支持查询数据翻页,支持页面跳转显示，打印

Ø支持查询结果表格形式导出，方便备份

Ø可以删除某时间段/某主机全部的日志数据

Ø支持日志数据自动上传功能

电子地图

Ø支持添加/删除图层，修改图层名称

Ø支持添加/删除背景，支持背景图片导入

Ø支持添加/删除传感器，设置传感器属性/初始状态

Ø可以设置传感器地址，联动视频通道

Ø支持设置动态图片显示，支持图片导入

Ø支持设置电子地图中的字体

权限管理

Ø支持角色/用户/设备权限设置

Ø支持组织结构设置

Ø多重网络身份识别，防止非法使用和操作

Ø根据授权实现相应访问操作功能

Ø用户通过帐号和密码确认自己的身份进行远程管理

Ø设备、用户权限全交叉，系统管理使用更安全

Ø树形列表只显示用户拥有权限的组织架构、主机和通道

综合管理

Ø集中管理音视频、模拟量、开关量、温湿度、门禁等功能模块

Ø一套软件包含管理端、浏览端、代理转发

Ø管理设置、后台转发、客户浏览一套软件全集成

Ø统一的全中文、图形化界面直观快速操作

Ø系统部署合理，可平滑扩容，升级

四、项目研究内容和实施方案

项目研究内容

电力机房环境一体化综合监控平台按功能共分三个部分：

前端信号采集处理部分、信号汇总和传输部分、后台控制（监控中心）部分。

1.现场监控单元

信号采集部分处于系统最前端，属于系统底层部分。

由各种传感器构成，传感器直接对设备进行信号采集。

传感器采用精密元器件设计，能够充分保证系统的稳定、正常的运行。

前端信号采集模块可分为：

音视频采集模块，模拟变量采集模块、报警信号采集模块、数字量采集模块、信号转换模块等。

能够实现对机房各种不同信号的采集和转换。

2.信号汇总和传输部分

智能监控数据采集机采用嵌入式操作系统，保证了系统的稳定性。

设备本身提供视频连接接口，提供模拟变量、数字变量、报警信号的开关量、智能设备实时状态参数、门禁管理等信号的采集通讯接口，同时具备编码功能，将采集到视频信号、模拟变量、开关量等信号进行编码成为数字网络信号，用于网络传输。

3.区域监控中心（LSC）

在监控中心采用移动集中监控系统平台，可以实现一套软件控制前端所有设备。

实现机房监控系统的音视频监控、温湿度实时监测，防盗/消防监测系统工作状态实时监测，配电系统实时监测并且报警联动视频，漏水检测定位检测，空调运行状态监测，机房人员出入控制管理。

机房防火、防盗报警等功能，报警时还可以联动摄像机进行图像抓拍、录像，联动手机短信发送报警信息，及时通知相关职能部门和管理人员。

同时，系统支持网络门禁管理系统，确保人员出入有记录，可以通过监控中心远程实现对机房进行远程开关门，远程查看门禁信息日志，提升管理效率和水平。

以上所有的功能都可以在一套系统软件平台上实现，系统支持网络浏览功能。

实施方案

电力机房环境一体化综合监控平台主要包括以下几个子系统，可根据机房实际环境及需求进行选择安装。

1.温湿度监测子系统

由温湿度传感器采集机房内的环境变化数据：

实时温度信号、实时湿度信号。

以电子地图等多种方式实时显示并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，显示短时间段内的变化情况曲线图。

系统可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的上限与下限值。

当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，监控主系统发出报警，并以电子地图形式显示温湿度报警点位置、报警时的温、湿度数据值，发生警情时可以联动预设的报警联动方式，进行报警联动。

温湿度监测子系统报警时可以联动摄像机录像、摄像机抓拍、本地警灯、警号提示，联动监控中心语音、弹出视频提示管理人员，将报警的信息以手机短信方式发送给就近的值班人员或相关职能领导。

手机短信发送报警时产生的文本信息。

当温、湿度恢复正常时，温湿度监测子系统消警，消警后，根据实际情况可以选择，将消警信息发送给值班人员或相关职能领导。

2.配电（室用电）监测子系统

使用在线用电检测仪监测配电（室用电）系统的实时供电情况，实时监测电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数等重要配电参数，实现机房用电检测与管理，实时掌握负载用电情况，掌握配电（室用电）系统的工作状态。

使用电压、电流传感器检测配电（室用电）系统的实时电压、电流数值，叠加在视频图像之上，进行可视化显示，并根据设置的时间间隔进行定时采集和存储。

使用停电检测器可以灵活方便的检测开关柜中每一路线路是否正常供电，一旦发生停电事故则输出开关量给智能监控数据采集机，联动相应报警应急处理策略。

可设定电压、电流等参数的上限值与下限值，当监测的电参数超过设定的允许值时，系统诊断为有异常（报警）事件发生，监控主系统发出报警提示，并联动预先设置好的联动策略进行相关操作。

配电（室用电）系统报警时可以联动摄像机录像、摄像机抓拍、本地警灯、警号提示，联动监控中心语音、弹出视频提示管理人员，将报警的信息以手机短信或彩信方式发送给就近的值班人员或相关职能领导。

手机短信发送报警时产生的文本信息。

当室用电停电时，系统报警，能够将报警数据联动手机短信发送给就近的值班人员或相关职能领导。

当室用电来电时警情，系统消警，同时将消警信息发送给近的值班人员或相关职能领导。

3.电池及电池组监测子系统

电池监测子系统，负责监测机房内蓄电池的工作是否正常。

使用电压、电流传感器检测电池的输入输出线路上的实时电压、电流数值，叠加在视频图像之上，进行可视化显示，并根据设置的时间间隔进行定时采集和存储。

使用停电检测器可以灵活方便的检测电池的输出线路是否正常供电，一旦发生停电事故则输出开关量给无人值守工作站，联动相应报警应急处理策略。

可设定电压、电流等电参数的上限值与下限值，当监测的电参数超过设定的允许值时，系统诊断为有异常（报警）事件发生，监控主系统发出报警提示，并联动预先设置好的联动策略进行相关操作。

电池监测子系统报警时可以联动摄像机录像、摄像机抓拍、本地警灯、警号提示，联动监控中心语音、弹出视频提示管理人员，将报警的信息以手机短信或彩信方式发送给就近的值班人员或相关职能领导。

手机短信发送报警时产生的文本信息。

当电池无法正常供电时，系统报警，能够将报警数据联动手机短信发送给就近的值班人员或相关职能领导。

当室用电来电时警情，系统消警，同时将消警信息发送给近的值班人员或相关职能领导。

4.空调监测子系统

空调监测子系统，负责监测机房空调的工作情况，当机房空调出现异常时可以通过监控中心远程判断，同时可以根据实际情况远程打开或关闭空调。

在空调附近，设置温湿度传感器，监测空调周围的环境变化情况，来判断空调工作是否正常。

可以将监测到的温湿度数据叠加在摄像机通道上来显示，同时可以在监控中心远程查询机房空调在一段时间内的运行情况。

本平台还可以设置策略，根据实际情况，当环境出现异常时联动机房空调自动运行。

5.漏水监测子系统

机房漏水监测子系统负责对机房漏水状态和机房漏水位置进行监测。

机房内通常用空调设备进行室内温湿度的调节，另外在机房的墙体内可能会有建筑的上下水管线，一旦空调或者上下水管线发生漏水，浸泡了机房内的供电线路、数据通信线路，重要设备，会造成非常严重的灾难性的后果，所以在机房建立一套漏水检测子系统非常有必要。

以电子地图方式实时显示并记录漏水线缆感应到的漏水状态、漏水位置及漏水控制器的工作状态。

当空调或其沿线漏水时，或者建筑上下水管线漏水时，水浸监控系统发出报警，并提示漏水发生的位置。

提示方式可以联动短信或语音提示，可同时联动视频录像。

6.消防报警子系统

机房消防报警子系统，用于监测机房是否发生火灾，一旦检测到有火灾发生时，立刻联动视频监控等子系统。

当发生消防报警时联动摄像机录像、摄像机抓拍，联动本地声音灯光提示，联动监控中心语音提示报警，联动手机短信发送给就近值班人员和相关职能领导。

7.音视频监控子系统

音视频监控子系统，主要负责监控机房内设备的工作情况是否正常，监控机房人员出入的状态，监控机房周界安全情况。

采用动点或者是定点摄像机，可以有效监控机房出入人员，监控机房的设备情况，监控重要设备的运行情况等。

本平台可实现实时365*24小时录像、视频移动录像及传感器报警录像等功能。

系统可单独调整各个通道视频信号的对比度、亮度及色度等信息，实现单独通道的视频质量最优化。

完善的录像策略功能，可以使用最优的办法实现视频录像策略，达到硬盘使用的最优化方案。

音视频监控子系统，可以同温湿度监测子系统、配电（室用电）监测子系统、电池监测系统监测子系统，空调监测子系统、漏水监测子系统，消防报警子系统进行无缝集成，当上述子系统发生警情时，均与音视频监控系统联动，可以联动摄像机预置位瞬间定位到报警现场、联动球机巡航路径，联动摄像机抓拍报警画面，联动摄像机对报警现场进行实时录像，方便进行事后查询取证。

8.短信报警子系统

短信报警子系统，作为辅助报警系统，能够弥补当监控中心值班人员不在或者出现疏漏时，确保将机房的警情及时有效的发送给值班人员和相关职能领导。

手机短信发送报警时产生的文本信息，发送的内容可以根据项目实际情况进行编辑，考虑到运营商的网络和费用问题，同一类型的报警发送的次数和时间间隔，可以根据各个现场的不同需求进行调整。

短信报警子系统，能够同音视频监控子系统、温湿度监测子系统、配电（室用电）监测子系统、电池监测系统监测子系统，空调监测子系统、漏水监测子系统，防盗报警子系统，消防报警子系统进行无缝集成。

短信报警子系统具体功能：

●当音视频监控子系统发生移动侦测和视频丢失时，根据实际情况选择，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。

●当机房的温湿度出现异常时，根据实际情况选择，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。

●当机房的配电（室用电）出现停电或电压不在所设定的正常阙值范围内时，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。

●当机房的电池监测系统工作不正常时，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。

●当机房的空调工作不正常时，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。

●当将出现漏水、有人非法入侵或或者机房发生火灾时要联动短信发送给值班人员或相关职能领导。

●当系统警情消失时联动手机短信，发送给值班人员或相关职能领导。

●支持16个短信组设置，每个短信组支持20个电话号码。

●每种子系统报警联动可以设置不同的短信组，实现不同的报警信息发给不同的管理人员，做到专人专管。

9.集中布撤防子系统

当工作人员到现场巡检时，防盗报警系统需要处于撤防状态，才可以保证巡检人员到现场工作时，监控系统不会产生误报。

当巡检人员离开机房时，由监控中心管理人员远程对机房进行“集中布防”，保证机房在无人值守的情况下，一旦有人非法入侵，能够及时联动监控系统进行接警、处警。

同时，本平台支持门禁系统联动布撤防设置，刷布撤防卡，可以在刷卡进出机房的大门时联动防盗报警子系统进行布防和撤防。

实现门禁与集中布撤防的无缝集成。

10.门禁管理子系统

门禁管理子系统，主要负责记录人员出入情况，通过授权，持卡人可以通过刷卡，进出不同的机房，电子门禁系统与传统机械锁共同使用，确保机房进出安全。

11.网络传输子系统

从前端机房到监控中心的数据传输，使用局域网，音视频数据、动力环境数据、报警信息、门禁信息通过稳定的嵌入式系统进行压缩编码传输，工作站视频视频压缩为CIF进行远程监控，外加其他数据，总带宽为2M专网即可实现音视频、动环数据、报警信息、门禁信息的传输。

12.流媒体转发子系统

流媒体转发子系统，保证网络用户，能够通过IE浏览器或者是浏览客户端软件，正常浏览机房的视频、动环、报警、门禁数据。

当浏览客户端用户大于4个时，建议使用流媒体转发子系统；当网络带宽较小，而网络浏览用户较多时，为避免由于网络阻塞导致监控系统无法正常进行，需要使用流媒体转发子系统。

流媒体转发子系统，包括流媒体转发服务器软件和流媒体转发服务器硬件。

流媒体转发服务器软件有机房动力环境集中监控系统内置，流媒体转发服务器软件，可根据监控系统容量，选择相匹配的硬件服务器设备。

五、预期目标和成果形式

预期目标

根据电力机房环境一体化综合监控平台的设计方案，对机房进行全方位的综合监控，安装温湿度传感器、水浸传感器、电压传感器、电流传感器、电池及电池组监测传感器、烟感传感器、门禁系统、非法入侵传感器等传感器以及各类摄像头，并将各类监测信息与摄像头监测数据融合，传输给管理者，使机房监控管理人员对机房各类状态实时了解，并能够及时做出判断。

在机房各类监测数据发生异常时，通过短信、彩信、图像抓拍、声光报警等形式想管理人员发出告警信号，确保机房运行安全。

成果形式

完成电力机房环境一体化综合监控平台一套；

完成电力机房环境一体化综合监控平台操作手册一套；

完成电力机房环境一体化综合监控平台说明文档一套；

完成电力机房环境一体化综合监控平台测试案例一套；

完成电力机房环境一体化综合监控平台培训材料一套。