多机房联网监控系统方案.docx

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多机房联网监控系统方案

XXXX机房

大型联网监控系统

设

计

建

议

书

深圳市共济科技有限公司

2008年05月

第一章项目概况

1.1项目目标

根据对XX公司各机房现场情况勘察和实际需要，我们充分认识到，XX公司各机房设备环境监控系统项目，是要对遍布在全国N个省各机房设备环境进行集中监控，保障机房设备安全，提高基础设施可用性，确保XX公司内部网络系统安全、高效运行。

我们在设计本系统时，已充分考虑确保系统长期安全稳定运行，同时也考虑到系统建设的过程特点，及产品生命周期，使系统具有高度的可扩充性及可维护性，充分适应用户机房及监控设备的扩建，搬迁，撤销，设备扩充，满足低维护成本要求，以达到为XX公司建设一套稳定、经济、先进、实用的通信/计算机机房设备环境监控系统。

1.2项目范围

XX公司机房设备环境监控系统项目范围：

对分布在全国N个省的各通信、计算机机房内设备和环境实施集中监控管理。

XX公司目前现有机房N个，考虑到管理的方便性和降低投入成本，根据现场勘察实际情况，建议合并n处小机房，本工程项目实际应监控管理机房共有N-n个，具体情况详见XX公司机房监控内容及传输条件表。

第二章系统设计思想

2.1实现方式

根据XX公司关于该项目的基本要求，系统整体实现采用“集中管理、分散控制”的模式：

集中管理、分散控制式：

现场的设备环境系统通过模块将数据传输到在本地建立的独立的可完全脱网工作的各自现场监控本地站，实现现场设备环境系统的分散控制；再由各现场监控本地站通过网络将数据传输至管理中心，由监控中心管理站实现对分布在不同区域的现场监控本地站的集中管理。

2.2常见两种实现方式比较

系统整体实现通常有两种方式：

即集中控制管理式和集中管理分散控制式。

集中控制管理式：

将现场设备环境系统直接通过控制器或执行器，通过网络传输到管理中心的服务器，进行数据的集中控制与管理。

集中控制管理实现方式的突出优点是使日后的维护工作量有所下降，但由于其本身对传输网络的依赖性高，却是以牺牲数据安全性为代价换取的。

集中管理、分散控制实现方式，是机房设备环境监控领域目前国际流行的解决方式。

它兼收并蓄了“分散控制”和“集中管理”这两种不同系统结构模式的性能优势于一体，不仅满足了对分散机房的集中统一管理的需要，更满足了对现场数据安全、实时、完整的存储和控制要求较高的领域。

集中控制管理的特点如下：

（1）集中控制管理的优势在于管理维护工作较少；

（2）设备的原始数据未经处理直接上传，实时占用带宽，增加网络负担和投入；

（3）对中心服务器要求高，增加中心服务器投入；

集中管理分散控制的特点如下：

（1）每个分机房完全独立运行，系统整体的稳定性高。

同时又满足集中监控管理的需求；

（2）整个监控系统更加安全、稳定，风险率极大降低。

如果系统出现局部故障（如某分机房），或是网络传输出现局部故障，并不会影响整个系统的正常运行。

系统底层硬件采用独立的智能单元，稳定性大大提高；

（3）系统的设计完全采用数字化，模块化结构，系统的升级和扩容更加方便、灵活、快捷，系统维护可远程进行，也可本地监控现场进行；

（4）系统采用分布处理方式，各类数据信息、报警信息及图像信息本地化存储和处理，使得各现场监控本地站到监控管理中心的数据量大量减少，减轻网络压力，避免数据流量高峰时刻网络阻塞，影响系统安全性；

（5）系统具有更高的性能价格比。

由于系统采用灵活的分散监控，故所需监控主机的配置要求大大降低，因而使整个系统建设的投资成本得到了极大的降低。

（6）系统管理按设备-分机房-管理中心3层架构设计，结构更加清晰合理，便于系统维护管理。

所以结合本项目特点和实际需要，我们建议系统整体采用集中管理、分散控制的方式实现。

2.3系统设计依据

《XX公司集中监控技术规范书》

《通信电源和空调集中监控系统技术要求（暂行规定）》

《通信电源、机房空调集中监控系统暂行规定》

《闭路监控电视系统工程技术规范》

《通信局（站）电源系统总技术要求附件一通信电源和空调集中监控系统技术要求》

《中国移动通信动力及环境集中监控系统技术规范》

《通信局站雷击过电压保护工程设计规范》

《计算机站场地技术条件（GB2887-89）》；

《计算机站场地安全要求（GB9361）》；

《电子计算机机房设计规范（GB50174－93）》；

《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）》；

监控系统B接口规范、

G.703、H.263、H.221、H.230、H.242、IEEE802.3、I.440规范及其它有关的国家、行业规范及标准；

第三章监控方案

3.1监控系统结构

根据XX公司机房集中监控的项目需求，以“集中管理、分散控制”为总的指导思想，对XX公司的N个通信、计算机机房的动力、环境、设备进行集中管理、分散控制，系统的结构图如下图所示：

3.1.1系统组成

如监控系统的结构图所示，整个系统主要由以下三个部分组成：

XX公司监控中心管理站、各机房现场监控本地站、现场设备采集层。

XX公司监控中心管理站：

负责对分散的N个机房的环境、动力和图像进行集中监控管理，接收各个分机房传来的各种实时数据（视频、设备信息和报警信息等），显示监控画面和视频内容，实现对监控数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能，处理所有的报警信息，记录报警事件，通过电话语音或手机短信等输出报警内容，打印系统信息，发送管理人员的控制命令给各分机房。

各机房现场监控本地站：

实时读取数据库服务器的各种信息，进行本地存储，显示监控画面和视频内容，并主动将变化数据和报警信息上传给XX公司监控管理中心。

进行各种报警处理，通过电话语音或手机短信等输出报警内容，打印系统信息，发送管理人员的控制命令给机房现场设备。

现场设备采集层:

实时采集配电、UPS、空调、温湿度、漏水、门禁、消防、烟感、温湿度、图像等现场信号，将采集的信号经过分析、处理以后，直接上传到各现场监控本地站。

远程IE浏览站：

远程IE浏览站的主要功能是进行远程的IE浏览功能。

在本系统中监控中心管理站和现场监控本地站均支持IE浏览功能。

从而便于管理人员随时随地了解机房的实际工作状况，实现管控一体化，在远程的管理人员可以通过浏览器，直接观看监控画面，并且该监控画面与监控中心管理站和各机房现场监控本地站保持一致，通过该界面远程监控设备的运行状况，远程浏览站可同时浏览各机房的视频信息。

系统整体结构：

采用“集中管理、分散控制”的模式，XX公司监控中心管理站对XX公司的N个分机房进行集中监控管理，N-n个分机房的现场监控本地站对本地的设备进行本地的采集、分析、处理、存储、联动、管理和控制。

下面简述一下监控中心管理站和现场监控本地站的功能：

监控中心管理站完成如下任务：

Ø界面组态功能，根据用户的需求定制各种个性化界面；

Ø通过策略组态定制各种数据间的相关性；

Ø动态下挂各分机房及其监控设备，并下载其数据，保持数据的一致性；

Ø接收、处理和显示分机房传来的实时采集数据、报警和视频等信息；

Ø对分机房的各种信息进行远程修改；

Ø发送管理人员的控制命令给分机房，实现对分机房的监控管理；

Ø支持IE远程浏览功能；

Ø具有完整的历史数据、视频的管理功能；

Ø对所有的报警信息进行处理；

现场监控本地站可完成如下任务：

Ø界面组态功能，根据用户的需求定制各种个性化界面；；

Ø通过策略组态定制各种数据间的相关性；

Ø实时接收显示数据库服务器所采集的数据、视频记录和报警信息等；

Ø执行管理人员的操作命令，实现对各子系统/设备的实时监控管理；

Ø提供完整的历史事件、历史视频管理；

Ø支持动态增减被控设备；

Ø记录事件和历史数据；

Ø进行各种报警处理。

3.1.2产品选型

软件：

在XX公司机房集中监控系统中，监控软件采用深圳市共济科技有限公司（详细介绍请见附件）的CM-Desk实时信息流监控管理平台（详细介绍请见附件）。

硬件：

1.提供的系统设备具有较高的可靠性，平均无故障时间，大于2万小时。

2.系统硬件设备的总体结构充分考虑了安装、维护和扩充或调整的灵活性，实现硬件模块化。

选用的设备具有足够的机械强度，其安装固定方式具有防震和抗震能力。

可保证设备经常规的运输、储存和安装后，不产生破损、变形。

3.系统硬件设备选用的机型有较高的稳定性和可靠性，而且设备采用专用部件的比例已经尽可能低。

4.系统硬件应具有良好的电磁兼容性和电气隔离性，被监控设备处于任何工作状态下，监控系统均能正常工作；同时监控设备本身通过加装隔离模块不会影响被监控设备正常工作。

5.系统硬件能监控具有不同接地要求的多种设备，任何监控点的接入均不会应破坏被监控设备的接地系统。

6.系统硬件满足下列工作环境要求：

工作温度：

-10℃~+50℃

相对湿度：

10%~95%

3.2监控系统的实现与功能实现

XX公司共有N个通信、计算机机房需要集中监控。

每个机房监控的内容包括：

动力：

低压配电设备、整流开关电源、UPS、UPS蓄电池、蓄电池组；

环境：

智能空调、非智能空调、机房图像、温度、湿度、水浸、烟雾、门禁等；

设备：

通讯设备、监控设备。

具体的分布情况及网络情况请参见附件，对所有的内容进行集中的监控和管理，下面以一个机房（假设该机房拥有如上所列的需监控的系统/设备各一套）为例介绍监控的实现方式及实现的功能。

3.2.1动力系统

1、配电监控系统：

实现：

电源参数监控：

采用1套智能电量检测仪监测市电供电质量（三相电压、电流、有功功率无功功率、功率因数、频率等参数）。

开关状态监控：

采用ICS-D8H信号处理模块转换隔离输入的强电信号，经处理变换为弱电平信号，再输入到ICP-I7520智能开关量采集模块转换为数据信息，送往现场监控本地站。

监控内容：

Ø开关电源监控:

监视各支路的开关状态（进线柜、母联柜、出线柜及其他配电柜的开关状态）；

Ø进线柜：

进线柜在运行中重要参数的监视，例如电压、电流、功率、功率因数、频率电度、等。

Ø出线柜：

出线柜在运行中重要参数的监视。

Ø对于重要的参数，可作曲线记录，系统管理员和操作员可以通过历史曲线图查看每天的电压、频率、有功、无功的最大值、最小值、当前值及电压、电流峰值。

推荐电量仪品牌：

【DIRIS】

【EPM-420】

【PCM9900】

【SATECPM130】

【LOVATO】

【DMS2000A】

2、UPS（以APC为例）

实现：

本机房采用APCUPS，该UPS为带RS232通讯口的智能设备。

通常它只能在现场连接现场监控本地站进行检测，如果APCUPS距离现场监控本地站的距离较远，则先将它通过ICP-I7520通讯转换模块进行RS232／RS485转换，运行的数据转换成RS485信号后再通过ICP-I7520通讯转换模块转换成RS232信号进入系统，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø运行状态与参数：

系统全面诊断UPS状况，监视UPS整流器、逆变器、电池、旁路、负载等五部分的运行状态与参数的各种参数。

例如适时监控UPS输入、输出电压、输出电流、输出频率、整流器状态、逆变器状态、电池状态旁路状态、负载状态等部分的工作状态、参数。

Ø界面显示：

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。

Ø数据存储：

对于重要的参数，可作曲线记录，查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对UPS的状况有全面的了解。

推荐品牌：

【LIEBERT】

【SICON】

【MGE】

【EXIDE】

【IMV】

【SIEL】

【APC】

【CHLORIDE】

【WATEC】

【CANATAL】

【DELTA】

【SANTAK】

【SIEMENS】

【高丽】

【科龙】

【EMERSON】

【波力】

【GAMATRONIC】

3、蓄电池

实现：

通过蓄电池智能监控仪（BTRBMU-007）对蓄电池进行监控，通过蓄电池智能监控仪直接连接到现场监控本地站。

监控内容：

Ø运行状态与参数：

全面监视蓄电池的运行状态，及蓄电池的组电压、组电流、单体电压、标示池温度等参数。

Ø界面显示：

实时监视蓄电池的各种组电压、组电流、单体电压、标示池温度等参数，并有直观的图形界面显示。

Ø数据存储：

对用户关心的参数，可作曲线记录，查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对蓄电池的状况有全面的了解。

4、电源

实现：

本机房采用爱默生电源，该款电源为带RS232通讯口的智能设备。

通常它只能在现场连接现场监控本地站进行检测，如果电源距离现场监控本地站的距离较远，则先将它通过ICP-I7520通讯转换模块进行RS232／RS485转换，运行的数据转换成RS485信号后再通过ICP-I7520通讯转换模块转换成RS232信号进入系统，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø运行状态与参数：

全面监视爱默生电源的运行状态，及电源的重要参数。

Ø界面显示：

实时监视爱默生电源协议提供的各种技术参数，并有直观的图形界面显示。

Ø数据存储：

对用户关心的参数，可作曲线记录，查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对电源的状况有全面的了解。

5、配电屏

实现：

本机房采用的交流配电屏为带RS232通讯口的智能设备。

通常它只能在现场连接现场监控本地站进行检测，如果交流配电屏距离现场监控本地站的距离较远，则先将它通过ICP-I7520通讯转换模块进行RS232／RS485转换，运行的数据转换成RS485信号后再通过ICP-I7520通讯转换模块转换成RS232信号进入系统，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø运行状态与参数：

全面监视交流配电屏的运行状态，及电源的重要参数。

Ø界面显示：

实时监视交流配电屏协议提供的各种技术参数，并有直观的图形界面显示。

Ø数据存储：

对用户关心的参数，可作曲线记录，查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对电源的状况有全面的了解。

6、柴油发电机

实现：

本机房采用柴油发电机（暂定带RS232通讯口）为智能设备。

通常它只能在现场连接现场监控本地站进行检测，如果柴油发电机距离现场监控本地站的距离较远，则先将它通过ICP-I7520通讯转换模块进行RS232／RS485转换，运行的数据转换成RS485信号后再通过ICP-I7520通讯转换模块转换成RS232信号进入系统，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø状态监测：

对电池电压，输出电压、电流，控制屏状态，市电/油机转换开关状态，转换屏告警，油箱液位等进行实时监控和显示；

Ø参数监测：

对发电机的运行参数（如：

电池电压，输出电压、电流）进行实时的监测和显示；

Ø报警监测：

系统一旦监测到有报警或参数越限，应自动切换到相关的发电机运行画面，进行形象的显示并对外报警；

Ø曲线记录：

对重要参数可作曲线记录，用户可通过曲线记录。

3.2.2环境系统

1、智能空调

实现：

本机房采用的智能空调为带RS232通讯口的智能设备。

通常它只能在现场连接现场监控本地站进行检测，如果智能空调距离现场监控本地站的距离较远，则先将它通过ICP-I7520通讯转换模块进行RS232／RS485转换，运行的数据转换成RS485信号后再通过ICP-I7520通讯转换模块转换成RS232信号进入系统，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø空调参数：

回风温度、回风湿度、温度设定值、湿度设定值、回风温度高报警值、回风温度低报警值、模块风机运行时间等参数。

Ø空调状态与报警状态：

空调的压缩机状态、风机状态、加湿器状态、去湿器状态、加热器状态；回风温度过高报警、回风湿度过高报警、回风温度过低报警、回风湿度过低报警等空调的状态与报警。

Ø空调的控制：

可远程控制空调的开机和停机、远程设置空调的温度与湿度等。

推荐品牌：

【STULZ】

【LIEBERT】

【HIROSS】

【ARTLS】

【RC】

【CANATAL】

【UNIFLAIR】

【FRIMAIR】

【AIREDALE】

【UN】

【大金】

【菲尼克斯】

2、非智能空调

实现：

对于民用空调的开关状态的采集，通过开关量采集模块ICS-D8H进行，然后通过开关量采集模块ICP-I7052进行采集；

对空调开关的远程控制通过控制模块ICP-I7065、继电器实现控制。

监控内容：

Ø对普通空调，可实时监控空调的工作（开关）状态，检测空调是否有在工作，并做出及时处理。

3、视频监控系统

实现：

前端的智能球机与现场监控本地站的视频压缩卡直接连接，实现视频的硬件压缩，视频的压缩采用压缩比最高的MPEG-4压缩格式，然后在现场监控本地站进行本地的压缩存储。

监控内容：

Ø能够对现场情况进行图像动态实时监控；

Ø在现场监控本地站，可看到连接到本机的全部监控点的分割图像，又可看到部分监控点的切换图像，一旦有重要情况发生，可全屏幕对重要监控点重点监视；

Ø在监控中心管理站，如果拥有相应的权限，通过电子地图可以调阅任何机房内的视频信息，同时可以进行视频的远程查询与检索。

Ø图像分割可以选择1.4.9.16画面；

Ø在现场监控本地站提供录像、报警、控制一体化功能；

Ø字符显示功能，监视器上可叠加摄像机的编号、日期、时间等信息，且在关机后不会丢失。

Ø根据XX公司需求，录像本地存储容量为一个月，录像要求每路每秒25帧以上，每路每帧352X288或以上的分辨率。

当硬盘存满时可从头开始覆盖，循环录像。

Ø用户可随时从正在录像或播放的图像中捕获静态画面，并将画面数据进行单独存储或打印输出。

Ø提供实时录像、移动或探测器报警自动录像、预设时间段录像、报警预录像等多种录像模式；

Ø影像品质可调整；而且录影过程中可以调整影像参数（图像亮度，对比，饱和度、色调等）；

Ø报警功能：

系统应支持视频侦测报警、探测器报警、录像可用空间接近临界值及误操作提示功能；

Ø联动功能：

当智能双鉴探头或者门禁系统发出报警信号联动摄像机进行拍照时，报警区域摄像机自动指向相应位置，现场监控本地站及时弹出现场图像画面，同时现场监控站开始录像。

Ø系统应提供系统锁定和解锁功能，并可在系统无人操作预先设定的时间后自动锁定；

Ø系统具有断电保护功能；

4、温湿度

实现：

智能温湿度传感器具有RS485接口，所以只要通过通讯转换模块ICP-I7520进行RS232／RS485转换，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø实时准确的监测机房内的温湿度；

Ø温湿度范围要求：

温度：

10℃~50℃；湿度：

10%~95%

Ø通过动态的电子地图，实时处于不同空间位置的温湿度的真实值；

Ø动态曲线：

通过动态曲线对机房的温湿度的趋势进行估测，并且动态曲线可以打印；

Ø历史曲线：

通过历史曲线记录机房温湿度，可以查询历史曲线，也可以打印历史曲线；

5、水浸

实现：

对于漏水检测，常见的包括定位式漏水检测和节点式漏水检测，鉴于机房的重要性，采用美国RAYCHEM公司生产的定位漏水检测系统。

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，用漏水感应绳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信号输到监控主机，在监控主机上形象、准确的反映漏水的位置，及时通知有关人员排除。

监控内容：

Ø漏水准确定位：

在发生漏水报警，监控主画面即转到漏水监测画面，画面中正确显示漏水发生的具体位置，同时对外报警。

Ø断线报警功能：

对感应线有断线时系统应报警；

Ø洁净度检测：

当感应线上的尘埃集结到一定厚度，系统应报警提示；

Ø电子地图：

通过动态的电子地图实时显示监控系统中目前检测到漏水的实际情况，进行直观的显示；

6、烟雾

实现：

烟雾传感器输出干节点信号，首先通过开关量采集模块ICP-I7052进行信号的采集，然后通过协议转换模块ICP-I7520上传，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø实时监测每个区域的烟雾传感器的情况；

Ø状态监测：

监测各烟雾传感器的正常/报警状态。

并在电子地图上形象的表示。

7、

门禁系统

实现：

为监视机房区，确保安全，在各门禁系统及机房区相关的门框上分别安装门磁开关，一旦门打开，系统马上发出多媒体报警，提示值班人员，据此辨别是否有异常情况发生。

每个机房暂定检测8路门禁的门开、关状态，

门磁信号由门禁厂商统一提供，其实现的结构图如右图所示：

门磁输出干节点信号，首先通过开关量采集模块ICP-I7052进行信号的采集，然后通过

协议转换模块ICP-I7520上传，门禁控制器出来的信号（暂定输出Rs485信号）通过协议转换模块ICP-I7520上传，这样由现场监控本地站统一监控。

监控内容：

Ø监测报警：

实时监测门禁系统中各种设备运行状态以及故障状态的情况。

对各门区的进出情况在监控页面形象显示；

Ø出入记录：

在安装有门禁系统的门区有人员进出时，系统自动将进出情况包括：

人名、所进出门区名称、进出时间（年月日时分秒）详细记录下来，同时，根据需要系统会通过不同的模式进行报警提示；

Ø日志管理：

系统自动记录门禁系统的操作日志、系统日志、报警日志、通行日志（通行记录内容包括：

时间、区域、人员卡号、进入方式），并可实时对日志进行查询；

Ø入侵检测报警：

有非法入侵情况发生时，门状态感应器被触发，控制器会将此报警信息传送到现场监控本地站，自动弹出相关的报警页面，并在电子地图上形象直观提示发生入侵的地点，同时对外报警；

Ø远程控制：

监控系统管理站的管理人员，在现场监控本地站可以实现对本地站所有门禁控制器进行远程的控制与管理；在监控中心管理站（在拥有足够的操作权限的前提下）不仅可以对各本地站进行相应的管理与控制，还可以对各站的门禁进行远程的操作控制，从而，在管理中心方便的实现对远程门锁的开启；

Ø电子地图：

通过动态的电子地图不仅实时显示系统内设备状态、门的开/关状态、人员进出情况，还可以对报警情况进行准确的定位与直观的显示；

Ø联动控制：

可以与其它系统进行联动控制，例如：

与消防系统、视频系统的联动。

其中，与消防系统的联动采用只监不控的原则，实时反应消防系统的状态；

推荐品牌：

【NSL】

【SIRYS200】

【FIGER007】

【STAR505R】

【英特韦特】

【KLAS华科】

8、消防系统

实现：

对消防的实时监测采取“只监不控”的原则，采用ICP-I7052开关量数据采集模块进行消防信号的采集，然后通过通讯转换模块ICP-I7520,将烟感探头的接点变化信号经过光电隔离模块ICS-D8H送到现场监控本地站进行统一监控,实时监测每个区域的浓烟情况。

监控内容：

Ø实时监测：

实时监测每个区域的火灾情况；

Ø状态监测：

监测各类火警探头的正常/报警状态；

Ø联动功能：

消防一旦报警，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，并联动摄像机进行摄像；