智慧城市數(shù)據(jù)中心機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)方案

1、智慧城市數(shù)據(jù)中心機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)方案概述隨著電子政務(wù)的發(fā)展，機(jī)房建設(shè)的數(shù)量及規(guī)模不斷擴(kuò) 大。機(jī)房作為信息交換的樞紐，科學(xué)管理尤為重要。目前用戶對于機(jī)房管理的重點(diǎn)都集中在防黑客或非法 入侵、電腦病毒、網(wǎng)絡(luò)故障、數(shù)據(jù)備份等方面，往往忽略了 機(jī)房的環(huán)境變化，可能致使產(chǎn)生不可預(yù)見的后果，如機(jī)房的 溫度、濕度過高、電力系統(tǒng)不穩(wěn)定、機(jī)房安全措施不完善致 使非核心工作人員進(jìn)出機(jī)房操作，造成的隱患/故障而引發(fā)的機(jī)房事故，導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失?？茖W(xué)的管理計算機(jī)機(jī)房，才能保證機(jī)房內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)和計算 機(jī)等高級設(shè)備長期、 可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。機(jī)房集中監(jiān)控系統(tǒng)， 是相關(guān)人員管理機(jī)房的不可或缺的重要工具。需求分析本

2、項目機(jī)房為無人值守機(jī)房，若節(jié)假日期間或者夜間發(fā) 生事故，無法進(jìn)行警報預(yù)警、事故及時處理，會給設(shè)備運(yùn)行 帶來非常大的安全隱患，前期信息機(jī)房就由于斷電，造成空 調(diào)無法自啟動，使機(jī)房內(nèi)溫度急劇拉升，而無人及時預(yù)知， 為滿足工作需求，提高機(jī)房維護(hù)和管理的安全性，本此建設(shè) 改造要采用先進(jìn)的智能化技術(shù)，對機(jī)房環(huán)境、動力設(shè)備進(jìn)行管理。通過智能網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)供配電、UPS空調(diào)、消防、漏水、溫濕度檢測、門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控。系統(tǒng)功能需求界面以圖形界面為主。所有報警以電子地圖形式彈出、必須有明顯提示。報警可以根據(jù)重要級別將同時發(fā)生的報警排序處 理，并可以將不同的報警內(nèi)容選擇設(shè)定為語音報警、短信報 警或

3、電話語音報警等。要求動畫界面仿真設(shè)備運(yùn)行。要求在電子地圖的實(shí)際位置顯示溫濕度值。要求同時不低于50個網(wǎng)絡(luò)用戶連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)刷新 速率不大于1S。要求系統(tǒng)必須為中文開發(fā)及編輯系統(tǒng)，簡單易學(xué)易 用。要求對機(jī)房各系統(tǒng)提供的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時報警、 保存和事后分析。要求提供標(biāo)準(zhǔn)的 SNM服務(wù)、OPCI艮務(wù)和BACnet接 口，以便將來與樓控或其他系統(tǒng)接口。要求系統(tǒng)提供一個完備的二次開發(fā)平臺，開發(fā)人員 可以嵌入各種windows控件，可以用標(biāo)準(zhǔn)的腳本語言對功能 進(jìn)行任意擴(kuò)充。監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)具備較強(qiáng)的擴(kuò)展能力，可以建成最 小的基本系統(tǒng)，也可以建成較全面的大系統(tǒng)。并允許對多個 機(jī)房的集中監(jiān)控，滿足系統(tǒng)擴(kuò)容的需

4、要。安全管理要求：1）機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)要求提供完善的操作管理功 能，口令驗(yàn)證及權(quán)限驗(yàn)證；2）所有操作要有詳細(xì)記錄，并存入歷史數(shù)據(jù)庫。每個遠(yuǎn)程用戶的登錄，其登錄時間、主機(jī)IP及用戶名均應(yīng)完整記錄，其所進(jìn)行的操作：修改系統(tǒng)配置、控制設(shè)備運(yùn)行等， 也應(yīng)完整記錄，系統(tǒng)管理員可以隨時檢查每個用戶所作的操 作。4.10.2.2各系統(tǒng)詳細(xì)功能需求（1）供配電系統(tǒng)監(jiān)控用電量監(jiān)測儀監(jiān)測機(jī)房配電柜供電狀況及參數(shù)（電流通 過電流互感器檢測接入到電量監(jiān)測儀），通過通訊協(xié)議監(jiān)視 各級的開關(guān)狀態(tài)（進(jìn)線柜、出線柜及其他配電柜空調(diào)開關(guān)、 UPS輸入開關(guān)、UPS輸出開關(guān)，主機(jī)電源開關(guān)等狀態(tài)），對 于機(jī)房的重要配電開關(guān)進(jìn)行狀

5、態(tài)監(jiān)視。當(dāng)開關(guān)跳閘或斷電 時，系統(tǒng)自動切換到相應(yīng)的運(yùn)行畫面，同時發(fā)出多媒體語音 和電話語音或短信報警，通知管理員盡快處理，并事件記錄 到系統(tǒng)中。一旦供配電系統(tǒng)工作狀態(tài)不正常，系統(tǒng)會彈出報警畫 面，通過多媒體語音、電話語音報警，短信、Email告知值班人員。（2）UPS監(jiān)控通過UPS廠家提供的串口通信協(xié)議及通訊接口對UPS進(jìn)行全面系統(tǒng)的監(jiān)測與診斷。一旦有故障發(fā)生，自動彈出報警 畫面，通過多媒體聲音、電話語音和短信報警，告之相關(guān)人 員。（3）精密空調(diào)監(jiān)控采用RS-485總線通訊方式，通過精密空調(diào)廠家提供的 通訊協(xié)議及通訊接口對空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。一旦 有故障發(fā)生，自動彈出報警畫面，通過多媒

6、體語音和電話語 音等報警，告之相關(guān)人員。（4）漏水檢測系統(tǒng)對于計算機(jī)機(jī)房，防水患和泄漏是十分重要的，機(jī)房地 板下面強(qiáng)電、弱電線槽線纜分布密集，一旦發(fā)生漏水，造成 的損失將是巨大的。由于機(jī)房空調(diào)、水管、暖通漏水以及窗 戶、天花、外墻滲漏的情況時有發(fā)生，為及時發(fā)現(xiàn)險情，在 機(jī)房里安裝泄漏監(jiān)測系統(tǒng)極其必要。（5）溫濕度監(jiān)測對電子計算機(jī)等微電子設(shè)備產(chǎn)生影響的各種因素中，溫 濕度的影響是非常重要的， 機(jī)房對溫度、濕度的要求非常高，電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范（GB50174-93）對機(jī)房內(nèi)溫度濕度作出了具體的規(guī)定。對于面積較大的機(jī)房，由于設(shè)備分布、送風(fēng)分布等因素 影響，機(jī)房的不同區(qū)域的溫濕度不一致，偏移較大的

7、地方對 設(shè)備的工作狀態(tài)存在潛在的影響，因此安裝溫濕度檢測系統(tǒng) 十分必要，監(jiān)測溫濕度變化狀況，及時報告預(yù)警信息。溫濕度調(diào)控功能：能夠進(jìn)行自動和遠(yuǎn)程溫度調(diào)控功能。溫濕度超限報警功能：當(dāng)溫濕度超出溫濕度報警范圍時，監(jiān)控儀將向管理中心計算機(jī)回傳報警數(shù)據(jù)。定時采集溫濕度功能：監(jiān)控儀根據(jù)采集周期，定時讀取溫濕度值并保存下來。當(dāng)與計算機(jī)通信時，將此數(shù)據(jù)傳給計 算機(jī)。（6）消防監(jiān)測消防報警系統(tǒng)要求與監(jiān)控系統(tǒng)連接采集消防報警主機(jī)干節(jié)點(diǎn)信號，監(jiān)測消防報警主機(jī)的工作狀態(tài)；（7）門禁監(jiān)測在進(jìn)入機(jī)房的各個門口安裝非接觸式ID卡門禁系統(tǒng)，進(jìn)門刷卡（密碼+刷卡+指紋）出門采用出門按鈕。門禁 鎖采用磁力鎖或電插鎖，帶門磁開關(guān)

8、信號，門磁信號接入環(huán) 境監(jiān)控系統(tǒng)，一旦門開超時，監(jiān)控系統(tǒng)自動彈出報警畫面， 通過多媒體或電話語音報警，告之相關(guān)人員。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測門的開關(guān)狀態(tài)，記錄刷卡進(jìn)出的時間、門 區(qū)及卡號，分類查詢進(jìn)出門統(tǒng)計資料和報警資料，為事后分 析提供依據(jù)。（8）視頻監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，要求達(dá)到實(shí)時監(jiān)控和對移動物體捕 捉監(jiān)控，配備的固定和全向監(jiān)控攝像機(jī)，必須保證全方位監(jiān) 控，通過網(wǎng)絡(luò)連接到控制室。視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻組 態(tài)的概念，將各通道的圖像以控件組態(tài)的方式隨意插入某個 界面，對于大型的監(jiān)控系統(tǒng)而言，以電子地圖的方式來集中 管理各個場地的數(shù)據(jù)和圖像的界面，十分方便。將動力環(huán)境 監(jiān)控和閉路監(jiān)控合二為一，因而可

9、以隨意實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境與圖 像的聯(lián)動控制，一旦有異常事件發(fā)生，監(jiān)控系統(tǒng)自動彈出現(xiàn) 場。系統(tǒng)設(shè)計及說明系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模 塊、信號處理模塊、多設(shè)備驅(qū)動卡及智能設(shè)備等組成。為了 增強(qiáng)系統(tǒng)的功能，用戶可根據(jù)需要選擇配置多媒體聲卡、智 能電話語音卡、超級視頻卡等設(shè)備。下圖為機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:支持FiS-?32. I?S-h18&, TCr/rr, SNHF等彩種儀 口網(wǎng)絡(luò)提示報髡WEB瀏覽UPS空調(diào) 供配電 門禁 溫濕度 視頻漏水 消防 其它機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖各監(jiān)控子系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計供配電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房區(qū)所有供電電源的質(zhì)量好壞將直接影響機(jī)房設(shè)備 的安全，因

10、此采用智能電量監(jiān)測儀對機(jī)房市電進(jìn)線的供電參 數(shù)實(shí)行監(jiān)測非常重要。本方案采用1套三相智能電量變送器（安裝在配電柜面 板上），對機(jī)房的總輸入電源柜電量進(jìn)行檢測。三相智能電 量變送器是集三相相電壓、相電流、線電壓、線電流、有功、無功、視在功率、頻率、功率因數(shù)、電度等參數(shù)于一體的智 能儀表。該表帶有報警功能和智能通訊接口，即可單獨(dú)使用， 亦能與計算機(jī)相連，將采集的參數(shù)送到計算機(jī)上，使用戶能非常方便的讀取配電的電流、電壓，了解供電質(zhì)量。用鼠標(biāo) 點(diǎn)主畫面的配電圖標(biāo)的配電參數(shù)菜單，即可進(jìn)入查看所監(jiān)測 配電線路的參數(shù)，如圖下所示。相應(yīng)的參數(shù)存有歷史曲線， 可點(diǎn)擊該參數(shù)下掛的歷史曲線菜單進(jìn)入歷史曲線圖。機(jī)房因

11、電源問題引發(fā)的問題通常都能通過電量儀和UPS的歷史曲線分析出故障原因，甚至預(yù)防很多故障的發(fā)生。如果某參數(shù)超出設(shè)定范圍，系統(tǒng)即發(fā)出多媒體語音報警，如果設(shè)有電話語音報警，即同時啟動電話撥號告警。狀 態(tài)指示燈交替閃爍顯示報警，在事件窗內(nèi)可看到哪個參數(shù)越 限，點(diǎn)擊該事件，顯示界面自動切換到相應(yīng)畫面上。通過分析有關(guān)參數(shù)的歷史曲線，機(jī)房管理員能清楚地知道供電電源的質(zhì)量是否可靠完好，為合理地管理機(jī)房電源提 供科學(xué)的依據(jù)。4.10.3.2.2UPS 監(jiān)控系統(tǒng)UPS是機(jī)房中提供穩(wěn)定電源的關(guān)鍵設(shè)備，機(jī)房中許多設(shè) 備如服務(wù)器、小型機(jī)、路由器等設(shè)備，都需要使用穩(wěn)定的不 間斷電源，以防止數(shù)據(jù)丟失。因此監(jiān)管好UPS系統(tǒng)非

12、常必要。本方案通過由UPS廠家提供的通訊協(xié)議及智能通訊接口，對UPS進(jìn)行全面監(jiān)控，對 UPS內(nèi)部整流器、逆變器、 電池、旁路、負(fù)載等各部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視，一旦 有部件發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動報警。并且實(shí)時監(jiān)視UPS的各種電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)，并有直觀的圖形界面顯示，如下圖所示：川$1監(jiān)控殺統(tǒng)II卩S1疑庁伏淹圖一EKQ 4KKLD |血0 A l40l nwsSthilBMAD、WLiS ufifff系統(tǒng)可全面診斷 UPS狀況，監(jiān)視UPS的各種參數(shù)。一旦 UPS報警，將自動切換到相關(guān)畫面。越限參數(shù)將變色，并在 現(xiàn)場伴隨有報警聲音，有相應(yīng)的處理提示。可根據(jù)用戶需要 設(shè)置電話語音通知。

13、對于重要的參數(shù)，可作曲線記錄，可查 詢一年內(nèi)的曲線，并可顯示選定某天的最大值，最小值，使 管理人員對UPS的狀況有全面的了解。精密空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)本方案在主機(jī)房區(qū)配置了 2臺精密空調(diào)，通過空調(diào)智能 通訊接口，系統(tǒng)可實(shí)時、全面診斷空調(diào)狀況，監(jiān)控空調(diào)各部 件（壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、加熱器、加濕器、去濕器、濾網(wǎng)等） 的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，并可遠(yuǎn)程修改空調(diào)設(shè)置參數(shù)（溫度與濕 度），實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)。系統(tǒng)一旦監(jiān)測到有報警或參 數(shù)越限，將自動切換到相關(guān)的運(yùn)行畫面。越限參數(shù)將變色， 并伴隨有報警聲音，有相應(yīng)的處理提示，及相關(guān)處理提示。對重要參數(shù)，可作曲線記錄，用戶可通過曲線記錄直觀地看 到空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行品質(zhì)。空調(diào)機(jī)組即

14、使有微小的故障，也可 以通過系統(tǒng)檢測出來，及時采取步驟防止空調(diào)機(jī)組進(jìn)一步損 壞。對嚴(yán)重的故障，可按用戶要求加設(shè)各種報警方式實(shí)現(xiàn)多 種報警。機(jī)房精密空調(diào)一般提供控制功能。在權(quán)限范圍內(nèi)，可對 空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程開機(jī)、關(guān)機(jī)、溫濕度的上下限設(shè)定等操作。漏水檢測系統(tǒng)機(jī)房內(nèi)的地板底下有諸多的漏水水源，如空調(diào)機(jī)組的沖洗水回路、排水管等。由于機(jī)房區(qū)地板下強(qiáng)電、 弱電、地線、 電纜縱橫交錯，如不慎發(fā)生漏水，不及時發(fā)現(xiàn)并清除，后果 將不堪設(shè)想。正因?yàn)闄C(jī)房漏水危害大，又不容易發(fā)現(xiàn)，對機(jī) 房內(nèi)的漏水狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的檢測是十分必要的。本方案采用分布式傳感即用特種繩將水源包圍，可以真正意義上做到防患于未然，把泄漏危害降低到最低程

15、度，故 本方案采用分布式傳感檢測系統(tǒng)。溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)對于機(jī)房內(nèi)精密的電子設(shè)備，其正常運(yùn)行對環(huán)境溫濕度 有比較高的要求。計算機(jī)機(jī)房環(huán)境條件的好壞，對充分發(fā)揮 計算機(jī)系統(tǒng)的性能，延長機(jī)器使用壽命、確保數(shù)據(jù)安全性以 及準(zhǔn)確性是非常重要的問題。為了確保計算機(jī)安全可靠地運(yùn)行，嚴(yán)格控制溫度之外， 還要把濕度控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。一般地講，當(dāng)相對濕度 低于40%時，空氣被認(rèn)為是干燥的；而當(dāng)相對濕度高于 80% 時，則認(rèn)為空氣是潮濕的；當(dāng)相對濕度為100%時，空氣處在飽和狀態(tài)。在相對濕度保持不變的情況下，溫度越高，水 蒸氣壓力增大，水蒸氣對計算機(jī)設(shè)備的影響越大，隨著壓力 增大，水蒸氣在元器件或由介質(zhì)材料表面形

16、成的水膜越來越 厚，造成“導(dǎo)電小路”和出現(xiàn)飛弧現(xiàn)象，弓I起設(shè)備故障。高 濕度對電子計算機(jī)設(shè)備的危害是明顯的，而低濕度的危害有 時更加嚴(yán)重。在相同的條件下，相對濕度越低，也就是說越 干燥，靜電電壓越高，影響電子計算機(jī)設(shè)備的正常工作越明 顯。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)計算機(jī)機(jī)房的相對濕度為30%時，靜電電壓為5000v，當(dāng)相對濕度為20%時，靜電電壓就到了 10000V, 而相對濕度降到5 %時，則靜電電壓可高達(dá) 20000V。所以本方案在機(jī)房的各個重要部位，裝設(shè)8套溫濕度檢測模塊，記錄溫濕度曲線供管理人員查詢，一旦發(fā)現(xiàn)溫濕度 越限即刻啟動報警；提醒管理人員及時調(diào)整空調(diào)的工作設(shè)置 值或調(diào)整機(jī)房內(nèi)的設(shè)備分布情況，

17、同時系統(tǒng)記錄下的曲線可 供機(jī)房管理人員參考；以方便根據(jù)當(dāng)?shù)氐母骷竟?jié)的溫濕度狀 況適時調(diào)整，及時防范因溫濕度質(zhì)量造成不必要的設(shè)備損 壞；在問題發(fā)生后可根據(jù)歷史曲線輕松找到問題所在，方便 解決問題。系統(tǒng)還可以將一段時間內(nèi)機(jī)房里的溫濕度值通過歷史 曲線直觀地表現(xiàn)出來，以方便管理人員事后進(jìn)行分析查看查 看，為今后管理提供依據(jù)。消防監(jiān)測系統(tǒng)本方案中，機(jī)房消防系統(tǒng)安裝了氣體滅火裝置。消防檢 測系統(tǒng)可以實(shí)時檢測機(jī)房區(qū)域消防情況，正常時無報警信 息，一旦有報警發(fā)生（如火警信號、放氣信號），由消防控制箱給出的干接點(diǎn)報警信號，通過開關(guān)量數(shù)據(jù)采集模塊，將 干接點(diǎn)變化信號經(jīng)過處理后送到監(jiān)控主機(jī)發(fā)出報警，即可達(dá) 到實(shí)時

18、監(jiān)測機(jī)房內(nèi)的火災(zāi)情況。這樣，即便無人值守，可以 確定消防工作狀態(tài)。門禁監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要，在機(jī)房出入口安裝2道門禁系統(tǒng)，以便對出入進(jìn)行有效監(jiān)控管理。為了提高安全性能，我們這樣設(shè)計：控制器采用通訊功能的門禁控制器，在進(jìn)入機(jī)房的各個門口安裝非接觸式ID卡門禁系統(tǒng)，進(jìn)門刷卡（密碼 +刷卡+指紋）出門采用出門按 鈕。門禁鎖采用磁力鎖或電插鎖，帶門磁開關(guān)信號，門磁信 號接入環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，一旦門開超時，監(jiān)控系統(tǒng)自動彈出報 警畫面，通過多媒體或電話語音報警，告之相關(guān)人員。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測門的開關(guān)狀態(tài)，記錄刷卡進(jìn)出的時間、門 區(qū)及卡號，分類查詢進(jìn)出門統(tǒng)計資料和報警資料，為事后分 析提供依據(jù)。報警方式設(shè)計本系統(tǒng)可以提供多種報警方式，一旦發(fā)現(xiàn)異常事件，系 統(tǒng)即自動