機房監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

 機房監(jiān)控系統(tǒng)

1概述
隨著21世紀科技信息技術的發(fā)展，計算機系統(tǒng)及通信設備規(guī)模越來越大，計算機機房已成為各互聯(lián)網(wǎng)企事業(yè)單位管理的核心。為保證各單位機房安全正常工作，與之配套的動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)必須時時刻刻穩(wěn)定協(xié)調(diào)運行。如果機房動力及環(huán)境設備出現(xiàn)故障，輕則影響電腦系統(tǒng)的運行，重則造成計算機和通信設備報廢，使系統(tǒng)陷入癱瘓，后果不堪設想。目前國內(nèi)機房設備各自獨立運行的情況比較普遍，并且缺乏專業(yè)的設備管理人員和綜合有效的管理手段，因此對中心機房的動力及環(huán)境系統(tǒng)進行實時集中的監(jiān)控極其必要。

結(jié)合用戶對機房監(jiān)控的具體要求以及該機房的實際情況，我們公司自主研發(fā)了機房監(jiān)控系統(tǒng)。本公司長期致力于機房監(jiān)控管理的研究，集多年監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)之經(jīng)驗，結(jié)合最新自控和軟硬件技術，針對機房場地的具體特點，自主開發(fā)了本系統(tǒng)，實現(xiàn)了機房集中監(jiān)控和專家管理，達到無人值守或少人值守，使機房的管理達到一個整體智能化的全新水平。本機房監(jiān)控系統(tǒng)在電信、金融、海關、稅務、電力、公安、交通等許多行業(yè)的機房中得到廣泛的應用，其系統(tǒng)設計先進、運行穩(wěn)定、操作方便獲得用戶一致好評。

   產(chǎn)品設計依據(jù)：

◣ 機房監(jiān)控用戶具體要求
◣《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》GB50174-2008
◣《電子信息系統(tǒng)機房施工及驗收規(guī)范》GB50462-2008
◣《電子計算機場地通用規(guī)范》 GB2887-2000
◣《安全防范工程技術規(guī)范》 GB50348-2004
◣《智能建筑設計標準》 GB/T50314-2000
◣《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50198-94
◣《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-95
◣《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-95
◣《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94
 
系統(tǒng)主要功能說明
序號 監(jiān)測項目 功能說明
1 機房溫濕度監(jiān)測 能夠?qū)崟r對機房內(nèi)的溫濕度進行監(jiān)測，當機房內(nèi)的溫濕度值超出預設的閥值時，會發(fā)出短信報警.
2 輸入市電監(jiān)測 對輸入市電電壓、電流、頻率進行實時監(jiān)測，當出現(xiàn)市電停電、電壓過高、電壓過低、缺相等狀況時，發(fā)出短信報警.
3 UPS監(jiān)測 對機房的UPS進行實時監(jiān)測，當UPS出現(xiàn)工作異常時，發(fā)出短信報警。
UPS工作異常包括：旁路工作，電池電壓低，轉(zhuǎn)為蓄電池供電，整流器異常，逆變器異常等。
4 機房空調(diào)監(jiān)測 對機房的精密空調(diào)進行實時監(jiān)測，當空調(diào)出現(xiàn)工作異常時，發(fā)出短信報警。
如果機房內(nèi)是精密空調(diào)，則工作異常包括：壓縮機高壓，壓縮機低壓，空氣循環(huán)系統(tǒng)故障，制冷系統(tǒng)故障等。
如果機房內(nèi)是普通空調(diào)，則工作異常是停機。
5 防雷模塊有效性監(jiān)測 當配電系統(tǒng)的防雷模塊失效時，發(fā)出短信報警，可選電話報警和聲光報警。
6 火警煙霧監(jiān)測 當機房內(nèi)發(fā)生火警時，發(fā)出短信報警。
7 漏水監(jiān)測 當機房內(nèi)出現(xiàn)水浸事故時，發(fā)出短信報警。
8 機房非法入侵監(jiān)測 當有人非法進入機房時，系統(tǒng)發(fā)出短信報警，可選電話報警和聲光報警。

2系統(tǒng)組成簡介
2.1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)控服務器、嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機及相關的傳感器組成。結(jié)構(gòu)圖如下：

 
2.2系統(tǒng)主要設備功能說明
※ 監(jiān)控服務器
實時記錄嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機的數(shù)據(jù)，并提供web瀏覽器直觀動態(tài)實時顯示給用戶。 記錄歷史數(shù)據(jù)和報警事件，提供查詢、分析、報表等手段，共以后管理使用?？煽康陌踩阅埽瑖栏竦姆旨壝艽a管理和用戶授權(quán)，確保系統(tǒng)運行安全?？删S護與可擴充性，系統(tǒng)軟硬件設計采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于擴展和維護
※ 嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機
嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機負責與被監(jiān)測設備和相關傳感器進行通訊，采集數(shù)據(jù)，并進行分析，如果有報警信息，通過本身自帶的GSM短信平臺將報警信息發(fā)送到管理人員手機上。嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機集成5個RS485接口、4個RS232接口和8個干接點信號輸入監(jiān)測接口，方便以后擴展，并且具有10M/100M自適應高速網(wǎng)絡接口，將采集的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)記錄服務器。嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機內(nèi)置4路直流12V電源輸出，用來給溫濕度傳感器等外部設備供電，提高系統(tǒng)集成度，減少了設備管理的繁瑣性。嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機內(nèi)部集成GSM短信報警平臺，具有獨立的報警功能，不因網(wǎng)絡中斷或者監(jiān)控服務器宕機而失去報警功能。嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機采用無操作系統(tǒng)模式設計，杜絕病毒侵擾，內(nèi)置雙硬件看門狗，加電2秒內(nèi)即進入工作狀態(tài)，使用不需維護，保障報警功能的正常運行。
 

3主要監(jiān)測項目的實現(xiàn)方法及介紹
3.1機房溫濕度監(jiān)測
對電子計算機等微電子設備產(chǎn)生影響的各種因素中，溫濕度的影響是非常重要的，機房對溫度、濕度的要求非常高，《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》（GB50174-2008）對機房內(nèi)溫度濕度作出了具體的規(guī)定。對于面積較大的機房，由于設備分布、送風分布等因素影響，機房的不同區(qū)域的溫濕度不一致，偏移較大的地方對設備的工作狀態(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，及時報告預警信息。
根據(jù)用戶機房實際情況，來配置機房需要安裝的溫濕度傳感器數(shù)量，監(jiān)控系統(tǒng)以直觀的畫面實時顯示溫濕度數(shù)據(jù)，可以根據(jù)需要人工設定溫濕度報警的閾值，一旦溫濕度達到相應的閾值就會進行越限報警，通過短信告之相關人員。

溫濕度監(jiān)測單元組成示意圖：


溫濕度監(jiān)測界面：

3.2 機房精密空調(diào)監(jiān)測
對于機房內(nèi)采用智能精密空調(diào)的，采用RS-485或者RS232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)運行狀態(tài)及參數(shù)進行監(jiān)控。一旦有故障發(fā)生，通過短信告之相關人員。
機房精密空調(diào)監(jiān)測單元組成示意圖：

空調(diào)監(jiān)測的項目：
●監(jiān)視參數(shù)主要包括:（依據(jù)空調(diào)通訊協(xié)議而定）
送風溫度、濕度；
回風溫度、濕度；
壓縮機運行時間；
加熱系統(tǒng)運行時間。
 

●監(jiān)視狀態(tài)包括：（依據(jù)空調(diào)通訊協(xié)議而定）
壓縮機、風機、冷凝器、加濕器、去濕器、加熱器、傳感器、控制器的運行狀態(tài)、漏水監(jiān)測狀態(tài)。
●控制包括：（依據(jù)空調(diào)通訊協(xié)議而定）
遠程關空調(diào)、遠程開空調(diào)。
遠程設定工作溫度、濕度；
●報警主要包括：（依據(jù)空調(diào)通訊協(xié)議而定）
送風溫度、濕度越限報警；
回風溫度、濕度越限報警；
壓縮機高壓報警；
壓縮機低壓報警；
壓縮機、風機、冷凝器、加濕器、加熱器、傳感器、控制器故障等報警；
空調(diào)監(jiān)測界面：

 

3.3   UPS監(jiān)測
UPS是機房內(nèi)的動力源泉，其內(nèi)部部件發(fā)生故障或運行狀態(tài)欠佳的可能性隨時存在，而這些可能發(fā)生的故障憑肉眼是無法監(jiān)測到的，只有通過UPS本身的內(nèi)部偵測系統(tǒng)將其運行狀態(tài)和參數(shù)通過協(xié)議的方式告訴上位機。我們通過UPS廠家提供的串口通信協(xié)議及通訊接口對UPS進行全面系統(tǒng)的監(jiān)測與診斷。一旦有故障發(fā)生，及時告之相關人員。
UPS監(jiān)測單元組成示意圖：

UPS監(jiān)測的項目
●監(jiān)視參數(shù)包括:（依據(jù)UPS通訊協(xié)議而定）
電壓：輸入電壓，旁路電壓，輸出電壓，整流器電壓，逆變器電壓；
電流：輸入電流，旁路電流，輸出電流，逆變器電流；
頻率：輸入頻率，旁路頻率，輸出頻率，逆變器頻率；
功率：各相有功功率，標稱功率，功率因素；
電池：電池備份時間，負載率，電池溫度。
●監(jiān)視狀態(tài)包括：（依據(jù)UPS通訊協(xié)議而定）
整流器、逆變器、充電器、電池、自動旁路的運行狀態(tài)。
●報警主要包括：（依據(jù)UPS通訊協(xié)議而定）
輸入電壓、頻率越限報警；
輸出電壓越限報警；
整流器電壓越限報警；
過載報警；
電池電壓低報警；
電池后備時間超低報警；
電池溫度超高報警；
逆變器關閉報警；
自動旁路開報警；
整流器、逆變器、充電器、電池、自動旁路故障報警。

UPS監(jiān)測界面：

3.4  輸入市電監(jiān)測
通過安裝智能電量儀，對輸入市電的電參數(shù)進行監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)輸入市電的參數(shù)越限，能夠及時的通知管理人員。
市電監(jiān)測單元組成示意圖

市電監(jiān)測項目：
●監(jiān)視參數(shù)包括：
        配電的電壓，電流，頻率參數(shù)。
●報警包括：
市電停電報警；
市電缺相報警；
電壓超高報警；
電壓超低報警；
 

3.5漏水監(jiān)測
通過在容易產(chǎn)生漏水的位置，如空調(diào)的下方，水管的下方，水暖的暖氣片及管道下方等位置安裝漏水檢測線或者漏水監(jiān)測板，來實時監(jiān)測機房內(nèi)是否發(fā)生漏水，一旦發(fā)生漏水，監(jiān)測系統(tǒng)會及時的通知管理人員處理。
漏水監(jiān)測單元組成結(jié)構(gòu)圖：

漏水控制器的作用是將漏水檢測線的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過RS485通訊接口將數(shù)據(jù)傳送給嵌入式數(shù)據(jù)采集報警主機，供其分析處理。
3.6防雷模塊監(jiān)測
防雷模塊是電源系統(tǒng)對雷擊防護的重要設備，當防雷模塊失效而又沒有發(fā)覺，會給機房帶來很大隱患。監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測防雷模塊的有效性，當發(fā)現(xiàn)防雷模塊失效時，及時的通知管理人員進行處理。
防雷模塊監(jiān)測單元組成結(jié)構(gòu)圖：

3.7 供電開關監(jiān)測
通過安裝8路高壓隔離數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，可以對重要的供電開關進行監(jiān)測，當有開關異常跌落時，可以發(fā)出報警，通知管理人員。
供電開關監(jiān)測單元組成結(jié)構(gòu)圖：

每個8路高壓隔離數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊可以對共零線的8只空氣開關進行監(jiān)測。
3.8  機房火警監(jiān)測
在機房頂部安裝火警輔助探頭，用來探測機房內(nèi)是否有火警發(fā)生。
機房火警監(jiān)測單元組成結(jié)構(gòu)圖：

3.9  機房非法入侵監(jiān)測
通過在機房內(nèi)安裝雙鑒紅外人體探測器，當在布防狀態(tài)時，如果有人非法進入機房，系統(tǒng)會及時的發(fā)出報警，通知管理人員。
機房非法入侵監(jiān)測單元組成結(jié)構(gòu)圖：

3.10 UPS蓄電池監(jiān)測
通過對UPS蓄電池組的單體電池電壓、總電流、蓄電池柜的溫度實時監(jiān)測，掌握蓄電池組的工作狀態(tài)，保證了蓄電池組的穩(wěn)定運行。
蓄電池組監(jiān)測單元組成結(jié)構(gòu)圖：

4網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
4.1設計目標
此次機房改造通過在機房內(nèi)安裝一支網(wǎng)絡型攝像機，使用戶能夠通過網(wǎng)絡直觀的掌握機房內(nèi)設備及人員的工作情況。

4.2設計方案
網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性：首先，數(shù)字化視頻可以在計算機網(wǎng)絡(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))上傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性；其次，數(shù)字視頻可利用計算機網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡帶寬可復用，無須重復布線；另外，數(shù)字化存儲成為可能，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。

4.3配置說明
系統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)（前端部分）所指的是視頻采集圖像及輸出圖像到傳輸系統(tǒng)這一過程。
前端部分攝像機必須具備有監(jiān)視目標的照度、靈敏度、CCD本身的重量、壽命、體積等性能要求，另外攝像機還分為黑白或彩色CCD。根據(jù)不同環(huán)境因素及使用的場地不同，選用不同的攝像機。
本系統(tǒng)選用日本索尼最先進的彩色網(wǎng)絡攝像機作為前端圖像采集設備，配置室內(nèi)高清球形攝像機。

4.4設備清單
序號 設備/清單名稱 規(guī)格及型號 品牌 數(shù)量 單位
     

1 室內(nèi)高清球形網(wǎng)絡攝像機  ?？?nbsp;3 臺

2 4路視頻數(shù)字硬盤錄像機 　 海康 1 臺
3 視頻監(jiān)控軟件 　 ?？?nbsp;1 套

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