动力环境监控系统方案.docx

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动力环境监控系统方案

机房动力环境监控系统

技术方案

1.1系统设计说明

1.1.1系统概述

本工程位于江西省上饶市上饶银行核心机房。

机房按准A类机房进行规划，机房分为以下区域：

生产机房（约76平）、网络机房（约42平）、动力机房（45平米）、测试机房（19平米）、气体钢瓶间、备品间等区域。

本次项目需要1套机房动力环境监控系统对机房动力、环境等状况实时监测与管理。

通过对项目需求的分析及与技术管理人员的沟通和交流，我们推荐选用业内口碑优良，质量稳定的“斯特纽”动力环境监控系统。

该系统可以很好实现对计算机机房的动力（包括供配电、防雷、UPS、蓄电池）、环境（包括温湿度、空调监测、漏水监测）、安保（视频监控、门禁）等三部分的各个子系统进行现场实时监控和管理。

通过采用先进的计算机技术、网络通讯技术、视频传输技术、图像处理技术和软件组态技术等，可方便地实现对各个智能设备运行状态、运行参数的显示、处理和存储等；并可实现各子系统之间的数据流动，并且具有强大的联动功能；同时，本系统的故障自动检测与专家诊断功能以及丰富的报警功能，也极大地减轻了机房维护人员负担，在提高了机房系统的可靠性的同时提高了整个机房的运行效率，实现了对于机房的科学管理。

强大的二次开发接口，内置完整VBScript,兼容各种通用控件，能够及其方便快速地对用户的特殊需求作开发，完全不必担心影响系统稳定性。

通过机房动环设备集中监控管理系统对所有的信息、报警事件进行记录，实现相关信息采集的实时化以及报警信息处理的自动化，为客户的信息化、网络化系统提供一个稳定、安全的机房环境保障。

1.1.2设计依据

用户机房动力环境集中监控需求

《电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）》

《电子计算机机房设计规范（GB50174－93）》

《计算机站场地技术条件（GB2887-89）》

《计算机站场地安全要求（GB9361-88）》

《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统（YDt1363.2-2005）》

《智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）》

《低压配电设计规范（GB50054－95）》

《闭路监控电视系统工程技术规范》

《工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）》

《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）》

《电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ23-90，92）》

《民用闭路监视系统工程技术规范（GB50198-94）》

《电气装置安装施工及验收规范（BJ232-90，92）》

《公安部监控设备安装规范》

1.1.3设计原则

本系统严格按照“先进、合理、可靠、经济、完善”和“无人值守、少人值守”的要求进行设计，具体原则如下：

技术先进性：

系统设计符合国际工业监控与开放式设计标准，选用国际最新的专业硬件产品和软件技术，支持B/S和C/S架构。

系统高可靠性：

系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品，平均无故障时间均在20万小时以上，系统及设备间具有最好的电气安全隔离功能，出现故障时不会影响被监控设备的正常运行工作，并且系统还支持双机热备方案，对特殊应用没有后顾之忧。

系统高集成性：

系统完美整合了机房内动力环境设备的实时监控、数字视频图像、门禁考勤系统等等，实现在单一平台上的集中监控与管理。

系统兼容性：

系统支持世界各著名厂家提供的智能设备、模拟量和数字量设备，实现完美的集中监控。

系统运行管理方便性：

系统软件图形化、中文化、客户化，使用户操作方便，并可通过短信方式实时查询系统设备的各种参数与状态，掌握主动权。

系统可扩展性：

系统软硬件均采用模块化结构设计，有利于扩容与扩展，可根据现场情况通过增加所需模块来扩容，不用整机扩容，减少浪费，保护原有投资。

系统开发性：

系统的本地设备链接库采用PostgreSQL通用数据库，并提供开放的数据与应用接口（如ODBC、API,OPC等），可支持DB2、ORCALE等大型数据库及客户化的二次开发。

系统实时性：

系统支持实时数据刷新。

按实际需求系统可提供轮巡传送、有值变化传送、系统自动选择三种方式来传送数据，根据实际需求选择恰当，可以最大的提高系统的实时性。

1.1.4需求分析

计算机中心机房是重要的信息处理中心，需要根据有关计算机机房的设计规范针对计算机机房进行整体设计，确保中心计算机设备能正常有效的工作。

根据项目的具体情况可以实现以下子系统监控：

动力监控部分

Ø市电输入：

监测市电的实时供电参数，如三相电压、电流等。

Ø配电开关：

监测配电开关的通断电状态。

Ø精密配电柜：

监测配电柜内的供电输入参数，各支路配电开关状态及负载电流等。

ØUPS：

监测UPS的工作状态和运行参数。

Ø蓄电池组：

监测单体蓄电池的电压、组电压、充放电电流参数。

环境监控部分

Ø精密空调：

监测精密空调的运行参数及状态，并可实现远程开关机启停控制和参数设置。

Ø新风机：

监测新风机的开关机运行状态及过滤网堵塞状态，并可实现远程开关机启停控制、定时启停功能。

Ø温湿度：

监测机房内重要区域的温度、湿度数值及变化情况。

Ø漏水监测：

通过漏水监测系统实时监测空调下方的泄露情况，并在监控系统平台有直观的动态显示。

Ø防雷监测：

监测防雷器提供的干接点状态。

安保监控部分

Ø门禁管理：

采用进门刷卡+出门按按钮的验证方式，实现对人员出入情况的管理。

Ø视频图像：

监视机房区域的实时图像，并进行视频录像。

Ø消防：

监测消防控制箱提供的干接点火警信号。

Ø防盗：

安装红外探测器，监测机房内的人员活动情况。

服务器及网络设备监测部分

Ø服务器：

监测服务器CPU使用率、系统进程数、系统运行的时间、系统名称、系统描述、系统域名、总物理内存/已经使用的物理内存/物理内存使用率、总虚拟内存/已经使用的虚拟内存/虚拟内存使用率、各网卡状态/IP/子网掩码/接受/发送的字节数/速度、各硬盘分区使用率、服务器的机器名称；

网络设备：

监控的路由器参数：

电源状态、端口状态、流量、活动参数（发送率、接受率、贞中继）、带宽参数（可用率、使用率、拥塞率）、CPU内存状态（CPU使用率、内存使用率、DRA内存使用率）；

监控的交换机参数：

电源状态、故障状态、端口连接状态、端口连接速率；

平台告警方式：

电话拨号报警，短信报警，E-MAIL邮件报警，本地声音报警，并可通过大屏幕或液晶电视在办公或监控区域实时查看机房监控的画面内容，让管理人员随时了解机房的运行工作情况。

1.1.5系统架构

整个系统主要由以下三个部分组成：

斯特纽机房动力环境集中监控系统平台、现场设备采集层、远程IE浏览站。

系统单点架构如下图所示：

系统多点联网架构如下图所示：

斯特纽机房动力环境集中监控系统平台：

集中监控管理平台负责对中心机房的UPS、配电开关、精密空调、漏水、温湿度、视频、门禁等进行集中监控和管理，并实现对机房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方式输出报警内容，使机房管理人员能第一时间掌握机房的动力环境运行情况和设备故障的报警情况。

现场设备采集层:

实时采集配电开关、UPS、空调、温湿度、漏水、温湿度、视频等机房内各种动力环境设备的实时信息，并将采集的信息经过采集、处理以后，通过串口扩展模块或串口联网服务器（不管设备本身的通讯接口是RS232/485/422、CANBUS、LONWORK等物理信号通讯标准或者采用JBUS/MODBUS、SNMP、TCP/IP、以及其他不规范的通讯协议都可以完美集成到本架构中）直接上传到斯特纽集中监控管理平台。

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。

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LAN或VPN等方式使用IE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平台保持一致，通过该界面远程浏览机房的设备情况和现场情况。

1.1.6系统主要管理功能

1.1.6.1集中监控:

系统不仅能够对单个机房内各种动力设备、环境设备及系统的状态信息、报警信息、控制命令、图像信息等进行完整地集中监控，并能够通过DDN、2M、VPN等多种数据传输方式对分布在各地的多个监测点/机房实现跨区域的联网集中监控管理。

（系统结构图）

1.1.6.2电子地图

系统采用组态软件，支持图形化编辑工具，通过机房立体电子地图方式显示，并能够完全数字化、图形化的逼真模拟出机房动力和环境设备的布局位置，动画界面仿真设备运行状态，当出现设备或线路故障时，可直观显示通讯中断情况。

（立体电子地图）

1.1.6.3配置完善

系统为所监控的系统和设备提供了极为完善的配置功能，可以提供系统的报警方式、模拟量阀值、数字量阀值、专家处理提示、安全时段、联动、强制复位等丰富的客户化设置，用户可根据自己机房管理的模式和要求进行灵活的设置。

系统特有的安全时段及报警盲时设置，方便管理人员在机房动力或环境设备检修停运时，消除不必要的大量误报警。

（系统配置）

1.1.6.4报警处理

系统可根据用户需要设定多达10级的报警级别，并可分组对应各级别发送报警信息，可通过智能语音组合对分布在不同区域和不同设备的警情进行精确定位式报警，自动弹出报警画面，方便管理者准确了解发生警情的位置及状态，同时对各种设备的报警提供专家处理提示。

系统支持管理者回复报警确认，并可以通过报警过程记录查询来确认报警是否成功，系统可以提供屏幕画面、电话、语音、GSM短信、E-mail等多种报警方式。

（报警及值班设置）

1.1.6.5日志管理

作为安全管理的重要组成部分，每个用户的登录，其登录时间、主机IP及用户名都被完整记录下来，其所进行的操作，包括：

修改系统配置、控制设备运行、切换视频画面等，也都被完整记录，系统管理员可以随时检查每个用户所作的操作。

同时，系统可自动对所监控设备的故障点、故障内容、故障处理、时间等信息进行完整地记录，并可对这些记录进行多条件查询，为管理者提供完备的系统操作维护资料。

（日常查询）

1.1.6.6安全管理

系统支持组管理和用户管理，可对管理和使用者分配不同的操作使用权限，并对所有管理和使用者根据职能进行分组管理，包括允许查看的内容、允许控制的设备等。

通过这种关系，可以非常明确地规定每个管理人员可以操作的范围，防止系统信息泄露和被非授权人员所干扰，系统的安全性得到可靠保障。

同时，系统采用优秀的加密算法，通过密文传输，以防止密码被人窃取，添加用户或权限更改只能由系统管理员完成，其它用户只能修改个人密码。

（用户权限设置）

1.1.6.7辅助分析

系统可根据需要对各设备、系统的运行状态提供实时曲线和历史曲线，方便管理者借助图形手段，直观分析系统运行状况；并且系统对数据查询、事件查询或其他报表查询提供Word和Excel报表导出功能，便于数据的统计、整理、分析和打印，为管理者的决策提供第一手的数据资料。

（历史曲线）

1.1.6.8自动跳转或轮循窗口

当发生警报时，系统自动跳至报警窗口。

也可以按设定的时间进行轮循窗口。

1.1.6.9自检与看门狗

为了防止系统的受到病毒攻击而停止工作，系统特别设置了看门狗服务，同时还可按要求定时自检（包括：

通信状态等）并报警，防范以未然。

1.1.6.10双机备份

现代IT技术认为,一个成功系统中数据及作业的重要性已远超过硬件设备本身,在一套完善的系统中对数据的安全及保障有着极高的要求。

双机备份方案的原理两台服务器通过心跳检测模式，连接成为互为备份的双机系统，当主服务器停机后，备份服务器能继续工作，防止用户的工作被中断。

双机备份方案的适用范围用户对系统的连续工作性和实时性要求较高，系统停机对系统的影响很大，造成很大的损失。

1.1.6.11联动操作

系统具有极为丰富的设备联动控制功能，可支持门禁、视频、消防、红外探测等安防联动和温湿度、空调、新排风等环境联动功能，根据设备及系统设置的各类联动触发阀值，实现各类设备的自动化智能控制，而无须人为监控。

（联动设置）

1.1.6.12管理维护

系统的编辑和运行必须分离，支持系统在线运行状态诊断、监测和修改，避免因系统停止所造成的数据丢失和故障报警失效，从而保证系统的无间断安全运行，不会对其他站点、设备产生任何影响。

编辑系统可提供各种矢量图元，支持各种bmp、gif、jpg、emf等各种图形格式以及FLASH动画、RM媒体、数据库访问（ADO）等多种第三方控件，便于组态各种监控界面，

1.1.6.13方便扩容

系统软硬件应采用模块化结构，具备较强的扩展能力，便于系统适应不同层次、规范和功能的要求，可以建成最小的基本系统，也可以建成较全面的多子系统监控、多机房联网（SC-SS-SU-SM）的大系统。

（多级组网）

1.1.7效益分析

一、降低运维成本，提升管理效率

人力：

实现全多网点机房的统一管理后，可合理规划相关管理人员的职能，解放更多人力，从而提升整体人力资源应用效益；

投资：

系统采用模块化结构，后续扩容升级无缝衔接，节省预算，保护现有投资；

效率：

通过对机房故障的精确定位，缩短故障响应、处理时间以及数据、信息的延时，以节约成本和缩减损失；

质量：

为总部及各地机房提供有效的运营监测功能，实现系统安全高效、稳定可靠运行；

二、极佳用户体验

系统提供统一门户，用户登入系统后，根据其权限不同，所能看到的界面、使用的功能均不相同。

达到“所见即所需、所需即所管”的效果，将机房的运行监控应落实到人，责任明确，并做好运行监控记录”的要求。

提供大量人性化设计，告警、报表等功能均可根据管理员的实际需求组态定义。

整体界面效果美观大方、图形逼真，符合中国人的UI设计。

通过强大的定制开发能力可实现贴近用户的个性化需求。

1.1.8系统软件主要功能

专家诊断功能：

实时检测UPS、空调等智能设备的工作状态和各种运行参数。

一旦发现设备故障，系统即通过电话语音、短信息等方式报告管理人员，并根据机房的具体情况给出相应的处理建议,指导值班人员解决问题。

完全Web化的远程管理功能：

用户可以在网络连接的任意位置，通过浏览器浏览所有实时信息如遥测、遥信、视频、曲线等，可查看报警事件、检查录像内容。

强大的视频采集和远传功能：

系统支持移动报警及录像联动，报警方式灵活定义，一旦检测到有人活动、或探头报警，即触发录像过程，把整个过程记录下来，便于查看；系统同时支持视频传输，可以在Internet的任意位置通过浏览器，观看流畅的实时视频，并可方便地控制摄像头的转向和调焦，给人以亲临现场的感觉。

视频流采用MPEG4压缩方式，数据量小、视频效果好；其网络传输采用多播方式，允许多台微机同时上网浏览，占用带宽极小。

完整的权限管理功能：

因系统内置完整的网络支持，用户可以在网络的任意位置监控机房运行，其安全性尤其重要。

因此系统具有完整的权限管理功能，可以规定每个用户容许浏览的内容以及该用户容许操作的设备。

并且每一次连接、登录以及对设备的操作都有详细记录，便于核查。

完整的报警功能：

可以设置特定设备的报警通知特定管理人员，报警可以采用电话语音、短信息等多种方式，极大地方便了值班人员。

综合集成：

机房监控专业软件，提供一体化集成平台,支持智能设备监控管理、网络设备监控管理、视频监控等，并且实现各种信息的无缝集成，可以定义各种设备的联动关系。

所有实时信息的显示、曲线显示、报警查询、系统配置、实时视频、录像浏览等，集成在同一个显示框架下，通过同一套系统管理各种信息

各种报警方式：

支持语音、电话语音、短信息、实时打印等各种报警方式。

支持二次开发：

提供亲切友好的集成开发环境、完成各种监控或仿真系统的组态工作，实现真正的客户化。

允许插入各种控件，并控制其动作，以扩展系统功能。

支持完整的VBScript语言，提供丰富的内部函数接口及完整的编程界面，极大地扩展系统功能。

支持各种设备：

内置上百种智能设备通讯协议，使用相同通讯协议的设备可以直接接入，无须任何编程，保障系统可靠性。

提供简洁明了的通讯接口，便于扩展新的通讯协议。

丰富多彩的用户界面：

全按用户的意图设计界面，并能将图片、曲线、动画、控件等组态到显示界面上，最大程度满足个性化设计，界面形象逼真，给人以身临其境的感觉。

支持实时和历史曲线，并且完全集成在同一界面下，也同样支持远程访问。

可以定制菜单、工具栏和各种显示图标，各种功能模块完全按用户意愿组织。

支持各种图形格式，可以插入各种图形资源，使监控界面丰富多彩。

提供各种矢量图元，便于组态各种监控界面。

使用非常方便：

提供成块复制粘贴、撤消还原等编辑功能。

可以自动生成完整安装，打包所有设置及资源文件。

通过鼠标即可完成所有现场巡视和控制工作，用户仅需少量培训，即可熟练使用。

1.1.9系统硬件特性

环境适应特性，采用工业级硬件产品，模块化构成，有足够的机械强度，安装固定方式可靠并具有防震、抗震能力。

经过常规运输、储存和安装后不产生破损变形等现象。

良好的电磁兼容性，可保证在任何工作状态下不影响其他监控设备的工作。

优秀的电气隔离性能，不会降低被监控设备的交直流隔离度、直流供电与系统的隔离度。

可靠的抗雷击和过载保护装置，符合ITU-T.K.20相关规定。

设备外壳都有良好的接地部件，可以抵抗和消除噪声干扰。

适应-10℃~+50℃/20%~95%室内外空气环境。

可靠性和扩展性：

采用国际上通用的计算机系统和具有RS485/232标准接口的专用设备，通讯上具有较高的稳定性和可靠性。

可实现255个设备集连，拥有实际应用中最高的扩展性，能根据应用中的要求通过增加硬件来扩充系统的容量。

硬件模块化构成系统，具有灵活多样的构成模式和较强的外部通信能力。

1.1.10产品优势

1.1.10.1集中监控:

系统不仅能够对单个机房内各种动力设备、环境设备及系统的状态信息、报警信息、控制命令、图像信息等进行完整地集中监控，并能够通过DDN、2M、VPN等多种数据传输方式对分布在各地的多个监测点/机房实现跨区域的联网集中监控管理。

1.1.10.2与传统的监控产品及同类产品对比，中央管理系统具有明显的优势

紧跟通信网络监控发展的趋势，其组网结构完全基于TCP/IP网络通信协议，对监控节点分布广、数量大的宽带网运营商提供了最有效的监控手段，使用基于IP网络的监控系统为网络运营维护的统一管理提供了可能。

使用标准的、开放的协议便于集成以及系统扩容。

由于搭建了基于IP的监控平台，数据采集也使用标准的MODBUS协议，使得增添监控节点或是增加监控信息非常方便，更实现了即插即用系统集成扩容的平滑过渡，这样需求方可以很方便地根据自身的需求和投资预算进行项目的投资。

一次投资，终身受益。

监控产品齐备。

由于有着丰富的监控工程经验和第一手的最终客户需求研究，全系列监控产品涵盖了环境监控、动力监控、门禁监控、网络设备运行状况甚至协议转换器等各个方面，能够满足不同客户的各种个性化需求。

例如：

电流信息监控，能满足客户对机房内用电监控的需求，为机房偷电现象取证；湿度、水浸监控，能监测机房设备（尤其是空调）是否漏水；温度监控，既能配合空调控制实现机房温度自控化，又能配合烟雾感应，防止火警误报。

产品稳定可靠。

硬件上采用嵌入式技术，系统结构紧凑，发热量低，芯片选型材采用工业级产品，保证在现场恶劣环境下的系统稳定。

不仅具有完备的遥信、遥测功能，而且具有可靠的遥控功能。

这也正是很多客户所急需的。

我们的产品能实现远程遥控空调、交换机等设备的定时开关机、自动重启，以及UPS的充放电、开关机。

通过对机房空调等耗电量的设备的智能控制，可以大幅度地节约用电费，单此一项就能让客户在一两年内收回监控设备的投资；而完善的监控更使得维护人员的工作更轻松。

在监控中心就可以完成对边远机房的设备重启、火警自动断电、UPS管理工作。

1.1.10.3全开放模式

系统具备优秀的开放性，不仅可以向下集成各种软硬件接口（OPC、DDE、ODBC、API、RS232/485、TCP/IP、BACnet等），还可对外提供各种接口（OPC、DDE、ODBC、API、TCP/IP等），完全实现与其他平台的无缝对接，传递各种报警信息。

系统数据库开放，系统选用PostgreSQL数据库，不加设密码，提供数据库结构说明，方便日后用户的扩展应用与自行二次开发。

1.1.10.4全面组态模式

系统具有ISP-CMS专有的三层组态功能（页面组态、设备组态、策略组态），而不只是传统软件的页面组态，组建过程无需进行任何编程操作，确保系统搭建时间短，人为干扰少、稳定性强。

页面组态：

定制个性化界面，可以根据用户的操作习惯制作界面，所有控件和组件开放，可以由用户自己定义参数、属性。

设备组态：

开发有大量的设备模板，可以直接选择设备型号、数量添加组态，简单快速的完成设备通讯调试。

策略组态：

制作联动无需进行任何编程，常用联动已制作为模块，只需要设置逻辑关系即可完成联动制作，方便用户自行修改。

1.1.10.5高度的可扩展性

监控系统建立在模块化结构之上，所有的功能模块可根据用户的需求象搭积木一样搭建到监控系统中，这种模块化的结构可很好地适应系统后期建设中逐步扩大的监控设备或子系统数目，满足日后升级、扩容的需要，以便用户在增加服务种类或应用于不同的业务领域时，可方便地对系统进行扩展。

1.2核心管理平台

1.2.1系统中心平台

机房环境中央管理系统是国内以SNMP、Modubus协议为平台开发的机房中央管理系统，具有自主知识产权、稳定可靠、简单易用及扩展简便等特点，是一款超高性价比的监控解决方案，广泛应用于银行、证券、保险、广电、军队、公安、企事业单位、电力等行业。

该系统由软硬件组成,硬件方面包括监控主机、采控模块、监测模块、报警模块与计算机网络，软件方面包括采集程序与中央管理平台。

该系统集传统的动力环境设备监控、安防报警系统、数码综合影像处理系统于一体，通过智能网络，将上述各子系统集成在一个统一的平台上，达到所有子系统无缝集成、数据共享、一体化运作的应用目的。

该系统可以实现视频监控、安防报警、供配电、UPS、空调、消防、漏水、温湿度监测等子系统的统一监控，不但减轻机房维护人员负担，提高系统可靠性，而且丰富的事件历史记录对系统设备的管理有着重要的参考价值，因而该系统对机房的科学管理具有特殊的意义，是机房运行维护部门的好帮手。

监控中心的服务器是负责通过TCP/IP与现场监控主机进行通信。

服务器将接收到的各类IP数据包（包括告警数据，运行事件数据），转换为监控中心内部信息模型的标准格式，送往业务监控台。

还将业务监控台送来的设备控制命令、设置命令及查询指令通过网络发送给监控主机，以实现相关的功能。

监控中心的业务操作台是日常操作维护的中心。

它具有实时的地图化的图形界面，以及各种图象、声音、文字的表达方法，告警转声光、转手机、电话语音等方式，可以通过各种形式表示被监控对象的告警、操作及当前的设备参数、状态、历史数据的统计分析结果等等。

还能够通过接受管理人员的鼠标或键盘命令，将设备遥控、参数设定、系统维护、软件升级等命令通过通信服务器发给各个现场监控单元。

监控中心的设备有服务器1台；后台报警设备1套；业务操作台1台；激光打印机1台用于打印报表（可选）。

监控中心中包括如下设备及系统：

服务器1台（工控主机1台，Windows2000AdvServer网络操作系统，PostgreSQL网络数据库系统，主软件，自动报警设备硬件）