机房动力环境监控及门禁系统最佳方案.docx
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机房动力环境监控及门禁系统最佳方案
机房动力环境监控
(含门禁监控系统)
解决方案
第一章动力环境监控系统概述
1.1前言
随着通信行业的高速发展、通信网络的规模日益庞大、通信技术越来越先进,各种通信系统不断扩容和升级、各种传输设备和小型通信端局、移动基站(机房)的数目也日益增多,维护工作量也日益剧增。
各通信机房要实现少人/无人值守,以提高生产效益。
通过建立动力监控系统,能够对分散的电源系统和系统内的各个设备进行遥测、遥信、遥控、遥调,实时监视系统和设备的运行状态,记录和处理相关数据,检测和自动派修及时,从而实现通信局(站)的少人或无人值守,提高通信动力设备运行的可靠性及安全性。
同时对通信局(站)的基本环境参量(如温湿度、水浸、门禁等)进行检测,及时发现火灾、水灾和非法入侵,保卫通信机房安全。
1.1.1参考标准
•《通信局(站)电源系统总技术要求》(XT005-95)
•《通信电源和空调集中监控系统技术要求》(YDN023-96)
•《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定》(电网综[1997]472文)
•《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统选型技术要求》(电网综[1997]文件)
1.1.2系统目标
∙实现通信局(站)的少人或无人值守;
∙实现对这些系统的集中监控和预维护管理;
∙提高通信动力设备运行的可靠性以及通信设备运行的安全性。
1.1.3监控对象
●电源设备:
如高、低压配电设备、发电机组、蓄电池组、UPS、整流器等
●空调设备:
如中央空调、空调机组、单体空调等;
●环境:
如水浸、温烟感等;
●安防:
如门禁系统、非法入侵系统等;
●消防:
如消防主机、火警前期告警系统等。
1.2系统组成
1.2.1系统结构
监控系统划分成三个层次
ØSC(监控中心)
ØSS(监控站)
ØSU(监控单元)
注:
移动总局将三级结构定义为CSC-LSC-FSU
C:
CentralL:
LocalF:
Field
SM(监控模块)
系统拓扑结构
1.2.2各监控级的功能
SC的主要功能
●系统配置
●告警处理、分析、屏蔽
●实时监视各个SS的工作状态及网络状态
●故障定位
●查询设备的实时监测数据和告警信息
●工单闭环管理
●在必要的时候可接管SS的控制权
●向SS定时下发时钟校准命令
●统计查询
●具有智能声光告警提示,自动寻呼
SS的主要功能
●系统配置
●告警处理、分析、屏蔽
●实时监视各个SU的工作状态及网络状态
●故障定位
●查询SU的各种监测数据和告警信息
●统计查询
●接受SC的校时命令,并向SU下发校时命令
●蓄电池组的各种曲线及落后电池分析
●具有智能声光告警提示,自动寻呼
SU的主要功能
●能动态加载不同厂家的采集器
●实时参量采集
●告警判断、分析及过滤
●实时监视各个SM监控模块RS485环的工作状态
●对SM下达控制命令
●查询各种实时监测数据
●接受SS的校时命令
●自动记录蓄电池组冲放电曲线
SM的主要功能
●指采集器、智能设备,其具有与监控单元(SU)或监控站(SS)进行通信的功能。
1.2.3组网及传输方式
系统可以采用多种传输方式(如TCP/IP网络、DDN专线、E1线路、ADSL专线、PSTN方式等),根据现场勘查及结合实际情况,DDN专线及E1线路的成本造价比较高、PSTN传输方式比较落后及传输不稳定,故不推荐使用。
性能参数
传输方式
可靠性
成本
可扩充性
方便维护
ADSL
√
√
√
√
DCN
√
√
√
√
2M抽时隙
√
DDN/FR
√
PSTN/Modem
√
大部分机楼都具备DCN网络或ADSL专线传输资源,适宜走TCP/IP网络传输组网方式。
第二章机房动力环境监控解决方案
根据现场具备传输组网条件和监控测点的数量及内容,底端机房采用合适的SM(监控模块)及相关监控采集设备;机房动力环境监控包括:
机房动力系统监控、机房运行环境监控、机房门禁系统监控。
2.1监控模块设备
2.1.1JF4000采集器
JF4000采集器采用世界著名的美国ATMEL公司的32位ARM9处理器AT91RM9200为主控芯片,按照工业级技术要求而设计,功能强,可靠性高,抗雷击、抗静电,可承受600W的过流过压保护,故障排除后自动恢复;JF4000采集器还拥有远程升级能力。
JF4000采集器软件采用强大的实时操作系统(RTOS),确保系统的及时响应,JF4000采集器具有32MSDRAM和32MFLASH,具有其他同类产品不能比拟的存储优势。
JF4000采集器集成强大的TCP/IP协议栈,可以轻松连接各种TCP/IP网络,同时JF4000采集器集成成熟可靠的PPP协议,可以无缝接入GPRS/CDMA无线网络。
JF4000采集器提供的接口如下:
●10/100M以太网接口:
通过这个接口,JF4000采集器可以和系统中的SU进行通讯。
●4个标准RS232/485/422智能口:
通过4个智能口可接入16种具有智能口的设备(包括智能多功能表、智能电源、空调、其他具有智能接口的设备),或者可扩展16种扩展模块(AI扩展模块、DI扩展模块、DO扩展模块、门禁扩展模块)。
●2个读卡器接口:
支持Wiegand26Bit、Wiegand27Bit、Wiegand32Bit格式输入;兼容ABA(第二轨道)、生物识别技术、指纹识别技术、感应式IC卡、密码键盘、水印磁卡等输入设备,并具有自适应功能,控制器自动检测输入前端。
●8路的数字量输入:
可支持烟感、水浸、红外、玻璃破碎、门窗告警、干节点、其他开关信号输入。
●8路的模拟量输入:
可支持0-5V或者4-20mA标准信号输入,可接各种传感器。
●6路的继电器输出:
输出接点容量7A/240VAC、10A/125VAC、10/28VDC,输出接点电阻<=100毫欧姆。
JF4000采集器内部可以灵活集成多种控制和采集协议,包括电源监控协议(如华为的PSM系列电源监控协议等)、温度传感器协议、门禁控制器协议和其他各种IO采集模块协议,在工程中根据需要还可以定制协议,通过远程下载到JF4000控制器即可。
JF4000适合复杂的大机楼动力环境监控。
JF4000与外围设备的连接示意图/例图如下:
2.1.2JF4000Pro采集器
JF4000Pro是JF4000的加强版,其具备JF4000的所有功能,不同之处是:
其具备更好的防雷性能,通过国家信息产业部严格的防雷测试,是高可靠、高稳定的产品。
上图为2U型JF4000采集主机箱
上图为挂墙式JF4000采集箱。
2.2机房动力系统监控
2.2.1市电参数监控
市电(电力网)供给机房使用的电量及电力参数是重要的监控对象,通过安装智能电量检测仪(JK2000-9900),监视机房市电进线的三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。
简介:
交流电量采集器JK2000-9900可方便地测量三相四线制电力线路的各类电参数,如电源的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、总电量等数据进行监测,转换成RS485信号输出,采用dds371-RS485通讯协议,可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。
下图为市电采集示意图:
下图为JK2000-9900接线采集示意图:
2.2.2低压配电开关监控
低压配电开关的状态可通过在开关下方取电压测点,通过继电器输出干节点开关量信号,供DI采集设备采集,判断其开关状态。
如下图:
将开关状态转换成干节点信号输入JF4000的DI采集口,实现采集。
如下图:
JF4000已具备8路开关量采集,如果不够用可以采用DI扩展模块:
JK2000-DI/14。
JK2000-DI/14是为通过RS485实现对远程开关量数据采集而设计的,可方便地测量14路开关量(比如:
接近开关、机械开关、按钮、光传感器等),采用Modbus RTU通讯协议。
RS485接口端采用光电隔离与电源隔离技术,有效地抑制闪电(Lighting)、雷击、ESD和共地干扰。
下图为DI模块采集示意图。
2.2.3智能UPS监控
智能UPS已具备智能通讯接口,如RS232或RS422/485,根据厂家提供的通讯文本协议编制接入平台协议,实现对对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态及输入输出电压、电流、频率、功率等参数进行实时监视;另外在UPS的采集端口增加有源光电隔离中继器(JK2000-108/JK2000-109),以保护UPS采集板。
监控示意图如下所示:
2.2.4蓄电池组监控
UPS蓄电池组或后备式蓄电池组通过安装智能电池监测仪(IDT2600)实现监控。
IDT2600电池监测仪是一种专业的电池监测设备,监测一组电池(24节)的单体电压、总电压、充放电总电流和电池表面温度,经过集中处理后,向上提供RS485接口,使用ModBus协议。
电池监测仪信息通过RS485传至JF4000,供JF4000采集。
蓄电池组监控示意图:
2.2.5智能交流电源分配列柜监控
交流电源分配列柜为柜内各服务器(如刀片式1U服务器)集中提供电源管理;智能交流电源分配列柜已对柜内开关状态和电源参数采集,且具备RS485智能接口,根据通讯文本协议,编制接入平台协议,实现对其的监控。
如下图所示:
2.2.6智能柴油发电机监控
智能柴油发电机具备RS232/RS485通讯接口,根据厂家提供的通讯文本协议开发接入平台协议,实现对柴油发电机监控。
另外在智能柴油发电机的采集端口增加有源光电隔离中继器(JK2000-108/JK2000-109),以保护柴油发电机采集板。
如下图所示:
2.2.7非智能设备监控
对于非智能设备的模拟量可以先通过电量变送器、传感器等将非标准的信号转换为4-20mA或0-5V的标准电信号,通过JF4000采集器的AI输入接口接入系统,或者通过AI采集模块(JK2000-AI08)的AI输入接口接入系统。
模拟量的接入推荐采用4-20mA,因为电流信号传送距离远,而电压信号会随着距离增加而衰减,影响测量精度,另外电流信号抗干扰能力比电压信号强很多。
对于非智能设备的开关量,可以通过JF4000采集器的DI输入接口接入系统,或者通过DI采集模块(JK2000-DI14)的DI输入接口接入系统。
上图非智能设备的模拟量及开关量的监控实现示意图
2.3机房运行环境监控
2.3.1智能精密空调监控
智能空调都具备RS232/RS485通讯接口,根据厂家提供的通讯文本协议,编制接入平台协议,供JF4000采集。
实现监控空调的各种参数并可以远程修改空调的设定参数。
2.3.2温湿度监控
通过安装智能温湿度传感器(RS485温湿度传感器),实现对机房温湿度的监控。
根据机房的面积大小确定温湿度传感器安装个数,一般建议10~15平方米/个。
RH11RS(带LCD显示)可通过RS485方便地采集环境的温/湿度,可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。
为了保证数据通讯的安全可靠,RS485接口端采用光电隔离技术,防止雷击浪涌引入转换板及设备,内置的光电隔离器及600W浪涌保护电路,能够提供1500V的隔离电压,可以有效地抑制闪电(Lighting)和ESD,同时可以有效的防止雷击和共地干扰。
2.3.3水浸监控
通过在机房安装绳式漏水检测带和水浸传感器,将水浸信号转换成干节点开关量信号,供JF4000的DI采集,实现对机房水浸监控。
2.3.4烟感/消防监控
通过在机房安装烟雾传感器,将烟雾信号转
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