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北京腾控

机房动力环境

集中监控系统

方

案

书

北京腾控科技有限公司

2010年9月2日

目录

机房动力环境监控和报警系统简介3

1、技术方案系统概述3

1.1系统的设计目的3

1.2系统设计原则3

1.3系统的稳定性和安全性3

1.4系统的实时性和可扩展性3

2、系统设计的依据3

3、系统规划3

4、需求分析3

5、总系统结构3

6、系统具体实现方案3

7、机房监控的主要设备3

网络型智能监控数据采集机TC-JF7003

主要配套产品3

能协议转换器3

电量类传感器3

环境类传感器3

T+H温湿度一体变送器3

TC-SL200水浸传感器器3

TC-LH-94烟雾探测器3

报警设备3

TC-GSM网络型短消息报警机3

TC-ALARM警号3

RS232-1型警号连接器3

TC-2TUW两线USB电话语音报警机3

8、IT基础支撑动力环境监控网管软件平台3

监控软件平台部分图3

9、工程施工、验收及售后服务3

9.1施工技术及安排3

9.2工程管理3

9.3系统调试、验收及试运行3

9.4技术培训与支援3

10、售后服务承诺3

10.1产品保修及服务承诺3

10.2现场技术支持服务3

机房动力环境监控和报警系统简介

信息中心机房系统的可靠与否直接关系着通信网络能否正常、持久、稳定的运行，通信机房一般需要24小时的运行，但很多系统都无法在每个机房安排专人值守，需要部署功能完备的远程监控系统实现机房无人值守。

在构建全网IP化的数字通信时代，信息部门对其通信网络核心通信站及信息中心机房的许多关键设备运行环境有着更加严格的要求，因而需要按国家相关标准与招标的具体要求完善、优化已建系统,并新建包含：

供配电、空调、消防、保安、漏水检测、出入安全等环境安全保障的机房监控系统。

结合客户全网IP化的大趋势，结合成熟的数字监控技术、嵌入式数据采集技术、网络通信技术和软件技术，以及依据大量综合监控工程的成功经验，提出了：

全网嵌入式IP化的监控模式建设方案。

由北京腾控科技有限公司开发制造的一体化机房动力、环境监控系统及综合网管软件特别适用于建设中心机房及通信站内的动力、环境参数和状态信号的机房动力环境监控和报警系统，可将各种机房内设备如：

配电电压、电流、用电量（有功电度）等监测量，油机、UPS电源、空调设备及温度、漏水、湿度、开关状态、开关控制环境状况等的模拟量、数字开关量统一接入，并对开关控制输出量进行远程操作，主要特点有：

1、监控网管系统采用稳定的B/S结构，无需安装客户端便可远程监控浏览（通过IE浏览3级监控管理可以通过内、外网授权管理和维护操作，简单方便；

2、通过策略配置，满足用户各种报警组合的需求。

现场报警时，报警可通过电脑音箱、短信、邮件、电话、远程声光警号、桌面推屏及远程大屏幕显示等实现；

3、通过策略配置，满足用户组合数据查询和统计的需求，并通过自定义规则快速获得数据。

4、本系统支持异构网络组网（支持2M收敛、VPN组网），标准的TCP/IP协议，可以通过带内或带外通道低成本实现联网三级监控和管理，在现有的基于IP网络构架上无需再组建专网实现监控功能；随时扩容，IP联网互通；

5、维护方式：

通过用户权限管理可在内网或通过放火墙设置在外网实现远程配置监控主机、更改网络地址参数，修改监控参数阈值，查询监控画面，查询出入门信息等，极大提高运行维护的效率，节约大量的人力维护成本；

6、监控系统的安全性高，稳定性强，监控终端设备OMM采用嵌入式实时操作系统，软件固化在硬件里，不受病毒黑客的攻击，具备主动式双数据流传输，对于网内IP地址冲突和端口数据堵塞实现自检自愈功能；网管软件具有加密用户认证和分级权限管理功能，网管平台还具备自检自愈功能；

7、软件平台采用标准的C++语言，通过稳定的数据通信网关可集成门禁、空调、ups电源、通信电源、电能消耗监测系统、消防系统、安防系统等标准协议设备，真正做到一体化无缝集成；

8、系统软件具有可开放应用层开发接口，提供支持SOCKET接口、OPC接口、SNMP接口，专职的软件队伍快速开发客户特殊需求的报警接口和显示接口等，还能提供基于ITIL流程管理的各类运维管理开发能力；便于其他综合网管平台的二次开发；

9、系统自主开发，拥有国家多项专利；通过严格的ISO9001认证，设备自主研发制造；产品获得省科技攻关项目鉴定；软件自主设计，拥有国家软件著作权。

综合网管平台支持主、备数据服务器备份容灾能力，WEB服务器可以实现镜像热备份。

1、技术方案系统概述

1.1系统的设计目的

网络传输机房数量多、位置分散、管理的难度相当大，维护人员疲于被动地应对多套管理工具，多种形式的告警。

分离的故障和投诉不仅大大降低了已有网络资源的利用效率和维护人员的工作效率，也造成IT管理严重脱节于企业业务的整体管理，新业务的扩展不断引起IT建设和维护成本的飞涨。

随着网络规模的不断扩大，网络设备数量和各种应用软件系统的渐渐增多，软件和硬件设备出现问题的情况也越来越多，技术管理人员现在处于一种“救火员”工作方式，就是哪里出现问题，就去哪里救火解决问题。

如何有效集中地把IT及相关设备纳入到一个系统管理平台之中，这对于信息化管理运维提出了更高的要求。

因而必须按国家相关标准和具体需要建立起供配电、UPS、空调、消防、保安、漏水检测等环境保障设备的机房系统。

机房系统的可靠与否直接关系着网络、服务器等设备能否正常、持久、稳定的运行。

因此，机房系统保障设备、环境监控系统与视频监控系统的结合得到了日益广泛的应用。

提高了设备的维护管理质量和效率，减少机房维护对工作人员的依赖，并能够做到实时掌握各机房工作的环境与传输设备的运行情况。

随着计算机及网络技术的发展、普及和网络带宽的迅速扩大，机房视频和机房动力环境监控又逐渐产生了新的需求，即将数字视频监控技术、嵌入式数据采集设备与网络技术相结合，在现场监控主机无人职守情况下，实现Internet远程监控的功能。

本系统的设计和建设目的是实时监测机房环境的各项指标，遇到机房停电、电源故障、环境温度过高、空调运行异常、空调停机、非法闯入、火灾和漏水等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警。

采用计算机、通信、网络、四遥（遥测、遥信、遥控、遥视）技术，利用现有的Internet网络环境，构成一个一体化网络化的集中监控系统，可以在计算机屏幕上看到监控点的图形，了解监控点的信息，提高机房的可靠运行能力，提高机房日常维护效率，降低维护成本和劳动强度。

1.2系统设计原则

从实际出发，在有限的预算下，追求最高的性能。

在重要的机房，采用第三代嵌入式网络型监控设备，辅于国际标准传感器，组建综合监控管理系统具有较好的成本优势，其建设成本远远低于采用第二代传统环境动力监控系统之和；工程建设周期只有传统方案的1/2；系统维护成本只有传统方案的1/2。

1.3系统的稳定性和安全性

本系统适应监控数字化、网络化发展趋势，不落后，不重复投资；采用企业内部局域网或广域网通信和管理，稳定安全。

采用TCP/IP方式，各个被监控机房可以很容易地与监控管理中心及数据库建立起联系，用较低的成本对被监控机房的动力设备、机房环境、安全保卫消防、视频图像等信息实施统一平台下的监控。

1.4系统的实时性和可扩展性

监控主机采用采集、解析、传输和报警一体化设计，报警迅速，数据显示及时，数据记录完整，数据分析直观；系统以模块化设计，具有开放性，能灵活地组建各种规模的监控系统，与企业内部网络系统连接，不管是何种网络传输方式都能有机融合成一个整体，将是十分重要的。

机房大小差异较大，要求设计的系统能适合各种实际情况，有较强的可扩性，能随时适应对系统的扩容要求。

2、系统设计的依据

●《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82

●《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96

●《安全防范系统通用图形符号》GA/T74—94

●《民用建筑电缆工程技术规范》

●《电子计算机房设计规范》GB50174-93

●《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168—1992

●《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2000

●《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-2000

●《磁开关入侵探测器》GB15209

3、系统规划

●本系统采用多用户分层，三级管理模式，分级部署的能力，集中监控中心（CSC）作为一级管理单位，集中监控和管理整个网络各个传输机房。

在设置区域监控中心（LSC），区域监控中心作为二级管理单位，集中监控和管理本地机房及所辖区域内二级站传输机房。

在每个传输机房设置现场监控单元（FSU），集中采集数据及视频信号，接受集中/区域监控中心的监控和管理。

●可通过权限分级管理，监控中心可直接采集、监控、处理相关信息；各分公司管理人员可通过授权监控本辖区内的机房状况;同时该系统具备全国联网功能；

●全辖机房监控联网采用内部IP路由传输方式，以组播为主选方式，单播为备选方式。

●系统中对于各个被监控机房的供电子系统、环境子系统、消防子系统、监视子系统等集中网管和监控综合系统功能。

●多种报警手段（声光、手机短信、电话报警、电子邮件、网络信息报警）结合使用，灵活方便，并具备管理功能；

●支持各种电源监控，连接232或485接口，通过协议转换器转换电源的信息成TCP、UDP/IP信号，进行远程管理;

●嵌入式网络型监控设备分别安装在机房，与各种传感器、现场电源、空调、摄像机等相连；

●软件采用B/S或C/S结构和根据软件需求公司自主开发的数据库，集中监控管理软件具有界面友好、快速报警、自动纪录、多级协同浏览，操作简单方便等优点；

●该系统设计能完全满足24小时365天长时间正常运行；

●监控现场通过监控系统的任意报警，可联动视频对准预设好的任意位置，为突发事件提供准确的事实依据。

●监控系统支持windows2000、XP、2003多种操作系统，并能实现软件的平滑升级。

图一：

机房环境及动力监控多级传输结构图

4、需求分析

监控规模:

依据技术规范书要求，本期机房监控工程对xx网络城区xx机房架设环境监控设备,分别机房动力环境视频项目进行供电、环境、消防、智能设备等设备的集中联网监控。

本期项目暂不考虑其它机房的监控，但系统设计具备随时远程监控扩容和增加检测参数的功能。

监控内容：

机房面积：

55㎡

动力：

2路市电检测，3个机柜配电监测、3台UPS监测、1台精密空调监测

环境：

4个温湿度、1条水浸、4个烟感烟雾、故障干接点监控。

报警：

声光报警、电话语音、短信报警

5、总系统结构

本方案将配电、电源监控、环境监控结合在一起，提出建设基于TCP/IP传输技术的数字化、网络化机房监控系统工程。

在方案设计里，北京腾控科技有限公司生产的机房智能专业监控产品TC-JF700，有多种环境监测传感等接口，所有的信息采集与控制均通过企业内部的网络通道进行。

采用多级结构的监控网建设：

即每个机房监控单元与监控中心传输采用内部专网方式，一旦各个机房的监控网络建立，将TC-JF700监控设备安装在标准机架上，分配好IP地址，实现机房的联网参数监控和告警的查询、排序、统计等功能。

监控中心安装数据库服务器及相关监控管理软件后，监控中心和各个分控中心根据各自的管理权限可以同时进行机房监控管理和收到告警通知。

监控系统主要包括三个部分构成：

监控装置、传输通道、监控中心。

如图二为监控网络拓扑图，采用专网链路接入监控网可以做到全部联网。

图二：

完整的机房监控联接示意图

6、系统具体实现方案

机房监控系统主要包含有以下部分：

空调监控、UPS后备电源监控、配电监视、漏水监视、温湿度监测、消防监视、短信报警、声光报警、电话语音报警客户端显示等。

其配置简述如下：

●监控主机：

采用高可靠、高稳定的嵌入式主机，完成开关量与模拟量数据采集和控制。

●集中监控软件：

采用流行简单的B/S结构，完全在先进的.NET平台上开发的监控系统，该系统采用友好的显示界面，美观大方；可以管理动力环境监控主机TC-JF700、智能设备；显示和处理完全分离，稳定而高效；提供基于WEB的远程访问功能，便于随时随地了解机房运行状态；标准XML格式，提供完整的二次开发功能，可以按照用户需求定制。

●UPS监控：

将UPS控制板连接到厂家提供的通讯控制器上，通讯控制器再通过协议转换器将RS485/232信号转换成TCP/IP信号，通过上层软件协议匹配进行UPS的远程监控。

UPS监控系统:

UPS通过通讯转换模块联结监控主机，完成监控功能。

●配电监测：

监控开关状态及市电各种参数；通过电量监测仪TC-201，可通过485口串联，接线方便，将市电各种参数进行采集，再通过与监控主机连接，采集各种电流、电压等参数。

●水浸检测

水禁属于开关报警监测量，都可以用开关量检测获得。

具体方法是：

通过漏水感应线紧贴在空调下面的地板下，传感器检测报警信号接入TC-700的遥信端子中，然后在监控软件商配置相应的名称和告警阈值，即简单方便地完成了防盗红外、漏水和烟雾检测监控。

●烟雾报警

烟感属于开关报警监测量，可以用TC-700开关量检测获得，将烟雾传感器安装在天花板顶上，避免空调直接对准方位，通过烟雾传感器可以对机房内的烟的报警做一个监控。

●温湿度监测:

检测机房重要部位的温湿度分布，通过温湿度传感器连接到TC-JF700动力环境采集主机上的模拟量接口，通过采集主机的分析处理完成温湿度监控功能。

●短信报警等报警方式：

当监控现场发生报警时，立即启动短信报警，将详细的报警内容完整正确地发送给管理人员，保障机房安全，同时可实现电话语音、声光、网络显示等报警方式，并人性化地设置同一现场同一报警的发送间隔时间。

布线完成后，在服务器的监控软件上直接配置名称和告警阈值。

这样就方便地完成了机房动力设备与环境量的现场配置工作，监控机房就可通过TCP/IP接入机房监控系统,通过企业内部的专用网络，在 集中监控软件上实现多个远程机房监控。

7、机房监控的主要设备

网络型智能监控数据采集机TC-JF700

产品特点：

    标准19寸1U机箱（480x160x44mm）

    220VDC供电输入

    24VDC/0.2A电源输出

    工业级ARM处理器

    以太网RJ45  Modbus/TCP协议,以太网/串口透传

    DB9RS232Modbus/RTUSlave固定波特率38400、1、8、N、地址1

    3个可选RS232/485串口，Modbus/RTUMaster/Slave/与TCP透传

    2个CAN总线

    16路开关量输入（其中8路与模拟量输入共用硬件）

    8路开关量输出（继电器输出5A/220VAC/30VDC）

    8路模拟量输入（0-5V或4-20mA可选）

    电源、通讯指示灯

功能特性：

●组网方式：

基于IP的局域网、广域网、因特网、ADSL、E1、无线以太网等

●用户权限管理，安全，保密，可靠

●支持紧急事件告警（当传输通道正常时，监控告警响应时间、数据响应时间、命令执行响应时间不超过10秒，故障告警准确率99.999%。

）

●报警方式：

本地声音，中心通过寻呼机，移动电话，手机短信，电子邮件、网管平台广播或监控中心声音报警

监控主机包括以下几种接口：

通信接口、遥测接口、遥信接口、遥控接口等。

通信接口提供一个以太网接口，在内部CPU的控制下与本地监控中心的通信服务器通信。

串口服务器提供RS232/422/485接口，用于与其他的系统通信，如智能空调、智能电源等。

遥测接口主要采集模拟的量包括：

机房温度、湿度，电池电压、电池工作电流、漏电电流，电源系统的工作电压、工作电流，设备温度，交流电源电压、电流、漏电电流，烟感工作电流等。

采用10位A/D转换，精度高，通过软件的处理可以达到非常准确的结果；对于交流电源的参数采集还可以通过互感器直接采样，通过数学模型计算出交流参数。

遥信接口主要采集开关量，主要包括电源跳闸、合闸、各种开关的通断、设备的投入与推出、进水告警、门窗开关状态告警、门禁系统告警、强行闯入告警、消防系统报警等。

遥信模块还可以用来测量电网的频率。

遥信接口采用光电隔离输入，抗干扰性能好，容易接线。

遥控接口主要是遥控灭火、防湿、电源电网的管理、空调远程的开关等。

遥控的工作模式采取两步完成，第一步选中要控制的对象，并返回对象选中与否的信息，第二步确认执行，这样大大提高了遥控的可靠性，比如控制电源系统；也可以直接工作，比如控制路由开关。

主要配套产品

能协议转换器

产品特点:

●支持RS232,RS422,RS485

●10M以太网口

●可通过HTTP,SNMP,DHCPorTelnet管理,软件可升级

●支持ARP,UDP,TCP,Telnet,ICMP,SNMP,DHCP,TFTP,和HTTP协议

●可作为TCPServer或TCPClient

●内置WEB服务器，支持Java

●支持多种异步串口格式

●将COM口定向至IP地址，每台计算机可同时拥有256个串口

  技术特点

●协议ARP,UDP,TCP,Telnet,ICMP,SNMP,DHCP,TFTP,HTTP

●串行数据格式7位或8位，1-2停止位，无检验，奇/偶校验

●网络接口RJ45,10BaseT

●串口RS232,RS422,RS485,DCE设置

●速率300-115.2K       流控制XON/XOFF,RTS/CTS硬件

●管理SNMP、Telnet,串口终端或专用管理程序

●系统软件FlashROM,支持自动升级，TFTP下载或串口下载

●LED指示诊断，电源，串口收发，以太网连接

●兼容性IEEE802.3/IEEE802.3U

●电源外接适配器，9VDC,0.25A

●使用环境-25to50°C

电量类传感器

STC-201三相电参数采集模块

1，功能示意图：

100V、220V三相交流电压和5A/1A三相交流电流输入，测量以下电参量

三相电压

三相电流

三相有功功率

三相无功功率

三相总有功功率

三相总无功功率

功率因数

电网频率

三相零序电流

积分电度

1-31次谐波（型号STC-2XB）

3路开关量输出DO

DO1：

DO2：

DO3：

6路开关量输入DI或脉冲累计量输入PI，带SOE

DI1/PI1：

DI2/PI2：

DI3/PI3：

DI4/PI4：

DI5/PI5：

DI6/PI6：

2路模拟量输入AI

（0-20mA/0-5V）

AI1：

AI2：

2.STC-2功能介绍：

测量三相（或三路）电压、三相（或三路）电流、三相（或三路）有功功率、三相（或三路）无功功率、三相总有功功率、三相总无功功率、频率、功率因数、1-31次谐波（STC-2XB有此功能）、积分电度、零序电流等，数据刷新速度快，电压、电流、功率精度0.5%

2路直流模拟量输入（0-20mA或0-5V），可接各种变送器输出

3路开关量继电器隔离输出（触点容量250VAC5A、30VDC5A），可以作为遥控、跳闸或者告警

6路开关量光电隔离输入，可兼作脉冲输入（实现电力抄表），带SOE（事件记录）功能

隔离的两路485或232，MODBUSRTU通讯协议

贴片安装，无外部总线，较高的EMC性能

卡式导轨或螺丝固定

工作温度：

-20℃到70℃

3.STC-2尺寸图:

环境类传感器

T+H温湿度一体变送器

外形尺寸：

应用范围：

温湿度变送器利用半导体敏感元件来测量空气中的温度、湿度，适用于室内环境测量，当敏感元件被监测到环境温度、湿度，输出智能数字信号。

该变送器装在最能代表被测环境状态的地方，避免安装在空气流动不畅的死角处。

产品特点：

⏹薄型设计，轻巧美观。

⏹独特风道设计，防止电路温升影响传感器真实测试。

⏹专利结构技术，易于安装，易于维护。

⏹精度高，一致性好。

⏹防护性能极好

主要技术参数：

型号

T+H

额定电压

DC12V（10-24VAC/DC:

;）

测量范围

温度：

-40℃~100℃

湿度：

0～100%rh

测量精度

温度：

±0.5℃

湿度：

±3%rh

输出

Humidity:

0-5v=0…100%rh

Temperature:

0-5v=-40…100℃

底座接线端子

v+

（1）系统电源＋线

gnd

（2）系统电源-线/信号地

（3）温度输出

（4）湿度输出

有效工作面积

10-20m2/只

安装方式

机柜内部安装，室内墙面安装，天花板吸顶安装

质量

主体：

约200g，底座：

约50g，

材料

ABS树脂

TC-SL200水浸传感器器

特点：

●适用检测机房基站、仓库等重要场所水浸；

●全新专利设计，配合TC-SL200水浸检测线使用；

●隔离性好：

输入、输出及电源完全隔离，安全可靠；

●量程可选：

检出的范围可分为四个量程，通过旋钮开关选择；

●技术先进：

采用多功能检出方式，探针无电蚀现象，全线程检测；

●安全可靠：

自动检测线路通断故障；

HW-58技术参数、接口形式：

Ø供电电源：

12-60VDC；

Ø灵敏度范围

档位1：

0–250KΩ；

档位2：

0–600KΩ；

档位3：

0–5MΩ；

档位4：

0–50MΩ；（高灵敏档，遇到极少水即可告警）

Ø输出形式：

干接点，水浸检出时输出ON/OFF可跳线选；

Ø短路时阻抗<50Ω，负载电压＜60V，负载电流＜30mA；

Ø静态电流：

<45mA；

Ø告警电流：

<65mA；

Ø工作环境：

-1055C，10~98%RH；

Ø尺寸：

95x37x30mm；

Ø重量：

85g；

TC-LH-94烟雾探测器

烟雾探测设备，适用于安装在少烟、禁烟场所，用来探测可燃烟雾有无，当探测到一定量可燃烟雾时（灵敏度可调），传感器发出声光警报，并向采集器输出告警信号，通过能够准确地检测到烟雾，为火灾预防和早期发现提供帮助。

一、技术参数：

∙电源：

12～60VDC；

∙工作电流：

<10mA；

∙输出形式：

缺省设置警戒状态输出开路，

∙报警状态输出短路（用户可以要求更改）；

∙烟雾灵敏度：

符合UL217号标准；

∙测试标准：

0.65～1.52%FT；具备防误报检测功能；

∙工作环境：

-5～50°C；10～95%无冷凝；

∙蜂鸣器声量强度：

１０英尺处为８５分贝。

二、安装及应用：

∙选择合适的安装区域，用螺钉固定固定座,将烟感分线色连接后旋在固定座上。

∙室内每25～40m2安装一个烟雾传感器,重要设备上方0.5～2.5m安装烟雾传感器。

3、工作/测试程序：

　　本传感器加电后就处于工作状态，在警戒状态发光二极管每分钟闪烁一次；当探测到