机房环境监控系统设计方案 1.docx
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机房环境监控系统设计方案1
机房环境监控系统
解决方案
兰州雨思电子科技有限公司
2014年10月12日
第一章机房监控系统概述
一机房监控系统概述
随着现代化进程的推进，各行业对计算机的依赖性日益提高，计算机系统已成为业务系统的重要组成部分，其数量与日俱增，配套的环境设备也日益增多。
机房的环境及设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）为计算机系统提供正常的运行环境。
一旦机房环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁。
如果事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬设备，造成严重后果。
对于银行、证券、电讯、海关等需要实时并全天候数据处理的单位，机房管理尤为重要，一旦系统故障，造成的经济损失不可估量。
目前许多机房的管理人员不得不采用24小时专人值班，定时巡查机房环境设备，这样不仅加重了管理人员的负担，而且更多的时候，安全隐患不能及时排除。
目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑是一个不利因素。
为了更好的服务于机房环境及设备管理行业，卓优创公司开始研制开发了一系列用于机房环境及设备的监控管理产品，先后在不同的行业、不同的用户群集中得到了广泛的应用，并且得到了行业用户的一致好评。
为机房的动力、环境、数据设备等的安全稳定运行提供了一个良好的环境基础。
该系统大大减轻了机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理；该系统支持网络传输，管理人员可以随时随地了解机房的各种信息；该系统支持Web浏览器，管理人员可以通过远程网络浏览机房各种设备的工作状况；该系统支持多站多机房管理，适应多个监控现场集中监控的需要；该系统支持电话、短信息、实时打印等报警方式，一旦发生意外及时通知管理人员；该系统具有严密的权限管理功能，可以设定不同管理人员的浏览和操作权限。
二机房监控系统设计原则
1、通用性
监控系统的设计符合国际工业监控与开放式设计标准。
2、可靠性
↘监控系统所应用到的硬设备具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响被监控设备正常工作；
↘监控系统具有自诊断功能，对通信中断、软硬件故障应能够诊出故障并及时以拔打电话、发短信、等声光方式告警；
↘系统平均故障间隔时间MTBF>20000h，监控系统硬件的平均故障间隔时间MTBF>100000h，平均故障修复时间MTTR<0.5h。
↘监控模块的机箱采用良好的接地措施，具有较好的抗干扰能力。
3、准确性
↘告警准确率：
100%；
↘对现场设备的控制准确率：
100%；
↘主要采集量精度要求：
↘直流电压精度优于0.5%
↘蓄电池单体电压误差不大于±5mv
↘其它电量优于2%
↘非电量优于5%
4、稳定性
监控系统某一子系统运行异常，不影响系统中其它子系统的正常运行。
5、安全性
↘硬件系统的设计采用可靠的电气隔离，保证系统的软硬件在任何情况下，均不能够影响被监控对象运行的安全性；
↘软件系统的设计对系统管理和维护人员进行多级权限分类以区分限制各级别用户对系统的访问和操作能力，保证系统操作的安全性；
↘监控系统为用户对系统所做的管理和维护操作进行跟踪记录，为系统日后出现运行事故提供辅助分析功能以追究相关的事故责任。
6、可维护性
↘系统运行进行在线运行状态诊断和监测，能及时发现系统各功能单元故障情况，便于系统故障的维护处理；
↘软件系统的设计采用模块化结构设计和规范化标识保证软件的可维护性要求。
7、扩充性
系统的软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块接口，便于系统适应不同规模和功能要求的监控网络系统。
8、开放性
监控系统网络通信协议符合国际网络协议标准，操作系统应选用国际通用操作平台，数据库管理系统应选用通用的大型关系型数据库系统。
三机房监控系统设计结构
UCreate作为一个机房安全信息管理系统，它的整个结构都采用模块设计组成，提高了软件系统运行速度，降低了故障的风险。
UCreate系统平台主要包括9大功能模块：
数据采集模块、告警模块、监控模块、管理模块、报表模块、查询模块、远程管理、数据库及自诊断模块。
↘数据采集模块：
负责所有被监控模块的实时数据采集与处理，采集的方式有：
RS232、RS485、SNMP等多种数据传输方式。
↘告警模块：
可通过本地声光报警、远程电话、短信报警、Email等多种方式把
报警信息通知到用户。
↘管理模块：
人员管理、报警级别管理、系统安全管理等
↘报表模块：
历史报警记录报表、历史运行数据记录报表等
↘查询模块：
系统运行记录、系统报警、数据记录、人员操作记录等
↘远程管理模块：
IE远程管理、客户端远程管理等
↘数据库模块：
整个系统运行的数据存储
↘自诊断模块：
在系统运行采集的同时也对软件各模块是融否正常运行进行诊断
四机房监控系统组网方案
作为专业的机房监控管理系统，UCreate具备了可以适合不同行业，不同传输条件的数据采集解决方案。
在目前的非通讯行业里常用的基本上以：
本地串口方案和异地串口服务器方案解决数据传输问题。
1、本地串口方式：
是指在监控的主机上安装一块PCI多串口扩展卡、分出多个RS232
或RS485标准串口来点对点的采集被监控点的实时数据。
其传输速度传，安全稳定，且需要独立的网络布线。
不能跨区域采集数据，一般采集范围在1000米之。
如图：
2、串口服务器方式：
可对不同区域、不同位置的被监控设备加一台串口联网服务器设备，利用用户现有的局域网络进行数据传输，传输速度快，不受区域、距离的影响，且不会对用户的网络产生任何影响。
如图：
第二章机房监控系统功能
五组态功能
作了一套直观式机房环境监控管理系统，其页面的组态功能尤为主要。
UCreate系统将组态与监控功能容为了一体，使用户在搭配自己的工作接口时极其的方便快捷。
用户可以在接口中任以的调参数的位置、大小、颜色等，同时也可以插入GIF、JPG、BMP等图片增加监控页面的动态效果。
其操作的快捷性完全基于WINDOWS平台设计，支持所有的快捷键操作。
组态功能操作功能：
系统运行时用户接口：
六报警功能
↘报警方式：
系统提供强大的多媒体报警技术，手机短消息报警系统和电话语音报警系统可以对各种设备的报警提供专家处理提示。
电话语音报警系统可设多组电话号码，处于无人值守时，一旦有严重事件发生，系统会自动拨打所设置的号码（手机、电话），采用语音通知有关人员。
↘报警级别：
系统具有强大的报警处理功能。
可区分10级报警级别，报警事件发生时，系统按事件级别排队报警，显示处理，并将系统接口自动切换到相应的报警画面。
系统管理员拥有更改任何报警级别的权利。
↘报警参数设置：
只有拥有系统管理员账号和密码，才可以对所有的报警参数、报警级别、报警界限进行修改。
↘报警分析：
系统管理员可以对所有报警事件的报警级别进行修改，如果不需要报警的事件可以屏蔽。
↘系统自动保存一年以上的的历史报警记录，所有人员都无法修改或者删除。
↘系统自检报警：
监控系统具有专家诊断功能，对通信中断、软件故障能够诊出故障并及时告警。
监视各智慧设备各部件的运行状态和工作参数。
七安全及配置管理功能
↘系统自诊断：
当被控设备与监控主机发生通讯中断，系统自动通过电话通知或者手机短消息通知系统管理员。
具有场地专家管理功能。
对任意一个报警事件都会针对机房的具体情况以文字或语言形式给最终处理提示，指导值班人员及时准确地解决问题。
↘设备操作历史记录：
系统将自动记录所有操作记录，包括操作人、操作对象、操作内容、登录及退出时间等。
↘容错能力：
所有的工程，当验收后，本公司会向客户提供一套系统安装光盘。
方便用户因为一些误操作导致的系统错误。
↘本系统具有断电保护功能。
系统一旦断电，会自动保护正在记录的文件，确保记录文件不会丢失，并且所有录像文件都可以回放。
↘配置管理功能系统：
用户可以在线进行监控对象的增加、修改和删除等管理功能，所有更改马上就能生效，无需重新启动监控系统。
八历史数据报表功能
↘报表处理：
系统对采集的数据进行处理，可生成报警统计报表、操作统计报表、历史统计报表等多种报表并打印出来；用户可以查看一年内所有报警的事件和操作记录，并且可以通过报表形式打印出来。
报表模板由Excel制作完成，支持Excel所有固有功能，并且可以按照指定周期定期将报表发送到指定邮箱。
九电子地图功能
可根据用户提供的机房平面图设计制定成机房的3维效果图，根所被监控设备的位置在效果图上标出设备的所在地，使用户更直观的查看被监控的设备。
一十远程浏览及控制功能
↘通过远程监控程序，可实现系统的远程监控；系统可提供C/S（远程客户端/本地服务器）或M/S（远程管理站/本地服务器）监控模式，其中远程管理站可以同时远程监控和管理到256个本地站监控机房。
↘系统可自动侦测通信故障，发生故障时提示；系统会自动侦测远程监控主机与监控中心管理主机之间的通讯，当通讯发生故障时，系统将以最高级别方式报警，并通知系统管理员。
一十一联动报警功能
↘在监控系统中报警联动处理功能，使机房发生报警情况时用户未能到到现场，报警事情也能得到及时有效的处理。
↘如：
1、系统一旦发现漏水马上截断空调的加湿系统的水源，保证机房没有更大的漏水隐患。
↘系统检测到有火警报警马上切断必要的电源系统，自动打开机房所有的门禁系统，方便人员及时逃离。
第三章被监控单元描述
一十二温湿度检测
↘机房内的温湿度高低是决定网络服务器设备是否安全运行的重要因素之一，空调的回风温湿度数值完全不能代表机房内的平均温湿度。
这时就需要在房间内必要的地方安装一些温湿度传感器来帮助用房记录、分析机房内的温湿度数据，并能够提供一些相应的报警功能，使机房存在温湿度隐患时用户能够第一时间发现并处理。
↘UCreate系统在这方面作出了很好和解决处理方案。
系统支持目前市场上所有的底端传感器。
系统对数据的处理分析功能，能功帮忙用户定时的分录温湿表数据，并能够按时间段出应相关数据报表。
一十三机房漏水检测
↘机房专用恒温恒湿空调的供排水系统是主要发生漏水的原因之一，怎么去做到漏水检测与及时的应急处理是一个关键的技术手段。
目前在国内市场主要有两种类型产品，1、定点定位产品（如：
美国的瑞侃、法国的TTK），此类产品能做到是精确检测漏水发生的位置，比较适合比离距的输油、供水管路的泄漏检测。
此外这种产品的缺陷所在就是当一处发现漏水时没有得到处理，再发生下一处报警将会被屏蔽。
↘2、非定位产品（如AIR-WORLD、BTR）此类产品主要适合中小型机房的空调、加湿器等设备的漏水检测，1个设备1个检测点，相互之间独立工作，一个设备有问题不影响其它的设备工作。
↘我公司结合多年来给空调的维护经验，在空调的供排水技术与监控技术上做了完美的结合，可使监控系统一旦检测到空调漏水时，硬件系统自动切断空调的供水的系统，使空调暂时没有水源，待漏水消除时可自己恢复供水。
一十四UPS电源监控
↘监测内容：
A、模拟量:
输入相电压，输出相电压，旁路相电压，输入相电流，输出相电流，旁路相电流，电池电压，电池电流，输出频率，系统负载，电池后备时间等。
B、数字量:
输入电压越限，输出电压越限，输出频率越限，过载，电池工作模式，旁路工作模式，电池电压高，电池电压低，系统报警，镇流器报警，逆变器报警，系统关机，电池电压低报警，旁路电压超限等。
所有模拟量与数字量的具体情况依据UPS厂家提供的UPS通信协议略有变化。
系统支持目前国内外市场所有UPS品牌。
一十五机房专用空调监控
↘监控内容：
A、监测部分：
回风温度、回风湿度、回风温度上限、回风湿度上限、回风温度下限、回风湿度下限、温度设定值、湿度设定值、空调运行状态、压缩机运行时间、乙二醇运行时间、加热百分比、制冷百分比、加热器运行状态、制冷器运行状态、除湿器运行状态、加湿器运行状态、温湿度变化曲线图、压缩机高压报警、压缩机低压报警、空调漏水报警、温湿度过高报警、温湿度过低报警、加湿器故障报警、主风扇过载报警、加湿器缺水报警、滤网堵塞报警等。
B、控制部分：
空调的远程开机、关机，空调的温、湿度的远程设定。
空调的所有监测与控制部份的具体情况依据空调厂家提供的通讯协议略有变化。
一十六电源配电柜监测
↘配电柜监控主要可以采集电源的电压、电流、电度、功率、频率等电量参数，可以有效的帮助用户分析记录设备的用电情况，同时也可以起到停电报警的作用。
↘对于配电柜检测需要在配电柜内加装智能电表，同时也要求配电柜有电流互感器。
↘有些用户在机房建设时可能采用的是智能配电柜，或已经安装了智能电表。
这时用户只需要提供电表的文本通讯协议，我司就可以将设备接入监控系统。
↘对配电柜分路空开状态的检测，主要检测空开是否掉电，并能够及时的报警。
↘对本电柜分路空开的电流检测，主要检测空开是否掉电、网络设备是否停机等，并能够及时的报警。
一十七门禁管理系统
系统概述
门禁系统是指基于现代电子与信息技术，在建筑物内外的出入口安装自动识别系统，通过对人（或物）的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统。
门禁管理系统其目的是为了有效的控制人员的出入，并且记录所有出入的详细情况，来实现出入口的方便、安全管理，包含发卡、出入授权、实时监控、出入查询及打印报表等；控制机可以联网和脱机工作；单门控制机、TCP/IP门禁机、网络型多门型门禁机可以选择使用；根据使用场合实用型、标准型、增强型、国际型可选择使用；门禁的出入记录可以做为考勤依据；门禁机同时也可兼做巡更，巡更人员刷卡时会记录刷卡信息但不会开门；根据不同场合可以选择分体机（主机、读头分开设计，主机采用铁箱）、一体机（主机、读头一体化设计采用塑料外壳，有液晶显示）及对讲内置机（高集成设计，体积小直接固定安装在小区单元门对讲主机里形成一个整体或把读卡器内置在小区单元门对讲主机里形成一个整体）。
6.1.1系统功能介绍
（1）基本功能
↘可控制各种不同的电控锁。
↘对不同的人可以设置不同的通行权限。
↘一天可设置六个时间段，可严格控制人员在每个时段的进出与否。
↘可以设定允许通行的时段在节假日及周末是否有效。
↘强行开门，超时未关门等自动报警。
↘多种信息记录：
每次开门时间，开门卡、编号，报警原因、位置。
↘开门延时可调。
↘可脱机或联网使用。
↘多级看门狗电路设计杜绝死机。
↘采用美国原装内置电池芯片，数据、时钟永不丢失。
（2）联动功能
↘安防联动：
开门动作（包括非法闯入，门锁破坏）时，启动联动监视系统，发出实时报警信息。
↘灯光等联动：
当刷卡有效时，自动打开相应区域灯光等
↘消防联动：
当出现火警时，自动打开相应区域通道
此功能实现有两种方式：
1、联动的信号可以按区域分别直接接入该区的门禁控制主机，出现火警，相关门全部自动打开。
2、消防联动信号接入门禁电脑软件，软件控制所有的门全部打开，此种方式要求软件一直运行。
（3）集中管理
↘管理中心统一对人员出入权限设置、更改、取消、恢复。
↘管理中心可远程控制开门。
↘管理中心可以实时监控每个门的状况及人员出入情况。
↘可以集中查询、打印等。
（4）脱机运行
门禁主机本身已具备存储、计算的功能，相当于一台小型电脑，管理中心通过软件把此门的权限信息下载到门禁主机，门禁主机能保存这些信息，即可不依赖于管理中心的PC能自动识别、判断、读写、记录进出人员的资料，PC机可随时发送指令给门禁机，更改人员权限或读取出入记录等。
（5）UCreate门禁管理系统特点
↘单门、网络多门、对讲内置机能混合组网同时能与TCP/IP门禁机等所有门禁机混合使用，统一管理
↘防雷击设计（10KV500A反应速度1-10纳秒）
↘适应市电电压波动（开关电源设计，输入范围AC180V—250V）
↘附加功能强大（报警、巡更等）
↘软件设计完善，千锤百炼，满足各种需求
↘支持TCP/IP协议、Internet管理
↘单日6时段、周日、周六、周六下午、30个自定义节假日、通道自由组合进出管制；具有关门到位检测，开锁后自动检查关门状况，超过开门延时发出警告信号
↘具备遭遇如火灾、盗窃等非常事件应对处理功能
↘特殊情况紧急按钮开门、电脑远程开门功能
↘定时开门（可设置某个时段将门/锁打开，在此其间无需刷卡进出）
↘联网在线兼备巡更功能，巡更卡刷卡后只留记录但不开门/锁
↘人员进出记录可作考勤使用
↘具备人员刷卡出入记录、报警事件、系统管理人员登录等情况的查询、报表统计、输出等
↘ID（EM）/IC（MifareHIDMotorolaTI）/指纹识别模式可选
（6）UCreate门禁管理系统独到之处
↘智能卡识别和指纹识别能在一个系统中混合使用，同一套软件统一管理，用户可根据不同出入口的安全级别选用不同的识别方式。
↘设备自动轮巡自定义，自动分配服务资源，负载均衡。
↘批量授权或撤消卡片进出权限。
↘管理不受地域限制，负载数量无限。
↘杜绝死机（多级看门狗电路设计）
↘数据、时钟永不丢失（采用美国原装内置电池芯片）
↘分体机硬件设计高度集成，结构更简单，故障更少（后备电源主机一体设计等）
↘定时设置开关门（可设置某个时段将门/锁打开，在此其间无需刷卡进出）
系统结构
门禁管理工作站通过TCP/IP网络访问一卡通系统数据库；通过RS485或TCP/IP控制和连接门禁机，各款型号门禁机可在同一个系统中综合使用，卡片识别和指纹识别可在同一个系统中综合使用。
一十八柴油发电机监控系统
柴油发电机是国防、邮电、医疗、学校等场所常用备用供电设备，当供电的主机电源发生故障时，备用的发电机必须能够及时的提供电源，保证供电正常，最大限度的减少因主电源故障而造成的损失。
为满足机组自动化和三遥的需要，我公司开发了UCREATE网络的柴油发电机自动监控系统。
它能对柴油发电机组的运行情况进行全面的检测和控制，完成在无人值守条件下全自动启动运行，停止及远程遥控，遥测，遥信等功能。
1系统组成:
自动监控系统的组成由如下所示组成。
系统由两个层次组成：
第一层为PC机，它完成监控软件的运行，实现监控画面，一般置于中央控制室；第二层为数据采集层，通过本地网或远程局域网将1台或多台发电机与监控中心相链接，实现统一监控与管理。
2监控内容：
启动电池电压、发电机转速、发电电压、电流、功率、运行时间、等，不同厂家发电机的设备可监控的内容略有不同。
以下为某带通信发电机组监测数据案例：
附录：
地址和数据
表1：
功能码01H所映射的开关量区
开关量
地址
项目（Item）
说明
0000H
公共报警
为1有效
0001H
公共警告报警
为1有效
0002H
公共停机报警
为1有效
0003H
公共电气跳闸报警
为1有效
0004H
保留
0005H
保留
0006H
保留
0007H
保留
0008H
紧急停机报警
为1有效
0009H
高水温报警停机
为1有效
000AH
低油压报警停机
为1有效
000BH
发电超速报警停机
为1有效
000CH
发电欠速停机
为1有效
000DH
速度信号丢失报警
为1有效
000EH
发电过频报警停机
为1有效
000FH
发电欠频停机
为1有效
0010H
发电过压停机
为1有效
0011H
发电欠压停机
为1有效
0012H
发电过流停机
为1有效
0013H
起动失败报警
为1有效
0014H
油压传感器开路报警
为1有效
0015H
输入口1停机
为1有效
0016H
输入口2停机
为1有效
0017H
输入口3停机
为1有效
0018H
输入口4停机
为1有效
0019H
输入口5停机
为1有效
001AH
输入口6停机
为1有效
001BH
输入口7停机
为1有效
001CH
输入口8停机
为1有效
001DH
输入口9停机
为1有效
001EH
MSC连接故障
为1有效
001FH
失磁故障停机
0020H
过功率停机
0021H
电流不平衡停机
0022H
逆功率停机
0023H
CANECU连接失败
0024H
CANECU报警停机
0025H
低油位报警停机
0026H
合闸故障停机
0027H
分闸故障停机
0028H
发电机相序错停机
0029H
母排相序错停机
002AH
零线电流故障
002BH
MSCID错误
002CH
保养时间到
002DH
母排输入故障
002EH
保留
002FH
保留
0030H
保留
0031H
保留
0032H
保留
0033H
保留
0034H
保留
0035H
保留
0036H
保留
0037H
保留
0038H
发电过流电气跳闸
0039H
输入口1跳闸
003AH
输入口2电气跳闸
003BH
输入口3电气跳闸
003CH
输入口4电气跳闸
003DH
输入口5电气跳闸
003EH
输入口6电气跳闸
003FH
输入口7电气跳闸
0040H
输入口8电气跳闸
0041H
输入口9电气跳闸
0042H
失磁故障电气跳闸
0043H
过功率电气跳闸
0044H
电流不平衡电气跳闸
0045H
逆功率电气跳闸
0046H
低油位电气跳闸
0047H
MSC通讯故障电气跳闸
0048H
MSC模块少电气跳闸
0049H
零线电流故障
004AH
同步失败跳闸
004BH
保留
004CH
保留
004DH
保留
004EH
保留
004FH
保留
0050H
保留
0051H
保留
0052H
保留
0053H
保留
0054H
保留
0055H
保留
0056H
保留
0057H
保留
0058H
高水温警告
0059H
低油压警告报警
005AH
发电超速警告
005BH
发电欠速警告
005CH
速度信号丢失警告
005DH
发电过频警告
005EH
发电欠频警告
005FH
发电过压警告
0060H
发电欠压警告
0061H
发电过流警告
0062H
停机失败警告
0063H
燃油液位低警告
0064H
充电失败警告
0065H
电池欠压警告
0066H
电池过压警告
0067H
输入口1警告
0068H
输入口2警告
0069H
输入口3警告
006AH
输入口4警告
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