数据中心机房建设项目环境监控系统设计方案.docx
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数据中心机房建设项目环境监控系统设计方案
数据中心机房建设项目环境监控系统设计方案
1.1设计概述
1.1.1前言
随着用户管理能力的不断提高，过去单一的机房动力环境监测系统或机房安全防范监控系统已经不能满足用户不断扩大的应用需求，系统的纷繁使用户在管理的过程中耗费大量时间精力。
“KingWeb机房监控系统”工程是随信息化建设应运而生的，它是机房动力环境建设与安全防范技术结合的完美体现。
“KingWeb机房监控系统”利用综合布线技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术、网络安全技术等将所有子系统整合在一个统一的管理平台，通过一套管理平台软件进行管理，做到数据共享。
采用纯B/S结构系统使用户管理更加方便。
“KingWeb机房监控系统”是第三代纯B/S结构监控平台，能够通过WEB浏览器，使获得授权的相关管理人员通过网络对机房内的整体运行状况进行管理。
应用本系统，在本工程中要实现对于机房UPS系统、精密空调系统、供配电系统、漏水系统、温湿度系统、图像监控系统、门禁系统、新风控制系统、消防系统、红外防盗系统等子系统的集中管理，以上所有子系统通过统一的软件平台进行管理。
1.1.2设计依据
《计算机站场地技术条件（GB2887-89）》
《计算机站场地安全要求（GB9361）》
《电子计算机机房设计规范（GB50174－93）》
《电总通信机房动力及环境监控规范书》
《低压配电设计规范》（GB50054－95）
《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96
《安全防范系统验收规则》（GA308－2001）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《建筑安装工程质量检验评定标准（GBJ300－88）》
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS89:
97）》
《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》
1.1.3项目需求
本次机房监控系统的设计及建设是结合机房结构、设备内容、使用功能、操作对象和管理要求等综合因素进行考虑的，并做出合理的、适应特定工程使用和管理需要的设计。
机房监控的点表如下：
机房名称
UPS
空调
配电开关
配电质量
漏水
温湿度
视频
门禁
消防
防盗
新风
单位
台
台
路
路
米
台
台
道
个
个
套
主机房
2
24
15
5
4
2
1
2
1
动力机房
1
1
8
3
15
2
1
1
1
1
操作机房
1
1
钢瓶间
1
1
合计
1
3
32
3
30
7
5
5
3
4
1
表1：
KingWeb机房监控系统点表
以上所有系统的信息将集成到统一的监控平台软件进行后期处理，整个系统只需提供一套软件即可。
系统一旦监测到有报警或参数越限，将自动切换到相关的运行画面，越限参数将变色。
重要的参数，可作曲线记录，查询至少一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对设备状况有全面的了解。
系统异常时可提供电话、短信、声光、Email等方式报警，并提供报警事件查询、下载和打印。
1.2机房监控的内容
ØUPS监测系统
通过UPS智能接口采集输入/出/旁路电压、电流、频率，输出功率（有功、无功、视在），最大负载，谐波率极其超限报警信息等。
负载不平衡，输入中断，整流器、逆变器、电池放电，交流电源失效等告警信息等。
监测1台UPS的运行状况，只监不控。
Ø低压配电监测系统
在机房配电柜总线、空调输入线路及UPS输入端分别加装1台智能电量检测仪，共3台。
通过电量仪的智能接口，系统可全面检测市电进线配电柜的电源参数，例如三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率。
管理人员通过系统远程查看各项参数，达到无人职守。
对于机房的重要配电开关，监视开关是否跳闸或断电等状态非常必要，一旦开关跳闸断电，计算机系统立即停止工作，将造成整个系统崩溃，如不尽快处理造成的损失将无法估计。
本次监测配电柜输出端及重要机柜的共32路空气开关的闭合状态，有跳变则报警。
Ø精密空调监控系统
精密空调为机房创造符合要求的温湿度环境。
通过空调通讯接口采集回/送风温度、回/送风湿度等模拟参数；包括回风温湿度上下限，压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等报警信息；空调开/关机。
共监测2台精密空调。
可通过监控系统对空调进行统一控制和管理
Ø漏水监测系统
机房内有可能会产生漏水处（包括：
空调下、给排水管及窗户附近等处），均采用漏水检测系统可将渗漏情况感应出来，将信号通过机房环境监控系统通知工作人员立即采取措施。
本次设计中将围绕3台空调安装一套定位式的漏水系统，敷设30米漏水感应绳，一旦有水泄漏碰到漏水绳，漏水绳上的监测点通过控制器将信号输到监控主机，系统在第一时间报警，监控界面自动切换到漏水监测画面上，漏水点精确到1米，相应的漏水点变红色闪烁并发出语音报警，可大大减少寻找水源的时间。
Ø温湿度监测系统
在机房加装7套温湿度传感器，具体点位见点位表，监测机房内7个区域的平均温度，湿度。
通过系统实现温湿度上下限报警及故障报警。
可通过曲线报表反映机房在特定条件下实际温湿度状况以调整空调送风温度或调整发热设备的摆放位置。
Ø图像监控系统
由于机房内系统繁多，人员出入控制的要求也较高，因此图像监控系统对整个机房突发事件及事后取证将提供不可估量的作用。
采用数字监控系统对整个视频进行管理、图像侦测、识别、控制、存储以及检索。
主要针对机房所有出入口，共安装5台彩色半球摄像机，其中4台布置在主机房进门，动力机房1台，观察人员进入状况，并可以和其它系统设置联动。
1、图像监控系统功能
✧KingWeb平台作为一个成熟的监控系统，已经无缝集成了硬盘录像系统的所有功能，具有定时录像和触发录像功能，具备强大的联动性。
视频信号采用了MPEG-4（H.264）的压缩方式，所有录像的视频文件直接分布存储于本地监控主机，磁盘满后将自动刷新，使管理人员可轻松方便地实现各种资料的管理工作。
视频信息采用先进的流媒体格式，使监控、录像、回放、网络传输同步进行，监控画连续、流畅、无雪花和抖动现象。
并且根据用户不同的网络状况，系统可采用TCP/IP点对点、UDP单播、组播等不同的传输方式，以便最大限度地减轻用户的网络压力，保证视频信息的有效传输，使得各本地监控站、中心管理站或WEB端都可方便地查看到优质的视频监控画面。
✧同时，本视频监控系统具有智能搜索功能，可精确定位到任意一天的任意一分钟，具有很好的回放效果。
并且在进行历史视频回放时，各视频记录文件之间实现了无缝连接，无间隙感。
在同一显示器中可实时显示多路画面，双击鼠标就可实现单路画面与多路画面间的切换，因此，监控人员可做到实时监控机房内的任意一个场所，以便对各种突发事件作出快速、及时的反应。
✧本系统还具有自动侦测图像移动并报警的功能。
同时，移动报警的灵敏度以及报警的恢复灵敏度可由用户根据实际需要自由调整，以满足不同的移动报警要求。
当画面移动达到报警精度时，监控画面将变色闪烁，提醒管理人员注意，以便进行及时处理。
✧快速查阅和检索录像查阅和检索界面操作简单实用，完全不同于其他硬盘录像系统，可直接精确定位到每一天的每一分钟。
可以同步回放各个监控画面，便于比较各个监控画面的变化。
✧监控、记录、回放、网络传输同步进行可在一个显示器上同时实时监控和记录最多24路视频信号。
在记录和监控的同时，还可以回放任一时刻的录像。
能满屏显示某个画面，或者同时显示多达24路的监控画面，双击鼠标，就可实现切换两种模式的切换。
在监控、录像、回放的同时，可同时进行网络视频传输，实现网络监控。
✧用户可以预置报警预存时间，一旦报警事件发生，系统将按预存时间提前记录事件过程，可以科学地记录事件的全过程。
✧报警联动功能：
系统接到报警后，可输出控制信号联动相关设备，如控制门锁、照明开关等等设备。
2、系统的联动
通过机房监控系统主平台“KingWeb平台”的内部信息共享，视频将与门禁、防盗报警或消防等系统集成后进行联动，系统能自动识别并响应其它设备的报警信号，协调运行。
如门禁系统遭非法操作或消防报警，图像监控系统能自动命令就近的摄像机监视该部位的情况，同时发出报警信号并录像。
Ø门禁管理系统
本次机房监控系统通过集成门禁管理主机达到对门禁系统的无缝集成。
用户通过操作“KingWeb平台”达成对门禁系统管理的所有功能，很好地实现了资源共享的目的，也大大提高了管理效率。
在机房各道出入口各安装1台读卡器，其中主机房2道门，操作间、钢瓶间、动力机房各1道门，通过授权管理，只有持有效卡的的合法用户才能进出门禁控制区域，出入记录全部存贮在电脑中，出入口控制完全采用电子控制，保安人员只需在控制室中，就可对所有门禁区域进行监测和控制。
1、门禁管理系统功能
✧授权管理：
通过管理主机预先编程设置，系统能对持卡人的通行卡信息进行有效性授权（进/出等级设置），设置卡的有效使用时间和范围（允许进入的区域）。
✧报表功能：
系统可对所有的出入、报警、故障事件做记录，并根据需要分类查询，为其它管理工作提供数据依据。
✧监控功能：
管理主机可遥控所有门禁点电锁的开/关，以多级电子地图或表格方式实时显示所有门禁点的开关状态，详细记录每次开门的时间、日期、进出人员的卡号、姓名等资料。
✧查询功能：
当读卡器上有人刷卡时，控制中心的PC机上显示出持卡人的信息，以供保卫人员核对是否本人持卡。
2、系统的联动
门禁控制主机通过与机房监控系统主平台“KingWeb平台”的接口通讯，与视频系统、消防报警等系统集成后，能自动识别并响应其它系统的报警信号，协调运行。
如消防报警，门禁系统将自动打开所有门，视频监控系统能自动命令就近的摄像机监视该部位的情况，同时发出报警信号并录像。
Ø新风控制系统
根据要求，系统需要对新风机的运行状态进行实时监测。
由新风机厂家提供新风机运行状态的干接点信号，通过采集该接点信号，对新风机的开关状态及报警状态进行监控，同时通过改造新风供电系统实现控制新风机的开启和关闭。
Ø消防报警系统
通过采集机房消防系统烟感探测器的报警信号实时监测机房区域的火灾情况。
消防系统利用机房监控系统的多样稳定地报警方式，及时通知相关管理人员迅速采取行动，以尽可能减少损失。
可联动门禁系统打开所有的门锁，并联动图像系统进行录像。
Ø防盗报警系统
通过布置4个防盗报警探测信息点，采集红外探测器的报警信号实时监测机房的防盗情况，以达到探测非法侵入，掌握非法人员侵入情况及其动向，当检测到报警时则通过电话、短信通及时通知相关管理人员迅速采取行动，且可联动视频系统进行录像取证。
本工程所有的子系统在设计上不是仅仅将其作为一个独立的子系统，而是将其有机的融入机房环境集中管理系统之中，这样单系统的作用就不仅仅是实现各自监控功能，而是为整个数据中心在提高管理效率或提升功能方面需要的应用。
1.3系统设计方案
Ø系统软件选型
针对项目的实际需求，所有动力环境及安全防范设备将通过统一的监控系统平台软件进行集成管理，因此，该平台软件就成了本项目的核心。
平台软件我们将选用专业机房监控平台《KingWeb信息集成平台软件》。
它与后台服务器、前端采集设备、中间通讯设备一起组成了完整的“KingWeb机房监控系统”。
《KingWeb信息集成平台软件》为目前国内最先进的第三代监控组态平台，网络功能更为强大，远程与本地实现完全同步；它运用了最新的计算机技术，采用了实时多任务操作系统，多线程的编程技术，中间件技术、多媒体技术、基于目前国际流行的通用TCP/IP协议进行组网实现网络监控。
能够将所有设备环境监控信息，包括视频、设备运行参数、报警信号等集成在同一的平台上，极其方便机房管理人员的操作管理维护，而且用户可以在任意网络上实现对机房的全面监控，真正使“无人值守”机房成为现实。
Ø系统结构选择
根据本项目的具体情况，我们将监控主机设置在机房的机柜内，用户在总控中心或办公室操作，全部通过WEB方式来完成。
整个监控系统分为三层：
现场采集中心、集中监控中心和远程管理中心。
Ø集中监控中心
集中监控中心是是由监控主机、报警模块、监控软件KingWeb平台等一起构成的，负责对现场采集的所有设备进行集中监控管理，接收前端采集器传来的各种实时数据（设备信息和报警信息等），显示监控画面内容，实现对监控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、手机短信等输出报警内容，发送管理人员的控制命令给现场设备。
Ø现场采集中心
现场采集中心主要由现场智能设备（如UPS、精密空调等）、各种采集探测器（温湿度探测器、漏水控制器、电量仪等）、智能模块（协议转换模块、信号处理模块）等组成。
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