机房综合监控系统方案.docx
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机房综合监控系统方案
机房动环综合监控系统
解决方案
北京纳米德奔科技发展有限公司
2016-6-14
一、系统概述
1.1概述
机房是整个信息网络工程的中枢，是数据传输中心、数据处理中心和数据交换中心，因此机房的环现场境设备必须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，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储以及整个系统运行的可靠性构成威胁，若事故严重又没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。
尤其对需要实时交换数据的单位的机房，机房管理显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。
建立远程环境监控系统可以大大降低人员维护成本和人员投入，为企业带来巨额汇报。
1.2项目需求
机房需要建立环境、动力、消防联网监控系统，统一接入中心控制中心。
前端系统可以接入网络温湿度监测系统，实现对机房温湿度信息的采集。
中心控制室具备前端所有监控网点集中管控功能，并通过中心大屏轮巡显示各网点监控信息，做出报警预警统计、联动等功能。
1、动环监控系统需提供机房温湿度监控、配电柜电量监控、配电柜开关监控、UPS监控、漏水监控、消防监控、空调监控、蓄电池、烟感监控、发电机监控等功能；
2、全部监控在信息中心集中监控，要求具备手机短信、电话、声光等报警功能；
二、建设目标
机房建立包括环境温湿度的监测系统，主要监控对象包括：
机房全覆盖温湿度监测，实现全面集中监控和管理，保障机房环境及设备安全高效运行，以实现最高的机房可用率，并不断提高运营管理水平。
机房监控管理平台要能实现四个目标：
为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源；
节省机房运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的；
确保提高机房管理工作效率并提供安全舒适的工作环境；
系统软/硬件均采用模块化结构设计，适应发展需要，做到具有可扩展性、可变性，适应环境的变化和工作性质的多样化。
三、设计相关
3.1设计原则
1）技术先进性：
选用国际最新的专业厂家产品
2）系统高可靠性：
系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品
3）系统运行管理方便：
软件系统中文化，操作方便
4）技术支持能力强：
承建单位技术实力强，服务完善
5）系统可扩展性能强：
模块化结构有利于扩容与扩展
6）系统选型具有高性能价格比
7）维护方便：
模块化结构，并具备专家自诊断功能
8）建设时间短：
在较短的时间内完成系统的安装调试
3.2设计依据
《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87
《中华人民共和国安全行业管理规范》
《软件工程国家标准》
《中国电气安装工程施工及验收规范》
《社会公共场所安全防范工种设计规范》
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）
《计算机机房集中监控用户要求》
《计算机站场地技术条件》GB2887-89
《计算机站场地安全要求》GB9361
《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）
《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887-2000）
《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
《通信系统机房设计》（GBKJ-90）
《安全防范通用图形符号》（CA/74－94）
《安全防范工程费用概预算编制办法》（CA/T70－94）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232.90.92）
《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/70-94
《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000
《信息技术设备包括电气设备的安全》GB4943-95
《以太网标准（802.3ab/802.3u/802.3z等）》IEEE-802.3
《介质存取控制桥标准》IEEE-802.1d
《虚拟网标准》IEEE-802.1q
《优先级IEEE》IEEE-802.1p
国家或行业批准的相关产品通用技术条件
四、动环综合监控系统
4.1.1概述
机房环境及动力监控系统应采用现代的计算机技术，多媒体技术，通讯技术实现短信息报警功能。
机房环境及动力监控系统应能够对机房各种设备进行统一的监控与管理，减轻机房维护人员工作负担，同时提高整个系统运行的可靠性、稳定性、兼容性和扩展性，实现了机房的科学管理，真正使“无人职守”机房成为现实。
4.1.2动环监控设计原则
系统设计遵照先进性、实用性、易操作性、可扩展性和易维护性、开放性和标准性、可靠性和稳定性、安全性和保密性的设计原则。
1）先进性
充分参照国内外先进、成熟的技术、方法和手段，项目建设中所采用的设计方案、技术、产品均处于领先地位并具有可扩展性、连续性和前瞻性。
2）实用性
终端产品和系统均具有很强的实用性，紧密结合项目的需要，操作简单，技术先进，经济实用。
3）易操作性
系统的管理操作简便，减少管理维护的难度。
管理系统和相关设备具备图形化管理界面及远程管理、维护及软件升级等功能。
4）可扩展性和易维护性
系统结构合理、可扩展，可以集成不同厂商不同类型的产品。
采用先进的技术和方法保证可扩展性，具有简易实用的维护手段，能做到故障的快速定位和排除，以减少工作人员的工作量，提高系统的运行效率。
在保证使用要求和技术可行性的前提下，选择易于操作、管理、技术先进、界面友好的设备和管理系统，具有较好的声像信息流控制、监视和质量保证等管理功能。
5）开放性和标准性
系统按照开放性和标准性的原则进行设计。
系统和核心设备统一遵循国际通用标准，统一标准，统一技术接口，保证系统的可扩展性及系统的延续性，并综合体现当今的先进技术。
整个系统具有互联性和互操作性，满足系统的扩展和升级的需要。
6）可靠性和稳定性
从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、技术支持和维护能力几方面综合考虑进行系统设计，确保系统运行的可靠性和稳定性。
系统采用成熟和高质量的技术与产品，具备可靠的备份策略，提供冗余设计、系统检测、系统备份、断线自动恢复等手段，确保系统在运行期间不间断工作。
同时，系统具有抗干扰或冲击能力。
7）安全性和保密性
系统设计和建设中，采取有效措施，在信息数据传输中设置了SSL128位加密套接字协议层，加强了对信息数据的保护，从而提高了传输过程中的安全性。
同时系统还设置了安全机制、控制权限等，来确保系统的整体安全。
4.2需求分析
◆计算机集中监控软件（环境综合监控管理系统，智能环境监测控制管理系统V1.0）
系统要求采用全中文操作界面，能够实时查看各种智能设备或子系统的所有运行参数及运行状态。
同时当机房内部出现异常情况时，监控管理系统能够通过软件界面报警、短信息、电话、声光等多种方式通知机房管理人员，能够及时反馈机房的详细故障信息。
监控客户端借助现场集中监控平台，可以直观地查看到现场各监控子系统的运行情况，并能进行必要的控制。
系统应具备丰富的日志管理和报表管理功能，可对外提供多种标准化接口，适合在各种监控系统之间的集成监控。
机房综合监控集成机房基础设备监控、报警处理、视频监控等功能，一旦设备发生异常情况，将通过短信或告警的方式提供给信息管理中心工作人员，为故障点的及时排查提供有力的保证，提高整个机房的可靠性，也提升整个机房的运行效率，实现对机房的科学管理。
◆监控范围和联动要求
动力监控：
对机房内的常规动力设备，如发电机、配电柜、UPS、蓄电池等实时监控。
环境监控：
对机房精密空调、温湿度、漏水、新风系统等实时监控。
安全监控：
对门禁系统、烟感传感器等消防系统实时监控。
建成联动管理系统，发生报警时，相关系统、设备之间按照联动策略，对事件进行逻辑判断和综合处理，并及时通过短信报警。
数据管理曲线数据，包括历史曲线和实时曲线，数据可保存2年（根据服务器的存储空间而定）。
机房监控与网络拓扑相结合。
◆各子系统监控要求
计算机集中监控管理系统根据项目的设备、网络等实际情况有不同的实现方式。
温湿度监测子系统。
分别在各个机房安装环境监测控制器，采用进口的温湿度传感器，可以长期的、精确的采集温湿度数据，并可对各个监测点进行单独校准和设置上下限报警值。
当监测数据超出上下限报警值时，环境监测控制器可自行立即联动控制应急设备，并同时将报警信息快速传输至智能环境监测控制管理系统服务器主机，智能环境监测控制管理系统将发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员，智能环境监测控制管理系统电子地图上可以显示出报警点位置，以便进行进一步的快速处理。
漏水监测子系统。
配置漏水报警控制器。
用引出线将控制主机与现场的感应线缆相连，感应线缆沿空调附近裸露安装，感应线末端用一个终止端使系统形成一个完整的回路。
当发生漏水现象时，感应线缆感应到某处有漏水事件发生，系统将即刻响应，弹出相应的报警窗口，可从电子地图上线缆的颜色变化来判断报警的发生；同时，现场值班室还将通过多媒体声音报警，通知相关人员前来处理。
配电柜电量监测子系统。
实时显示并保存配电柜通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和运行状态。
实时判断各项运行参数是否正常或发生报警，当出现任何部件发生故障或数据越限时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
配电柜开关监测子系统。
实时显示各个开关的状态。
实时判断各个部件是否出现异常变动，当某部件发生故障开关出现异常变动时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
UPS监测子系统。
实时显示并保存UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态。
实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或数据越限时，控主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息报警，通知值班人员或相应的主管人员。
蓄电池监测子系统。
蓄电池监测管理系统，对其连接的蓄电池组和电池组中各单体蓄电池参数进行实时监控。
实时显示并保存包括：
单体蓄电池电压、电池组电流的实时监测；能够准确反映蓄电池劣化状态：
对UPS直流母线进行监测：
实时监测直流母线电压，对UPS整流部分故障进行预判。
当蓄电池的某部件发生故障或数据越限时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
精密空调监测子系统。
实时显示并保存各空调通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。
报警时，可通过所殚出的报警窗口中相应颜色的改变来分辨报警，同时系统将发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
通过历史记录直观看出空调机的运行品质，防止小的故障扩大。
烟感监测子系统。
实时显示各个烟感传感器的工作状态。
实时判断是否出现异常变动，当发生故障或出现异常变动时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
4.3设备需求统计
温湿度监控系统基于网络结构，管理人员通过安装监测软件，根据自定义权限查看设备监测状态。
温湿度监控需求：
实时监测要素房间的温湿度值，及参数值越限报警，并实现历史曲线记录；并在监控界面上以图形直观地表现出来。
将一段时间内要素房间的温湿度值通过历史曲线直观显示，方便查询。
温湿度监测位置以图形的方式呈现，方便管理人员直观的了解各监测点的实时状态。
报警形式：
采用集中式短信报警、电话报警、声光报警方式。
4.4技术方案设计
根据动环监控技术规范要求，我公司以《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008对B级信息系统机房的要求为核心标准，选用纳米德奔环境综合监控管理系统——智能环境监测控制管理系统V2.0.1及配套设备对该系统进行设计。
本系统在满足常规动环监测系统的所有功能条件下，新增了如下优势功能：
1）手机短信反向查询功能。
除在发生报警时系统主动向管理人员发出手机短信报警信息之外，管理人员也可通过手机向系统发出查询代码，查询各系统监控状态和记录。
2）电子地图导航功能。
能自定义机房布置图、点位图，并具有实时反映监控系统本身运行状况的自诊断功能。
3）选用集成的温湿度采集报警一体机。
该一体机将温湿度传感器集成为一体，可检测内容包括：
温度、湿度，优于温湿度一体化传感器，同时还配有LED液晶显示屏，具有本地存储报警信息、数据参数校准、联动控制输出等先进功能，利于机房环境监测功能扩展。
4）蓄电池监测系统实现蓄电池实时数据和历史数据的远程查询，具有电池实时曲线、历史曲线等显示功能。
5）本环境综合监控管理系统采用网络架构，设服务器端和客户端。
既能满足现场管理需求，又能方便用户远程管理，及时把握现场情况。
4.5总体设计
4.5.1系统组成：
根据机房智能环境监控项目的具体要求，机房环境综合监控系统分为动力监控系统（对机房内的常规动力设备，如发电机、配电柜、UPS、蓄电池、机柜等实时监控）、环境监控系统（对温湿度、机房空调、漏水、新风系统等实时监控）和安全监控系统（对烟感传感器等系统实时监控）三个子系统。
如下图所示。
4.5.2系统架构与说明
系统架构拓扑图如下图所示：
机房综合监控管理服务器实时记录各子系统采集的监控信息数据，发生报警时，相关系统、设备之间按照联动策略，对事件进行逻辑判断和综合处理，并及时通过短信和网络报警；如管理人员有需求时，可以通过短信向管理服务器发送短信查询各监测点的监测情况。
数据管理曲线数据，包括历史曲线和实时曲线，数据可保存2年（根据服务器的存储空间而定）。
安装说明：
该系统网络联接，机房监控可与网络系统相结合。
计划将管理服务器与客户端均放于信息中心，通过网络对机房、环境、UPS蓄电池、空调、烟感和设备进行监控。
4.5.3温湿度监测系统
如图所示，对于精密的电子设备，其正常运行对环境温湿度有比较高的要求。
机房环境条件的好坏，对充分发挥计算机系统的性能，延长机器使用寿命、确保数据安全性以及准确性是非常重要的问题。
在机房内配置温、湿度传感器，设定温度警戒值，当机房内温、湿度超出警戒温度值的持续时间超出设定值，立即通过服务器发出报警信息；以免过高的温度危及设备安全、信息数据安全甚至成为火灾诱因。
根据需求，在各个机房根据面积安装环境监测控制器。
4.5.4漏水监测系统
如图所示，漏水监测系统采用分布式传感检测，即用特种感应线将水源包围。
系统主要包括漏水控制器、漏水感应线及其他辅助设备。
可以实时检测并记录漏水报警变化。
配置漏水报警控制器，用引出线将控制主机与现场的感应线缆相连，感应线缆沿空调附近裸露安装，感应线末端用一个终止端使系统形成一个完整的回路。
当发生漏水现象时，感应线缆感应到某处有漏水事件发生，系统将即刻响应，弹出相应的报警窗口；同时，发送报警短信通知相关人员前来处理。
4.5.5配电柜电量监控系统
如图所示，配电柜电量监控系统实时显示并保存配电柜电量监控系统通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态。
实时判断配电柜的部件是否发生报警，当配电柜的某部件发生故障或数据越限时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
4.5.6配电柜开关监控系统
通过状态采集系统对配电柜开关状态进行监测。
实时判断配电柜的开关状态，当配电柜的开关状态发生变化时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
4.5.7UPS监测系统
如图所示，UPS监测系统实时显示并保存UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态。
实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或数据越限时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
4.5.8蓄电池监测系统
数据采集系统通过与各单体电池的连接，单一模块即可实现对于单体电池的电压、电池组电流的实时监测。
多个数据采集模块可以通过RS485接口进行连接，通过网络扩展满足各个接入机房蓄电池配置的要求。
电池组电流、电池组电压监测模块:
实时测量电池组的组电压及组电流状态。
单独使用时，也可以通过内置的RS232接口单独传输电池组电压、电流数据。
接入机房蓄电池配置系统连接示意图：
汇聚机房和中心机房蓄电池配置系统连接示意图：
通过智能环境监测控制管理系统，可以将模块采集的数据进行远程的监控和数据处理。
4.5.9精密空调监测系统
如图所示，实时显示并保存各空调通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。
报警时，可通过所殚出的报警窗口中相应颜色的改变来分辨报警，同时系统将发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
通过历史记录直观看出空调机的运行品质，防止小的故障扩大。
4.5.10烟感监控系统
通过状态采集系统对烟感传感器状态进行监测。
实时判断烟感传感器的工作状态，当烟感传感器的工作状态发生变化时，主系统立刻弹出相应的报警界面窗口，同时监控主机发出报警短信息，通知值班人员或相应的主管人员。
4.5.11计算机集中监控软件
智能环境监测控制管理系统V2.0.1与智能环境监测管理系统客户端软件V2.0.1功能介绍
本系统软件可进行二次开发进行扩展功能。
该系统采用全中文操作界面，能够实时查看各种智能设备或子系统的所有运行参数及运行状态。
同时当机虏内部出现异常情况时，监控管理系统能够通过软件界面报警、手机短信息等多种手段通知机房管理人员，能够及时反馈机房的详细故障信息。
可以实时记录数据，查询历史数据，报警信息，输出和打印数据表格，中心控制平台共分为服务器管理和查询管理，服务器软件针对超级管理员使用，可以更改前端采集设备的信息。
比如报警值。
系统能够远程对不同区域多点的温湿度数据、进行实时远程监测；并将所有的数据传输到数据服务器上进行数据存储、查询与分析，并输出打印多种历史报表。
当某一个区域的温湿度出现超标的情况，系统可进行超标报警。
系统分为Server端和Client端。
Server端具有全部处理功能和本地存储功能、报警功能；Client可根据用户需求提供显示、查询、统计报警数据、历史数据等功能。
◆数据管理功能
动态记录功能：
连续如实的采集和记录各种数据，以文字、数字、表格和曲线方式进行实时显示和记录监测信息；如下图所示：
实时查询相关设备的状态、参数，提供实时数据曲线功能，可对设备当前的参数变化进行密切的监测，并可实时打印。
对设备的重要参数可进行2年以上的历史数据保存，可在直观的坐标图中以曲线形式显示，并可支持屏幕打印输出。
用户可以对曲线的显示精度进行时间范围调整，可以细致到以天为单位的曲线变化输出。
所有打印出来的曲线图都有打印范围内数据分析，可以显示出月平均值、年平均值、最高值/最小值分别为多少。
数据存储功能：
所有的环境监测数据采集实时记录到主机计算机上，按要求记录各个监测点变化、实时数据表格及工作情况报告；可以定时自动保存、备份、归档等；
◆报警及查询功能
如图所示。
具有多种方式的并行报警能力，发生事件报警时可根据级别高低同时发出短信文字信息等多种报警。
报警定位及报警信息可视化功能，当系统出现报警信号时，可以根据系统自身的报警定位功能，将出现问题的节点及状态输出至屏幕显示，确保用户能够准确的发现故障点。
超限报警功能：
在出现超标监测数据的时候，如温湿度超过设定上下限时，可以按照操作人员指定设置的方式输出报警方式。
◆图示功能
如图所示，系统提供电子地图导航功能，能显示系统网络结构图、自定义机房布置图、设备工作原理图等，具有实时反映监控系统本身运行状况的自诊断功能。
◆在线维护功能
支持基于现场监控端和远程集中监控端的在线维护方式。
基于远程集中监控端的在线维护可以对系统进行页面修改、部分设备参数修改和部分逻辑功能的修改，主要用于保证远程集中监控端和现场监控端的系统一致性，满足日常维护的大部分需要。
所有的在线维护方式都可以对系统信息进行管理（查询、统计、定义、确认）。
所有的在线维护方式都必须得到合理的用户权限认证，保证系统的安全性。
◆集成功能
系统预留有接口功能：
系统设计原于多种接口对接预留，支持二次开发，除本招标文件所需子系统外，可以按照不同需要与门禁、防盗报警、消防等各种监控系统对接。
可实现了各子系统间的联动，使得各个子系统之间真正能实现数据流动和资源共享，因此也保证用户在现有的投资下，能够实现更加强大、完善的监控。
可实现对系统或设备的灵活、有效的操作、控制，可以实时更改联动功能和效果。
4.6主要产品介绍
◆环境监控控制器：
温湿度采集报警一体机（带液晶显示）
温湿度采集报警一体机功能介绍：
设备的传感器使用了进口元气件，保证数据的稳定和准确性，通过液晶屏直接显示本地的数据，更直观掌握现场的环境状态，设备本地可存储报警信息，方便查询。
本地还可进行上下限设置，参数校准、联动控制应急设备，设置声音报警等。
外观如下图所示：
产品特点：
☆采用高性能进口温湿度传感器，准确度和稳定性能高。
☆采用数字信号传输，布线方便，信号传输距离远。
1.对环境中的温湿度进行不间断实时检测
2.数值通过液晶本地显示当前值以及报警信息
3.系统报警通过蜂鸣音或LED声光报警
4.系统可以存储最多200条报警信息
5.通过按键输入设置报警数值
6.设备具有参数校准功能
7.通讯及传感器接口有过压及雷击的防护电路；
8.硬件和软件上均采取先进的抗干扰措施；
9.对模拟量的测量提供4级报警限值；
10.输出5路报警联动控制（5路遥控）。
检测内容：
温度、湿度、氧气、二氧化碳、六氟化硫...等（可选）
测量范围：
湿度：
0～100％RH温度：
－15～75℃氧气：
0～100％
二氧化碳：
0～2000ppm可定制0～50000ppm
六氟化硫：
0～1500ppm可定制0～3000ppm
分辨率：
1ppm、0.01%Vol（128*64点阵液晶显示）
精 度：
±3%
响应时间：
≤2秒
恢复时间：
≤10秒
传感器使用寿命：
氧气5年、湿度10年、二氧化碳15年
工作温度：
-20℃～+60℃
电源：
12VDC
输出：
RS232、RS485
◆数据采集监测主机：
采用可插拔端子设计，便于安装维护。
如下图所示，靠近控制台DB9端子的为第一个RS485端口，以此类推。
安装方式采用机柜式，1U
集转换和采集于一体，降低成本，简化安装，同时提高了产品系统的可靠性。
提供16个干接点接入口（遥信接口），实现对各种弱电开关量输出设备的监测。
八个标准RS485端口，采用标准508端子接口（8路遥测）。
各通道状态均有指示灯指示，同时具有电源指示灯和运行指示灯，可以更加直观地了解采集器工作状态。
多种通讯波特率可选，通过软件设置模块地址和通讯波特率，无需使用开关。
设备支持10/100Mbps自适应以太网接入，如果与网卡连接，需要使用交叉网线。
与交换机或集线器连接，使用普通的568B/A网线即可。
管理设备：
设备提供了一个RS232管理口，参数为：
9600bps，8数据位，1停止位，无校验，无流控。
使用2、3交叉的RS232电缆连接电脑串口，通过超级终端软件登录到设备进行管理；可以使用VSPM的
升级会员 