中小机房一体化动环监控系统.docx

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中小机房一体化动环监控系统

中小机房一体化动环监控系统

第1章系统概述3

1.1系统概述3

第2章用户需求分析4

2.1.1机房的主要威胁4

2.1.2机房监控现状4

2.1.3机房监控基本需求4

2.1.4主要监控内容5

第3章系统总体设计7

3.1设计思路7

3.2设计目标7

3.3设计依据7

3.4设计原则8

3.5机房综合监控系统结构10

第4章系统详细设计11

4.1系统组成11

4.2系统功能设计11

4.2.1电量监测子系统11

4.2.2视频监控系统0

4.2.3环境监测控制系统1

4.2.4UPS监测系统2

4.2.5漏水系统3

4.2.6消防辅助系统3

4.2.7本地触控终端3

4.2.8云平台4

第1章系统概述

1.1系统概述

中小机房一体化动环监控系统是一个综合利用计算机网络、数据库、通信、自动控制、等构成的物联网技术，来实现对通信电源、空调、门禁等设备的运行情况进行实时监测，并对机房温度、湿度、漏水、烟雾等环境参量进行实时监测，实时检测并告警，可对空调设备进行遥控，能通过视频监控实时跟踪进入机房的人员，从而实现机房的无人或少人值守。

该系统了保障设备稳定运行和机房安全，提高了劳动生产率和网络维护水平。

第2章用户需求分析

2.1.1机房的主要威胁

2.1.2机房监控现状

一般是由1-2名专职/兼职人员管理；一般没有人实时监视；上班时间抽空巡视，大部分时间是无人值守。

非上班时间和节假日等机房无人值守时存在严重的安全隐患。

关键的环境因素：

温度、市电、人员的非法入内。

2.1.3机房监控基本需求

机房监控不需要在电脑旁实时监控，但要知道机房环境目前正常。

三大基本功能：

1.能及时报警，通知相关人员及时远程或前往机房排除隐患

2.可以随时随地、远程了解机房基本情况。

3.能记录历史数据

两大基本要求：

1.系统可靠，不可靠的监控系统给机房再增加了一层隐患！

2.功能实用、容易掌握、实用简单。

2.1.4主要监控内容

（1）机房市电监测

1）配电柜监控系统应该包括对供配电系统、重要支路、开关柜的监测。

可查看所监测配电线路的参数。

相应的参数应存有历史曲线，可查看该参数的历史曲线。

机房因电源问题引发的问题通常都能通过UPS的历史曲线分析出故障原因，甚至预防很多故障的发生。

如果某参数超出设定范围，系统应通过短信报警。

状态指示灯交替闪烁显示报警，在事件窗内可看到哪个参数越限，点击该事件，可以显示详细报警信息。

2）全面监视每个支路开关的电流的使用情况，实现越限报警；监视进线电源的三相重要参数，并在监控平台上统一监控。

对关键参数，可作曲线记录，查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对电源的状况有全面的了解。

3）为提高机房设备供电的可靠性，配电系统中的静态开关柜（STS）和动态开关柜（ATS）的开关状态、故障状态和切换状态等应受到监控。

当监控系统检测到开关跳闸，发生故障或者非法动作等不正常情况时，将自动启动手机短信报警，以方便管理人员及时的处理问题，避免造成更大的损失。

（2）机房环境温湿度监测

1）系统能对机房温湿度实时监视，显示并记录其运行数据。

系统支持机房电子地图显示温湿度分布，按当前存在的通信机房分区显示。

2）根据预先的设定，系统可以对机房温湿度参数和状态异常设定自动报警。

3）系统可以将机房温湿度数据生成报警报表，并可按需求查询或打印；

4）系统可以对机房温湿度进行历史曲线记录，并可随时查看任意一天的曲线记录。

5）提供将历史数据导入Excel表格的功能，便于在Excel中作各种分析比较；

6）可通过IE浏览器查询机房温湿度数据。

（3）机房漏水监测系统

1）系统能对机房可能的漏水区域实时监视，显示并记录其运行数据。

2）系统采用电子地图方式形象地显示实际漏水检测绳的分布。

3）系统应选用精确定位漏水监测设备，一旦发生漏水，应在监控画面上自动标示漏水位置。

4）根据预先的设定，系统可以对机房漏水设定自动报警方案。

5）系统可以将机房漏水检测数据生成报警报表，并可按需求打印。

6）一旦检测到漏水，系统可以显示其实际漏水位置，并在电子地图上形象显示。

（4）机房门禁管理系统

新增通信机房的门禁。

1）将门禁系统集成到机房综合监控系统。

2）应选用具有防潜返，多卡开门等功能的产品。

3）在机房综合监控系统中提供人员权限设置、开门/关门，及人员进出记录及查询。

4）根据预先的设定，系统可以对门禁人员进出进行实时显示并记录。

5）可通过IE浏览器远程查询人员进出记录。

第3章系统总体设计

3.1设计思路

1）机房综合监控系统集硬件、软件、网络于一体，采用先进开放标准的数据中间件和物联网主机；

2）利用物联网主机对机房的视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警等子系统进行整合并进行统一管理；

3）为了及时发现监控画面中的异常情况，最大限度地降低误报和漏报现象，系统中需引入智能告警技术；

4）平台软件按照业务需求对监控资源进行逻辑划分，按照用户等级进行授权，并根据不同授权获得相应信息，而无需额外建设投资

5）用户通过C/S、B/S方式模式对现场进行监控，C/S方式功能强大，需要安装软件；B/S方式操作方便，直接采用浏览器访问；

3.2设计目标

我们将建立一套适应中小型机房系统整体需求的现代化综合监控管理系统，对运行、业务、设备等进行统一、集中管理，实现以下目标：

1）集中统一管理所属机房的视频监控系统；

2）集中统一管理所属机房的环境监测系统；

3）集中统一管理所属机房的安全防范、火灾报警系统、漏水系统；

4）通过物联网主机对重要区域的视频进行智能分析；

5）通过物联网主机可以支持主流编码设备接入、报警数据、动力环境、门禁数据接入，并对多数据统一管理、融合、报警联动设置相关的联动；

6）通过平台软件可远程控制门禁和空调通风系统。

3.3设计依据

●《MPEG4视音频编解码标准—视听对象的编码》ISO/IEC14496-2

●《视音频编解码标准》ITU-TH.264

●《音频编解码标准》ITU-TG.711

●《远动终端设备》GB/T13729-2002

●《变电站通信网络和系统》DL/T860

●《循环式远动规约》DL451-91

●《电线电缆识别标志方法》GB/T6995

●《全介质自承式光缆》YD/T980-1998

●《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

●《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

●《民用闭路电视系统工程技术规范》GB50198-94

●《建筑设计防火规范》GBJ16-87

●《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-94

●《安全防范系统验收规则》GA308-2001

●《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-89

●《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90

●《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996

3.4设计原则

随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。

机房综合监控管理系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。

同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：

●可靠性

系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。

本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。

●先进性

在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。

●扩展性

系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。

系统加入新建机房时，只需配置机房系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。

●易管理性、易维护性

系统采用全中文、图形化软件实现整个机房综合监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。

●安全性

综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。

在机房采用完善的安全措施以保障机房设备的物理安全和应用安全，在机房与监控中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对站端设备的非法访问、入侵或攻击行为。

数据采取分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。

3.5系统架构

3.6系统优势

3.6.1高度集成化

动环主机+NVR+交换机+短信猫+4G路由器一体化五合一，只需一台主机，即可轻松搞定机房里的动力环境系统（包括视频存储、智能设备、报警设备、短信猫），另外集成度高，也意味着故障点减少，安装维护简单。

3.6.2传感器数据与视频数据统一融合

传感器数据告警联动可抓拍图片并录像,按事件关联,有效提高录像检索与回放效率

3.6.3视频智能分析

可支持视频周界及人脸视频智能分析

3.6.4手机客户端

一机在手，机房尽在掌握，机房报警，支持手机推送，第一时间掌握机房现场动环数据及视频。

第4章系统详细设计

4.1系统组成

机房综合监控管理系统由电量监测子系统、视频监控系统、环境监测控制系统、UPS监测系统、漏水系统、消防辅助系统、中心管理系统组成相互衔接、缺一不可的整体。

4.2系统功能设计

4.2.1电量监测子系统

（1）监测对象：

各机房配电柜电量仪。

（2）监测内容：

三相及各相电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、视在功率、有功电度、无功电度等。

（3）实施方案：

A：

在配电柜附近的专用采集箱内装带RS485通讯接口的MCP400S电量仪，分别采集相应的三相全电量参数；

B：

通过1根四芯屏蔽线分别将电量仪检测的信号（RS485）传输到物联网主机，并接入到其中1个485通讯口。

电量仪本身的供电要求为220VAC，为了保证电量仪在市电停电时也能正常工作，要求提供1路由UPS输出的电给电量仪本身供电。

示意图如下：

（4）实施目标：

当监测的参数超过设定的允许值或开关发生变化时，系统诊断为有故障（报警）事件发生，监控主系统立刻弹出相应的报警页面窗口，同时物联网主机自动发送短信到预设电话，实现短信报警，通知值班人员或相应的主管人员。

以下监测界面仅作参考：

4.2.2视频监控系统

视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。

视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。

本系统将机房环境监控和图像监控合二为一，因而可以随意实现机房环境与图像的联动控制。

一旦有异常事件发生，监控系统自动弹出现场图像画面，即时录像并作报警提示和处理。

满足生产运行对安全、巡视的要求。

4.2.2.1监控点分布

根据现场要求，进行网络摄像机点位布置，对机房进行全方位视频监控。

同时各个门的进出口布置红外幕帘传感器，用于监测是否有人员进出。

当有人进出时，红外幕帘传感器将报警信号传输到物联网主机，机房综合监控管理平台上自动联动对应的摄像机视频图像，同时产生报警。

4.2.2.2摄像机选型

一般情况下室内照明关闭，为了保证24小时监控，建议采用带红外补光的摄像机。

4.2.3环境监测控制系统

完善的机房综合监控管理系统应该是能够实现对从机柜微环境再到机房整体环境这样多层次的监控，并能重点实现对机柜内部的监控。

机柜内的微环境是设备正常运行所需要的物理环境。

机柜微环境参数最能体现设备所处的实际运行物理环境的情况，所以实现对机柜内微环境的监控也相当重要。

机房各个点的环境参数值是不同的，因此机房内整体环境监测的参数不能体现各机柜微环境参数，更不能体现重要设备内部的环境。

也就是说，即使机房整体环境参数正常，IT设备所在处的环境也不一定正常。

所以说机房的综合监控管理系统的重要性次于对设备的监控和对机柜内微环境的监控。

每台服务器90%的能耗转化成了热量。

机柜里就好像安放了多个“电烤箱”；

机柜内温度会比机房里高得多

在基准温度情况下，温度每升高10℃计算机的可靠性就小降25%;

磁盘会因热胀效应造成记录错误。

可能造成机器损坏、数据丢失，甚至引起电源短路、火灾等事故。

1）技术介绍

温湿度传感器，采用传感、变送一体化设计，采集温湿度数据，进行数据校正转换，转换成4-20mA电流环信号上传。

2）主要功能

机房内的温湿度传感器通过4-20mA的485接口连接至机房物联网主机，温湿度模拟量能实时上传控制中心，控制中心能随时查阅设备运行场地的环境温湿度，如果温度超过设定阀值，发出报警信号，并做出相应的处理（远程遥控空调）。

3）配置原则

•温度：

●1-2个温度传感器。

如果被测的房间太大，就应放置多个温湿度传感器。

以监控机柜温度为重点，每个服务器机柜配1个温度传感器，空调出风口采用温度和气流一体的传感器；如果想监控的更细，则可在空调进风口和房间其他位子安装温度传感器。

•湿度：

1-2个湿度传感器。

空调机的运行是为了降低机房内的温度，使机房内的整体温湿度保持在一个合适的范围内，机房各个点的温度参数值是不同的。

空调机出风口的温度值不能说明机房的整体温度和机柜微环境温度，空调的正常运行不能说明设备就能正常运行。

因此对空调的监控不能代表甚至取代对设备的监控。

主要技术参数可参考下表：

技术参数

温度测量范围

-25℃~85℃

温度测量精度

温度±0.5℃（-10℃~60℃）

湿度范围范围

5﹪RH~95﹪RH（非凝结）

湿度范围精度

湿度±3﹪RH（20﹪RH~90﹪RH，25℃）

响应时间

≤15s

数据传输距离

≥800m

输出信号

4~20mA

当温度传感器检测到机房内温度过高时，综合监控管理系统可以自动联动空调模块控制空调打开，自动联动新风模块控制打开新风机加速空气流通；当温度传感器检测到机房内温度过低时，综合监控管理系统可以自动联动空调模块控制空调关闭，自动联动新风模块控制关闭新风机。

湿度传感器的检测联动也是如此。

同时综合监控管理系统还可以自动联动除尘机控制模块对除尘机进行控制，自动联动净化机控制模块对净化机进行控制，自动联动灯光控制模块对灯光进行控制。

4.2.4UPS监测系统

机房内的UPS电源主要用于应急使用，防止电网突然断电而影响正常工作，给机房系统造成损害。

UPS监测系统是物联网主机通过UPS监测模块，对UPS电源的运行状态、电压、电流、功耗等多种UPS运行的内部信息进行采集、分析，确保机房的安全运行。

4.2.5漏水系统

机房内一般安装大型精密空调，空调加湿器、供水管等可能会导致泄漏。

加之铺设防静电活动地板，地板下的泄漏更难以察觉。

而地板下一般布置有各种线缆、插座等，一旦液体大面积泄漏可能导致不可预料的严重后果。

主要功能

能够对机房内的漏水进行检测，且实时报警。

在综合监控管理系统上实时记录漏水线缆感应到的漏水状态、漏水发生的位置。

当空调或其它漏水到感应线所在区域漏水时，综合监控管理系统发出报警。

4.2.6消防辅助系统

系统通过安装烟感探测器，每个房间安装一个烟感探测器，可以对机房内是否发生火灾进行监测和复核，降低误报率。

报警发生时，可以进行快速及时有效的报警，让损失降到最低。

4.2.7本地触控终端

物联网主机选配显示触控终端，通过显示触控终端可查看机房内各个传感器实时状态、现场视频监控、灯光空调等设备远程控制、具备签到功能可查看机房维护人员的巡检情况。

1，主界面

2，数据界面

3，视频监控界面

3，签到界面

4.2.8云平台

内置VSS云服务，支持P2P服务，实现浏览器、手机客户端、PC客户端互联网访问,支持报警消息推送

1，手机APP

手机安装手机客户端（VSMobile）后登陆，查看设备信息、历史数据、告警信息等想关信息。

设备信息

温湿度

视频