EMS机房环境监控系统方案.docx
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EMS机房环境监控系统方案
EMS系列环境监控系统
解决方案
2010年4月
第一章项目概述
1.1项目背景
影响机房安全的环境因素：
●机房进出管理不当，机柜被随意
开启,线路被拨插或改接；
●机房地面积水,影响网络设备运行；
●电源系统不稳定,影响网络设备
运行；
●空调及新风系统故障，导致尘埃或
纤维性颗粒积聚，微生物的作用还
会使导线被腐蚀断掉；
随着信息技术的发展和普及，计算机系统及通信设备数量与日俱增，规模越来越大，中心机房、计算机系统和通讯网络已成为各大单位业务管理的核心部分。
为保证其安全正常运行，与之配套的机房动力系统、环境系统、消防系统、保安系统必须时时刻刻稳定协调工作。
如果机房动力及环境设备出现故障，轻则影响电脑系统的运行，重则造成计算机和通信设备报废，使系统陷入瘫痪，后果不堪设想。
因此对中心机房的动力及环境系统进行实时集中的监控极其必要。
●过高的室温会使元件失效率急剧增加，使用寿命下降，过低的室温又会使磁介质等发脆，容易断裂；
●相对湿度过低，容易产生静电，对微电子设备造成静电干扰，相对对湿度过高，会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大；
●机房明火管理不严，给机房造成很大的安全隐患。
鉴于机房的重要地位以及机房辅助设施的重要性，因此有必要建设机房综合监控系统。
SUNWEEMS系列是专为现代计算机及网络通信机房而设计的远程环境及网络监控报警系统。
EMS系列除可监视机房内的环境参数外，更可监控网络上的IP设备。
它可通过多种不同的通信方式发送报警信息,而且EMS系列已内置了网页服务器，用户可方便地通过网络监测到机房的信息。
1.2建设目标
项目的总体目标是通过对机房内的环境进行统一监控和管理。
按照标准的机房进行监控，主要通过对环境、动力、消防、保安系统进行建设，对机房内的温湿度、市电、烟雾、漏水、安防等建立一套较完整的机房动力监控、环境监控、安全防范监控的管理体系，实现对机房运行环境科学管理，及时发现机房辅助设备的故障和故障隐患，做到及时发现、及时处理。
1.3设计原则
根据机房监控的实际需求需要，以及国内外技术发展的现状和方向，参考国内外其他省市机房监控技术建设的经验，借鉴其建设经验，在方案中我们遵循以下几项总体原则：
⏹稳定可靠:
只有稳定运行的系统，才能确保电子防控工程系统平稳运行。
我们采用低功耗嵌入式ARM芯片，标准工业规格设计，具有硬件看门狗电子线路，永不死机，并且具有来电自启动功能。
⏹架构合理具有可扩展性：
系统采用先进采用模块设计来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备良好的扩展条件。
可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能和功能。
⏹一体化设计：
机房内所有被监控的智能设备和各种传感器到监控主机采用直接连接，减少故障点，中间不需要任何采控模块和协议转换模块；真正意义的实现由监控主机自身对所有设备的信号采集和数据采集，由监控主机自身实现对采集的信号和数据进行分析、处理、报警等功能，真正做到allinone.
⏹系统易于操作：
系统的前端产品和系统软件均有良好的学习性和操作性。
嵌入式设备追求易用性，在略通电脑操作的情况下通过培训熟练掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。
⏹系统具备升级维护能力：
由于监控主机和传感器之间采用直接连接，因而维护方便，能迅速的排除故障；系统整体采用模块化设计，因而具备良好的软件升级能力。
1.4设计依据
⏹《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）
⏹《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008）
⏹《计算站场地安全要求》GB9361-88
⏹《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82
⏹《安全防范系统通用图形符号》GA/T74—94
⏹《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96
⏹《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
⏹《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS89:
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第二章EMS系列机房环境监控系统介绍
2.1系统介绍
EMS系列机房环境监控系统，由嵌入式环境监控主机、系统报警设备、前端被监测设备及各种传感器组成。
中间不需要任何协议转换模块、多功能串口卡、工控机等。
机房内被监测设备、各种传感器、报警设备直接与EMS系列机房环境监控主机相接。
安装方便，大大减少了因为中间协议转换设备故障、多串口卡故障、操作系统故障所带来的数据采集中断，造成整个监控系统瘫痪的问题。
机房管理人员只要用自己的办公机器打开IE浏览器，输入EMS系列机房环境监控系统主机的IP地址、系统帐号，就可以登录系统。
可以看到各监测设备的实时数据。
系统日志，报警记录等信息。
由此减少了机房管理人员的大部分工作量，工作效率更高，确保机房的长期稳定运行。
系统可以广泛用于多个领域和多种网络环境，既可以应用于对单个机房的动力环境进行监控，也可应用于对多个联网机房实现集中监控，联网集中监控请看第五部分。
2.2EMS系列机房环境监控系统拓扑图
2.3EMS系列机房环境监控系统功能特性
⏹集中监控
系统应对单个机房内各种动力设备,环境设备及系统状态信息,报警信息等进行完整集中监控,并有良好的扩充性,实现跨区域集中监控管理。
⏹来电自启动功能
EMS系列监控主机采用低功耗ARM芯片和嵌入式操作系统，内置硬件看门狗，具有故障自动恢复功能，当主机重新启动后，整个监控系统也随着在运行。
⏹WEB显示功能
EMS系列监控主机内置WEB服务器，支持B/S架构，管理人员可直接通过浏览器和相应权限就可以实时的查看机房内所有动力环境监控设备的运行状态，可以远程管理、调整相关设备的工作参数。
⏹日志管理功能
整套机房环境监控系统对各种报警信息、系统事件、设备参数等进行详细的记录，能够以报表形式进行数据导出、备份。
⏹完善报警机制
EMS系列监控主机支持多种报警方式，现场声光报警、电话拨号报警、手机短信报警、邮件报警等多种报警方式，并可配合Emview中心端软件进行电子地图的图形报警、声音报警等。
⏹用户权限功能
系统具有多级用户管理，可设定用户管理权限，来宾用户只能对系统进行浏览，普通用户除了对系统具有浏览权，还可以对系统进行部分的控制，管理人员可以配置、管理整个系统。
⏹联网模式
EMS系列机房环境监控系统不仅能独立组成完整的监控系统，更可配合Emview中心端软件使用，组成联网工作模式。
Emview具有强大的数据存储和图形界面展示功能，可集中管理和配置所有主机参数，并具有对设备的反控功能。
⏹布防撤防功能
EMS系列机房环境监控系统从人性化设计出发，可设置布防撤防功能，可临时设置撤防多少时间来限制设备报警，方便灵活管理临时性的工作安排。
⏹短信遥测遥控功能
系统支持管理人员通过短信实时查询当前机房的运行情况和监控主机的网络参数，并可通过短信对传感器进行布防和撤防。
⏹网络监测功能
机房环境监控系统除了监测机房环境参数，还可以监测路由器、服务器等IP设备，提供两种监测方式，TCP端口探测和PING探测方式。
⏹短信网关
EMS系列监控主机提供短信网关功能，同一个区域多台主机可以通过网络将短信发送到其中一台主机上进行统一报警，节省费用开支。
第三章机房环境监控系统方案设计
机房环境监控系统一共有以下集中监控子系统：
市电监测子系统、UPS监测子系统、电池组监测子系统、配电开关监测子系统、普通空调监测子系统、精密空调监测子系统、温湿度监测子系统、漏水监测子系统、消防监测子系统、门禁监控子系统、网络监测子系统。
3.1市电监测
监测对象：
对机房内的供配电系统的市电质量进行实时监测。
监测实现：
在配电柜中安装一个电量仪，将电量仪的数据线与EMS系列机房环境集中监控主机传感器接口相连。
电量仪的接法和安装参见其安装手册。
实时参数：
线电压、线电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度等。
3.2配电开关监测
监测对象：
对机房内的供配电系统的重要配电开关进行实时监测。
监测实现：
在配电柜中安装一个配电开关监测模块，将模块的数据线与EMS系列机房环境集中监控主机传感器接口相连。
配电开关的接法和安装参见其安装手册。
实时参数：
每一个配电开关监测模块可以监测8路配电开关和6路防雷器的状态。
3.3UPS监测
监测对象：
对机房内的UPS运行状态进行实时监测。
监测实现：
需要UPS提供智能通讯口及正确的通讯协议，用数据线将UPS直接连接到SW-500智能监控器上，由智能监控器将数据转发到EMS监控主机上，这样监控主机就可以直接查看UPS的各项运行参数、工作状态、报警信息。
如果UPS本身带网络口，将其连接到与EMS系列机房环境集中监控主机所在的同一子网内。
即可与其进行实时通讯。
监测内容：
实时参数：
输入电压、输入频率、输入电流、输出电压、输出频率、输出电流、电池温度、电池电压、电池充电程度等。
工作状态：
旁路工作状态、在线状态、电池供电状态、电池充电状态等。
报警信息：
输入越限报警、输出过载报警、电池异常报警、整流器故障报警、逆变器故障报警等。
注意：
UPS监测的内容需要根据UPS所提供的协议而略有变化，上面的内容只作参考。
UPS一般不进行远程关机控制，以免发生意外。
3.4电池组监测
监测对象：
UPS后备电池
监测实现：
在每节电池上安装霍尔电流传感器和温度传感器、电压传感器，将其接到ADU1000采集单元，ADU1000采集单元通过RS485接口同ADU2000进行通信实现电池基本参数采集功能。
ADU2000下发内阻测试命令到电池采集单元ADU1000，并获取ADU1000采集的实时数据进行分析处理，实现电池组内阻测量、预测电池组后备时间、预测电池组中的落后电池等功能，并上报到Emview集中监控平台，实现电池状态和电池寿命实时在线管理。
监测内容：
在线监测每节电池的电压、电流、温度、内阻，预测电池组中落后的蓄电池和蓄电池组的后备时间。
3.5普通空调控制
控制对象：
对机房内的普通空调进行控制。
监测实现：
用数据线将普通空调直接连接到EMS系列机房环境监控主机的智能串口上，实现对每台普通空调的控制，达到机房节能的效果。
监测内容：
对普通空调的控制提供三种模式的控制，自动模式、手动模式、锁定模式。
自动模式是根据设定机房环境温度的限值自动调整空调的控制指令；手动模式即通过网页上的按钮来控制空调，锁定模式即保持空调始终在一个控制指令上工作。
3.6精密空调监测
监测对象：
对机房内的精密空调的运行状态进行实时监测。
监测实现：
精密空调是智能型的设备，其自带智能通讯口或智能通讯卡。
通过设置不同的通讯地址，以满足对精密空调的集中管理、监测。
用数据线将精密空调直接连接到SW-500智能监控器上，由智能监控器将数据转发到EMS监控主机上，实现对每台精密空调进行参数状态查询。
监测内容：
回风温度、回风湿度、回风温湿度限值、温度设定值、湿度设定值、加热器运行状态、制冷器运行状态、除湿器运行状态、压缩机高低压报警、主风扇过载报警、滤网堵塞报警等。
注意:
空调的所有监测参数具体情况依据空调厂商提供的通讯协议略有变化。
3.7温湿度监测
监测对象：
对机房内重要区域的温度、湿度进行实时监测。
监测实现：
将温湿度传感器RS485信号，通过网线引出接到EMS系列环境监控主机的智能串口上，设备可以设置地址码，每个传感器上面有液晶屏显示。
在多个传感器之间用8芯网线串接，再与EMS系列环境监控主机的智能串口连接，系统通过传感器不同的地址码来区别每个位置的传感器。
监测内容：
实时显示温湿度传感器所在位置的温度、湿度变化情况。
3.8区域漏水监测
监测对象：
对机房内的空调的冷凝水、窗户和易漏水等位置进行监测，且实时报警。
监测实现：
在机房易漏水的下方或周围铺设漏水感应线，将感应线接到漏水控制器上，再将控制器的输出信号接到EMS系列环境监控主机。
这样当漏水感应线检测到有水时，系统会立即报警并通知机房管理人员。
监测内容：
实时检测并记录漏水报警情况。
3.9定位漏水监测
监测对象：
对机房内的空调的冷凝水、窗户和易漏水等位置进行定位监测，且实时报警，可具体检测到某一处漏水。
监测实现：
在机房易漏水的下方或周围铺设漏水感应线，将感应线接到漏水控制器上，再将控制器的输出信号接到EMS系列环境监控主机。
这样当漏水感应线检测到有水时，系统会立即报警并通知机房管理人员。
监测内容：
实时检测记录具体漏水位置并进行报警。
3.9消防监测
监测对象：
对机房内的烟雾进行监测。
监测实现：
在机房的天花板上布置烟雾传感器，通过网线连接到EMS系列环境监控主机，当机房出现火警时，系统会立即报警，通知机房管理人员。
监测内容：
监控各区域烟雾报警状态。
3.10红外监测
监测对象：
对进出机房人员情况进行监测。
监测实现：
在机房门的斜对面安装红外传感器，再将红外传感器的输出信号接到EMS系列环境监控主机。
这样当红外监测到有人移动时，系统会立即报警。
通知机房管理人员。
监测内容：
实时监测人员的移动。
3.11门禁系统
监测对像：
对机房内的重要门实施门禁进出管理。
监测实现：
门禁控制器可选用单门、双门、四门控制器和非接触式读卡器或指纹一体机，EMS系列机房环境监控主机通过网络来读取门禁控制器内的刷卡开门记录。
如：
时间、刷卡者ID号、门状态。
也可以通过加装门磁传感器，将其连接到EMS系列机房环境监控主机的接口上，实现监测当前门的状态。
监测内容：
实时监视各门的开关状态。
第四章EMS系列机房环境监控硬件参数
4.1EMS系列机房环境监控主机
4.1.1EMS-2000监控主机
⏹采用低功耗32位ARM嵌入式芯片，无需风扇辅助散热；
⏹1个10/100MBase-T以太网口（物理接口：
RJ-45插座）；
⏹4个RS-485接口，过流反接保护（物理接口：
RJ-45插座）；
⏹4个干接点输入，过流反接保护（物理接口：
RJ-45插座）；
⏹1个串行RS-232接口，可用于接入RS232智能设备；
⏹1个MODEM接口，可用于接入短信报警器；
⏹1个Reset复位按钮，恢复主机到出厂默认参数；
⏹1个EXP1接口，为3路12V直流输出，其中第一路接声光报警器，第二路和第三路供用户输出控制使用；
⏹1个EXP2接口，为3路RS-485扩展接口；
⏹1个DC12V电源接口，主板典型功耗5W；
⏹4个LED指示灯，电源指示灯（POWER），状态指示灯（STATUS），联网指示灯（ACT），告警指示灯（ALARM）；
⏹1个船型通断开关；
⏹工作温度：
-10~50℃；
⏹标准19英寸1U机架式安装；
4.1.2EMS-2600监控主机
⏹采用低功耗32位ARM嵌入式芯片，无需风扇辅助散热；
⏹1个10/100MBase-T以太网口（物理接口：
RJ-45插座）；
⏹8个RS-485接口，过流反接保护（物理接口：
RJ-45插座）；
⏹8个干接点输入，过流反接保护（物理接口：
RJ-45插座）；
⏹1个串行RS-232接口，可用于接入RS232智能设备；
⏹1个MODEM接口，可用于接入短信报警器；
⏹1个Reset复位按钮，恢复主机到出厂默认参数；
⏹1个ALARM接口，用于接入声光报警器；
⏹1个EXP1接口，为2路12V直流输出；
⏹1个EXP2接口，为4路RS-485扩展接口；
⏹1个EXP3接口，为4路模拟量输入接口，可接入4-20mA或0-10V信号；
⏹1个DC12V电源接口，主板典型功耗5W；
⏹4个LED指示灯，电源指示灯（POWER），状态指示灯（STATUS），联网指示灯（ACT），告警指示灯（ALARM）；
⏹1个船型通断开关；
⏹工作温度：
-10~50℃；
⏹标准19英寸1U机架式安装；
4.2EMS系列配套设备介绍
4.2.1温湿度传感器
对于面积比较大的机房，由于面积、送风设备分布等因数影响，温湿度变化不均匀，加装温湿度传感器（EMS-0121）。
在机房不同位置安装温湿度传感器，其输出信号通过RJ45线直接连接到EMS监控主机，可实时地监测机房内温度和湿度状况。
EMS-0121温湿度传感器通过主机集中供电不需外部另外布线供电。
当机房的温度或湿度超过预定值时，系统将对管理人员短信报警、发E-mail报警。
温度技术参数：
⏹温度范围：
－10℃～50℃
⏹精确度：
±0.5℃
⏹连接方式：
RJ45
湿度技术参数：
⏹湿度范围：
0～100%RH
⏹精确度：
±3%RH
⏹连接方式：
RJ45
4.2.2电压传感器
在机房的服务器、存储器或机架供电电路上安装（EMS-0340）电压传感器，实现对供电电源的电压实时监测，当实际电压值超过警界数值时或发生断电故障时，EMS监控主机会自动对管理人员短信报警、发E-mail报警。
技术参数：
⏹电压输入：
0-500VAC
⏹最大测量误差：
±0.5%
4.2.3单相电量仪
在机房的总进线供电配电箱或配电柜上上安装（EMS-0341）单相智能电量仪传感器，实现对供电电源的电压、电流、功率等电量参数的实时监测，当实际电压值或电流值超过警界数值时或发生断电故障时，EMS监控主机会自动对管理人员发送短信报警、邮件报警、声光报警等。
技术参数：
⏹电压输入：
0-500VAC
⏹电流输入：
0-10A
⏹测量精度：
±0.5%
4.2.4三相电量仪
在机房的总进线供电配电箱或配电柜上上安装（EMS-0343）三相智能电量仪传感器，实现对供电电源三相的电压、电流、功率等电量参数的实时监测，当实际电压值或电流值超过警界数值时或发生断电故障时，EMS监控主机会自动对管理人员发送短信报警、邮件报警、声光报警等。
技术参数：
⏹电压输入：
0-400VAC
⏹电流输入：
0-10A
⏹测量精度：
±0.5%
4.2.5电流互感器
将一次大电流按比例变换成小电流,供给电量仪使用。
技术参数：
⏹变比系数有150/5、250/5等可选
4.2.6开关量采集模块
D86开关量采集器集开关量转换模块和开关量采集模块于一体,处理八路电压转换为开关量并采集，具备8路配电开关监测和6路干接点监测，可用于监测8路空气开关的跳闸和6路电源防雷器或其他干接点的监测。
当实际电压值或电流值超过警界数值时或发生断电故障时，EMS监控主机会自动对管理人员发送短信报警、邮件报警、声光报警等。
技术参数：
⏹监测范围：
8路110VAC~240VAC电压开关
6路干接点
⏹输出形式：
RS-485
4.2.7水浸传感器
由于机房内温湿度的要求，大多机房有着精密空调，暖气等设备，液体泄漏的情况时有发生，同时也可能有自来水漏水、雨水侵入等情况发生。
这就要求我们及早地发现泄漏情况，及时处理，保证机房设备的稳定运行。
本系统采用EMS-0100线型漏水检测系统，以克服早期点测型设备的局限性，提高漏水监测的准确度与可靠性。
EMS-0100产品可轻易而又准确的监测到漏水故障，产品的多样性与应用的灵活性，并有4档灵敏度来调整监测水浸的敏感度，一个设备可同时连接2条水浸线，为您的设备筑起一道严密的防水墙，保护您的设备免受各种漏液的损害。
技术参数：
⏹输出形式：
干接点，常开或常闭
⏹灵敏度范围：
可选择4档灵敏度来监测漏水
⏹工作环境：
-10℃~55℃
4.2.8定位水浸传感器
LDS1000具有漏水定位功能，功能强，检测精度高，检测范围广，采用金属外壳，抗电磁干扰能力强，保证了漏液检测系统长期稳定性。
技术参数：
⏹具有2路独立检测线缆接口
⏹定位精度高，误差小于1m
⏹具有历史数据存储功能
⏹能接入各个厂家的检测线缆
技术参数：
⏹灵敏度高，响应时间快
⏹可多次重复使用
⏹漏水感应线有7.5m和15m两种规格
⏹可多条线缆级连使用
4.2.9烟雾传感器
技术参数：
⏹灵敏度：
符合UL217号标准
⏹测试标准：
0.65~1.52%FT
⏹工作环境：
-5℃~50℃；10~95%
⏹蜂鸣器强度：
10英尺处为85分贝
消防系统通过安装烟雾传感器（EMS-0200），实时监测机房火警信号，信号经RJ45信号导线连接送至EMS系列监控主机，当有火警发生时，烟雾传感器（EMS-0200）通过吸收烟雾触发报警干接点信号给EMS监控主机，向管理人员短信报警、发E-mail报警。
4.2.9红外传感器
对红外线的监测通常采用（EMS-0400）红外感应器，EMS-0400广泛运用于门禁和安防系统，探测是否有人进入房间或在房间内移动；具备二级防误报，防宠物检测功能；探测距离远、调整探测角度方便。
技术参数：
⏹输出形式：
干接点，常开或常闭
⏹探测范围：
水平角度120°,距离2-12米
⏹防拆形式：
开盖后接通报警
⏹工作环境：
-10℃~50℃
4.2.10门磁传感器
通过由门禁主机或门磁感应器提供的干接点报警信号直接接入EMS系列报警主机，从而实现与门禁的同步监控。
当出现非法闯入警情时，门禁系统会通过干接点传给EMS-2000主机信号，对相关管理人员短信报警,邮件报警等。
技术参数：
⏹监测门的开关状态
⏹输出端为干结点
⏹最大监测距离为10-20MM
4.2.11门禁系统
门禁系统主要由门禁控制器、读卡器或指纹头、电锁、出门按钮、感应卡、电源组成，具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，它主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的保安,从而为用户提供一个高效和具经济效益的工作环境。
技术参数：
⏹具有单门双向、双门双向和四门单向等多种选型；
⏹支持WG26格式的任何读卡器和指纹头
⏹最大可供2万张持卡者使用
⏹支持10万条脱机存储记录
门禁控制器
技术参数：
⏹抗金属屏蔽和读卡器相互干扰能力强；
⏹符合国际标准的接线方式
⏹蜂鸣器声音清脆响亮，不会受干扰变调
普通读卡器
技术参数：
⏹抗金属屏蔽和读卡器相互干扰能力强；
⏹符合国际标准的接线方式
⏹蜂鸣器声音清脆响亮，不会受干扰变调
⏹兼具读卡和输入密码的功能
密码读卡器
其他附件
磁力锁电插锁开门按钮感应卡
4.2.12电池监测系统
ADU电池专家维护系统参照IEEE1188国际标准，采用人工智能、数据挖掘
和嵌入式技术相结合，实时对蓄电池内阻参数、运行参数和外部环境参数进行分
析，以实现实时监测蓄电池组的工作状态，保证了电源系统的运行安全。
ADU电池专家维护系统采用模块化设计，主要由电池内阻采集及管理单元
（ADU2000）、电池采集单元（ADU1000）、上层管理软件等几部分组成。
一个内阻
控制单元可接入多个电池采集元，完成对不同数量和不同电压规
升级会员 