机房动力环境监控含门禁监控系统解决方案.docx

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机房动力环境监控含门禁监控系统解决方案

机房动力环境监控（含门禁监控系统）

解决方案

目录

第一章动力环境监控系统概述3

1.1前言3

1.1.1参考标准3

1.1.2系统目标3

1.1.3监控对象4

1.2系统组成4

1.2.1系统结构4

1.2.2各监控级的功能5

1.2.3组网及传输方式6

第二章机房动力环境监控解决方案8

2．1监控模块设备8

2.1.1JF4000采集器8

2.1.2JF4000Pro采集器10

2．2机房动力系统监控11

2.2.1市电参数监控11

2.2.2低压配电开关监控12

2.2.3智能UPS监控14

2.2.4蓄电池组监控15

2.2.5智能交流电源分配列柜监控16

2.2.6智能柴油发电机监控17

2.2.7非智能设备监控18

2.3机房运行环境监控19

2.3.1智能精密空调监控19

2.3.2温湿度监控20

2.3.3水浸监控21

2.3.4烟感/消防监控21

2.4门禁系统监控22

第三章动力环境监控软件平台23

3.1COPE动力环境监控平台23

3.1.1操作系统23

3.1.2数据库23

3.1.3系统结构24

3.2UISYS动力环境监控平台25

3.2.1操作系统25

3.2.2数据库25

3.2.3系统结构26

3.3跨平台接入27

第一章动力环境监控系统概述

1.1前言

随着通信行业的高速发展、通信网络的规模日益庞大、通信技术越来越先进，各种通信系统不断扩容和升级、各种传输设备和小型通信端局、移动基站（机房）的数目也日益增多，维护工作量也日益剧增。

各通信机房要实现少人/无人值守，以提高生产效益。

通过建立动力监控系统，能够对分散的电源系统和系统内的各个设备进行遥测、遥信、遥控、遥调，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，检测和自动派修及时，从而实现通信局（站）的少人或无人值守，提高通信动力设备运行的可靠性及安全性。

同时对通信局（站）的基本环境参量（如温湿度、水浸、门禁等）进行检测，及时发现火灾、水灾和非法入侵，保卫通信机房安全。

1.1.1参考标准

•《通信局（站）电源系统总技术要求》（XT005-95）

•《通信电源和空调集中监控系统技术要求》（YDN023-96）

•《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定》（电网综[1997]472文）

•《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统选型技术要求》（电网综[1997]文件）

1.1.2系统目标

∙实现通信局（站）的少人或无人值守；

∙实现对这些系统的集中监控和预维护管理；

∙提高通信动力设备运行的可靠性以及通信设备运行的安全性。

1.1.3监控对象

●电源设备：

如高、低压配电设备、发电机组、蓄电池组、UPS、整流器等

●空调设备：

如中央空调、空调机组、单体空调等；

●环境：

如水浸、温烟感等;

●安防：

如门禁系统、非法入侵系统等；

●消防：

如消防主机、火警前期告警系统等。

1.2系统组成

1.2.1系统结构

监控系统划分成三个层次

ØSC（监控中心）

ØSS（监控站）

ØSU（监控单元）

注：

移动总局将三级结构定义为CSC-LSC-FSU

C:

CentralL:

LocalF:

Field

SM（监控模块）

系统拓扑结构

1.2.2各监控级的功能

SC的主要功能

●系统配置

●告警处理、分析、屏蔽

●实时监视各个SS的工作状态及网络状态

●故障定位

●查询设备的实时监测数据和告警信息

●工单闭环管理

●在必要的时候可接管SS的控制权

●向SS定时下发时钟校准命令

●统计查询

●具有智能声光告警提示，自动寻呼

SS的主要功能

●系统配置

●告警处理、分析、屏蔽

●实时监视各个SU的工作状态及网络状态

●故障定位

●查询SU的各种监测数据和告警信息

●统计查询

●接受SC的校时命令，并向SU下发校时命令

●蓄电池组的各种曲线及落后电池分析

●具有智能声光告警提示，自动寻呼

SU的主要功能

●能动态加载不同厂家的采集器

●实时参量采集

●告警判断、分析及过滤

●实时监视各个SM监控模块RS485环的工作状态

●对SM下达控制命令

●查询各种实时监测数据

●接受SS的校时命令

●自动记录蓄电池组冲放电曲线

SM的主要功能

●指采集器、智能设备，其具有与监控单元（SU）或监控站（SS）进行通信的功能。

1.2.3组网及传输方式

系统可以采用多种传输方式（如TCP/IP网络、DDN专线、E1线路、ADSL专线、PSTN方式等），根据现场勘查及结合实际情况，DDN专线及E1线路的成本造价比较高、PSTN传输方式比较落后及传输不稳定，故不推荐使用。

性能参数

传输方式

可靠性

成本

可扩充性

方便维护

ADSL

√

√

√

√

DCN

√

√

√

√

2M抽时隙

√

DDN/FR

√

PSTN/Modem

√

大部分机楼都具备DCN网络或ADSL专线传输资源，适宜走TCP/IP网络传输组网方式。

第二章机房动力环境监控解决方案

根据现场具备传输组网条件和监控测点的数量及内容，底端机房采用合适的SM（监控模块）及相关监控采集设备；机房动力环境监控包括：

机房动力系统监控、机房运行环境监控、机房门禁系统监控。

2．1监控模块设备

2.1.1JF4000采集器

JF4000采集器采用世界著名的美国ATMEL公司的32位ARM9处理器AT91RM9200为主控芯片，按照工业级技术要求而设计，功能强，可靠性高，抗雷击、抗静电，可承受600W的过流过压保护，故障排除后自动恢复；JF4000采集器还拥有远程升级能力。

JF4000采集器软件采用强大的实时操作系统（RTOS），确保系统的及时响应，JF4000采集器具有32MSDRAM和32MFLASH，具有其他同类产品不能比拟的存储优势。

JF4000采集器集成强大的TCP/IP协议栈，可以轻松连接各种TCP/IP网络，同时JF4000采集器集成成熟可靠的PPP协议，可以无缝接入GPRS/CDMA无线网络。

JF4000采集器提供的接口如下：

●10/100M以太网接口：

通过这个接口，JF4000采集器可以和系统中的SU进行通讯。

●4个标准RS232/485/422智能口：

通过4个智能口可接入16种具有智能口的设备（包括智能多功能表、智能电源、空调、其他具有智能接口的设备），或者可扩展16种扩展模块（AI扩展模块、DI扩展模块、DO扩展模块、门禁扩展模块）。

●2个读卡器接口：

支持Wiegand26Bit、Wiegand27Bit、Wiegand32Bit格式输入；兼容ABA（第二轨道）、生物识别技术、指纹识别技术、感应式IC卡、密码键盘、水印磁卡等输入设备，并具有自适应功能，控制器自动检测输入前端。

●8路的数字量输入：

可支持烟感、水浸、红外、玻璃破碎、门窗告警、干节点、其他开关信号输入。

●8路的模拟量输入：

可支持0-5V或者4-20mA标准信号输入，可接各种传感器。

●6路的继电器输出：

输出接点容量7A/240VAC、10A/125VAC、10/28VDC，输出接点电阻<=100毫欧姆。

JF4000采集器内部可以灵活集成多种控制和采集协议，包括电源监控协议（如华为的PSM系列电源监控协议等）、温度传感器协议、门禁控制器协议和其他各种IO采集模块协议，在工程中根据需要还可以定制协议，通过远程下载到JF4000控制器即可。

JF4000适合复杂的大机楼动力环境监控。

JF4000与外围设备的连接示意图/例图如下：

2.1.2JF4000Pro采集器

JF4000Pro是JF4000的加强版，其具备JF4000的所有功能，不同之处是：

其具备更好的防雷性能，通过国家信息产业部严格的防雷测试，是高可靠、高稳定的产品。

上图为2U型JF4000采集主机箱

上图为挂墙式JF4000采集箱。

2．2机房动力系统监控

2.2.1市电参数监控

市电（电力网）供给机房使用的电量及电力参数是重要的监控对象，通过安装智能电量检测仪（JK2000－9900），监视机房市电进线的三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。

简介：

交流电量采集器JK2000－9900可方便地测量三相四线制电力线路的各类电参数，如电源的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、总电量等数据进行监测，转换成RS485信号输出，采用dds371-RS485通讯协议，可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。

下图为市电采集示意图：

下图为JK2000-9900接线采集示意图：

2.2.2低压配电开关监控

低压配电开关的状态可通过在开关下方取电压测点，通过继电器输出干节点开关量信号，供DI采集设备采集，判断其开关状态。

如下图：

将开关状态转换成干节点信号输入JF4000的DI采集口，实现采集。

如下图：

JF4000已具备8路开关量采集，如果不够用可以采用DI扩展模块：

JK2000－DI/14。

JK2000－DI/14是为通过RS485实现对远程开关量数据采集而设计的，可方便地测量14路开关量（比如：

接近开关、机械开关、按钮、光传感器等），采用Modbus RTU通讯协议。

RS485接口端采用光电隔离与电源隔离技术，有效地抑制闪电（Lighting）、雷击、ESD和共地干扰。

下图为DI模块采集示意图。

2.2.3智能UPS监控

智能UPS已具备智能通讯接口，如RS232或RS422/485，根据厂家提供的通讯文本协议编制接入平台协议，实现对对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态及输入输出电压、电流、频率、功率等参数进行实时监视；另外在UPS的采集端口增加有源光电隔离中继器（JK2000－108/JK2000－109），以保护UPS采集板。

监控示意图如下所示：

2.2.4蓄电池组监控

UPS蓄电池组或后备式蓄电池组通过安装智能电池监测仪（IDT2600）实现监控。

IDT2600电池监测仪是一种专业的电池监测设备，监测一组电池（24节）的单体电压、总电压、充放电总电流和电池表面温度，经过集中处理后，向上提供RS485接口，使用ModBus协议。

电池监测仪信息通过RS485传至JF4000，供JF4000采集。

蓄电池组监控示意图：

2.2.5智能交流电源分配列柜监控

交流电源分配列柜为柜内各服务器（如刀片式1U服务器）集中提供电源管理；智能交流电源分配列柜已对柜内开关状态和电源参数采集，且具备RS485智能接口，根据通讯文本协议，编制接入平台协议，实现对其的监控。

如下图所示：

2.2.6智能柴油发电机监控

智能柴油发电机具备RS232/RS485通讯接口，根据厂家提供的通讯文本协议开发接入平台协议，实现对柴油发电机监控。

另外在智能柴油发电机的采集端口增加有源光电隔离中继器（JK2000－108/JK2000－109），以保护柴油发电机采集板。

如下图所示：

2.2.7非智能设备监控

对于非智能设备的模拟量可以先通过电量变送器、传感器等将非标准的信号转换为4-20mA或0-5V的标准电信号，通过JF4000采集器的AI输入接口接入系统，或者通过AI采集模块（JK2000－AI08）的AI输入接口接入系统。

模拟量的接入推荐采用4-20mA，因为电流信号传送距离远，而电压信号会随着距离增加而衰减，影响测量精度，另外电流信号抗干扰能力比电压信号强很多。

对于非智能设备的开关量，可以通过JF4000采集器的DI输入接口接入系统，或者通过DI采集模块（JK2000－DI14）的DI输入接口接入系统。

上图非智能设备的模拟量及开关量的监控实现示意图

2.3机房运行环境监控

2.3.1智能精密空调监控

智能空调都具备RS232/RS485通讯接口，根据厂家提供的通讯文本协议，编制接入平台协议，供JF4000采集。

实现监控空调的各种参数并可以远程修改空调的设定参数。

2.3.2温湿度监控

通过安装智能温湿度传感器（RS485温湿度传感器），实现对机房温湿度的监控。

根据机房的面积大小确定温湿度传感器安装个数，一般建议10~15平方米/个。

RH11RS（带LCD显示）可通过RS485方便地采集环境的温/湿度，可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。

为了保证数据通讯的安全可靠，RS485接口端采用光电隔离技术，防止雷击浪涌引入转换板及设备，内置的光电隔离器及600W浪涌保护电路，能够提供1500V的隔离电压，可以有效地抑制闪电（Lighting）和ESD，同时可以有效的防止雷击和共地干扰。

2.3.3水浸监控

通过在机房安装绳式漏水检测带和水浸传感器，将水浸信号转换成干节点开关量信号，供JF4000的DI采集，实现对机房水浸监控。

2.3.4烟感/消防监控

通过在机房安装烟雾传感器，将烟雾信号转换成干节点开关量信号，供JF4000的DI采集，实现对机房烟感/消防监控。

水浸、烟感采集示意图：

2.4门禁系统监控

JF4000集成了门禁系统管理功能，可实现单门双向刷卡，具备门禁系统功能。

第三章动力环境监控软件平台

3.1COPE动力环境监控平台

本系统最常用的客户机/服务器（Client/Server）结构，客户机（Client）端负责与用户交互，接受用户的请求，从服务器端取得数据，综合进行处理，并把结果反馈给用户。

数据库服务器（Server）端负责管理和控制数据，把数据组织存储，提供对数据安全性、一致性的定义，并接受来自客户端的数据请求。

数据库服务器能同时为多台客户机的应用服务，并能解决客户机请求的任何冲突。

为发挥最大性能，同时兼顾用户使用习惯，本系统服务器基于UNIX或者LINUX，客户端（业务台、前置机等）基于MS-Windows.数据库使用大型分布式系统SYBASE.

上图为COPE动力环境监控平台运行界面。

COPE系统具备数据录入，动环数据采集、视频监控、告警显示和处理，自动派单、数据统计分析、表单打印等功能。

3.2UISYS动力环境监控平台　

本系统最常用的客户机/服务器（Client/Server）结构，客户机（Client）端负责与用户交互，接受用户的请求，从服务器端取得数据，综合进行处理，并把结果反馈给用户。

数据库服务器（Server）端负责管理和控制数据，把数据组织存储，提供对数据安全性、一致性的定义，并接受来自客户端的数据请求。

数据库服务器能同时为多台客户机的应用服务，并能解决客户机请求的任何冲突。

本系统服务器和工作站（综合业务台、告警业务台等）均基于MS-Windows，数据库使用MS-SQLSERVER。

上图为UISYS动力环境监控平台运行界面。

3.3跨平台接入

经过近年来通讯行业的大发展，几乎所有的运营商都建立了自己的环境动力监控平台，对于新增设备接入原有的环境动力监控平台成为了必然的选择。

为统一环境动力监控系统的建设过程中的通信协议，便于监控系统设备的维护和互联互通，电信总局于1999年制定了全国统一的《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通信协议》，几乎所有的监控平台都支持符合电总《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通信协议》的设备的接入。

JF3000/JF4000采集器都支持《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通信协议》，因此可以方便的接入运营商现有环境动力监控平台的SU。