最新机房环境联网监控系统解决方案.docx

1、最新机房环境联网监控系统解决方案1系统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，因此机房的环境设备或子系统（如供配电、 UPS、空调、门禁等）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。尤其对于银行，证券，海关，邮局,政府机关等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。NEMS（Netwroking Environment Monitoring

2、 System） 机房环境及动力设备监控系统主要是我公司研发的对机房设备(如供配电系统、UPS电源、空调、保安门禁系统等)的运行状态、温度、湿度、洁净度、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态等进行实时监控并记录历史数据，实现对机房遥测、遥信、遥控、遥调的管理功能，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。系统采用了现代化科技产品和组网方式实现科学化监控和管理，大量的节省了人力物力，提高了工作效率，使工作人员能够在第一时间准确的查看了解现场情况，保证生产顺利进行。1.1建设目标机房建立包括机房动力、环境的监控系统，主要监控对象包括：电量检测、UPS、精密空调、温湿度监测、漏水检测、门禁监测

3、等，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。1.2运行平台本系统以使用单位内部的网络为基础，新建系统建立在此基础上，运行平台情况如下：整个系统网络运行基于TCP/IP协议； 系统运行基于主流操作系统Microsoft的Windows操作平

4、台下；数据库采用MySql；2系统设计原则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)投资少：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系统设计依据依据的相关规范包括：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

5、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/T 50314-2000）通信系统机房设计 （GBKJ-90）安全防范通用图形符号 （CA/7494）安全防范工程费用概预算编制办法 （CA/T7094）国家或行业批准的相关产品通用技术条件4NEMS机房环境监控系统4.1系统架构NEMS机房环境监控系统主要对机房的动力设备、环境设备实施集中监控，系统分为三层：现场监控点（包含各种智能设备）、监控中心、监控客户端，为了增强系统的报警功能，用户可根据需要选择配置电脑显示报警、多媒体语音报警、远程电

6、话拨号报警、手机短信报警功能。系统架构如下图所示：服务器交换机HB现场声光报警器电力监测模块UPS、空调现场监控点: 现场监控点由数据采集器、各种检测器、传感器、智能模块、协议转换模块、信号处理模块、多设备驱动卡等组成。现场监控点负责机房环境及机房设备的数据采集、分析、处理、显示及报警。同时将采集处理后的数据通过网络传输给监控中心。监控中心: 监控中心实现对多个机房的集中监控，接收机房内各种动力设备与环境设备的各种状态信息、报警信息，并将管理人员的控制命令发送到各机房，用户只需登录NEMS系统就完成对整个机房资源的管理。用户可根据需要选择配置电脑显示报警、多媒体语音报警、远程电话拨号报警、手机

7、短信报警等报警功能。监控客户端: 监控客户端安装在管理人员电脑上，管理人员可以通过查看监控画面，实现对机房的集中监控。4.2环境监控软件平台4.2.1软件架构NEMS是一套自动化组态软件平台，完全建立在标准的组件构架上，可为客户贴身定制自己的监控系统。平台采取开放式模块化组件技术，多组件协同处理来自各个现场的报警信息、系统运行日志、设备运行日志，这些数据通过受理、分析、处理、校验等处理过程，保证报警信息及时、正确的得到记录分析，同时为维护部门提供日常维护报表等分析数据。NEMS整个系统结构都为模块化，组建十分灵活，扩展十分方便。NEMS是一套集成式的软件包,其中所有组件都可以独立分布式地运行,

8、通过网络服务程序与其它组件交换数据，包括三个部分：NDMS：高性能的网络通信服务程序Draw：功能强大的人机界面组态工具View：高可靠、快速的图形界面运行系统4.2.2NDMS服务程序NDMS是高性能的网络通信服务程序，实现与各种检测、控制设备的通讯，负责从检测设备读取实时数据，同时将来自图形界面和实时数据库的控制命令写入设备。NDMS是整个应用系统的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责整个应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警信息处理、数据服务请求处理。NDMS服务程序的界面如下：服务控制程序的启动停止界面4.2.3Draw组态软件Draw，功能强大的人机界面组态工具。

9、Draw是集成的开发环境，它使用面向对象的图形对象创建动画式显示窗口。这些窗口的数据、图形显示内容可以来自过程I/O或Microsoft Windows第三方应用程序。Draw组态软件提供了很多绘制工具方便设计人员使用，非常方便的就可以绘制出既美观又逼真的画面。模块还可以设置与实际设备相关联的关联变量，再把画图中的一个图素和一个关联变量关联起来时，就可以通过这张画面来观察实际环境中的环境值了。组态软件的界面如下：组态模块的绘图功能组态模块的设置数据字典功能4.2.4图形界面运行程序ViewView，高可靠、快速的图形界面运行系统。View用来运行由Draw创建的图形窗口，支持的画面数量不受限制

10、，数据刷新速度数据刷新速度快于2秒。View主界面如下：4.3环境监控系统设计方案4.3.1供配电系统监控对于机房配电室的市电进线，其供电电源质量的好坏将直接影响机房设备的安全，因此需采用智能电量监测仪对机房市电进线的供电参数实行监测。通过监视市电进线三相电源的相电压、线电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。对于重要的参数，可作曲线记录，系统管理员和操作员可以通过历史曲线图查看每天的电压、频率、有功、无功的最大值、最小值、当前值及电压、电流峰值。通过分析有关参数的历史曲线，管理员能清楚地知道供电电源的质量是否可靠完好，为合理地管理机房电源提供科学的依据。系统设计使用力创科技的E

11、DA9033D智能电量检测仪，全面检测市电进线配电柜的电源参数。实时检测市电供电的质量，当电源参数超过设备的安全电源要求时，系统即可提供及时的报警以便管理员及时地采取措施，同时通过供电参数的历史曲线可方便查看用户的实际供电的品质，为用户合理地管理机房供电提供科学的依据。“EDA9033D三相智能电参数测量模块”是一款性能优异，价格低廉的智能型电参数测量与采集模块，是EDA9033A电参数测量模块的升级产品，三表法准确测量三相三线制或三相四线制交流电路中的三相电压、电流（真有效值）；总的及各单相的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、基波有功、谐波有功、基波无功；频率、正反向有功电度、正反向无

12、功电度等电参数；带2路开关量输入、2路继电器输出（可设置为报警输出）、2路有功电能脉冲输出及1路420mA模拟量输出；模块实时数据的更新周期40mS1000mS可设置；数据与报警信息等可自动上传。该款产品功能强大，在电力、油田、水资源监测、监控装置与系统中有广泛应用。 功能特点 功能及指标 输入信号三相交流电压、电流。输入频率：4575Hz。电压量程：50V、100V、250V、500V可选。电流量程：1A、5A、20A；通过外置互感器可实现量程50A、100A、200A、500A、1000A。信号处理：16位A/D转换，6通道，每通道均以4KHz速率同步交流采样，真有效值测量；数据更新：模块

13、实时数据的更新周期可设置（40mS1000mS，每步为10mS）；过载能力：1.4倍量程输入可正确测量；瞬间(10周波)电流5倍，电压3倍量程不损坏。输入阻抗：电压通道1 kV；电流通道10m； 通讯输出输出数据：三相相电压Ua、Ub、Uc；三相电流Ia、Ib、Ic；有功功率P、无功功率Q、视在功率S、功率因数PF、基波有功功率P1、谐波有功功率Px、基波无功功率Q1、频率F；各单相（A、B、C）的P、Q、S、PF、P1、Px、Q1 ；正向有功电度、反向有功电度、正向无功电度、反向无功电度等电参数。输出接口：RS-485 二线制 15KV ESD保护、 或RS-232 三线制 2KV ESD保

14、护；数据格式：可设置；10位，1位起始位0，8位数据位，1位停止位1；或11位，为奇、偶或无校验可软件设置通讯速率（Bps）：1200、2400、4800、9600、19.2K；通讯规约：标准MODBUS-RTU通讯规约。I/O端口开关量输入： 2路，无源空触点或逻辑电平输入，00.5V或短接为0，+330V或开路为1；开关量输出：2路，为继电器常开触点输出，继电器触点容量为3A250VAC； 可设置为各参数的上下限报警输出；参数类型可设定，报警上下限可设定；电能脉冲输出：2路，1路为有功电能脉冲输出，1路为无功电能脉冲输出，（无方向，正向与反向和）；脉冲为对电源地GND,宽度为5080mS,

15、负脉冲；每个脉冲当量为：模块U0 * I0/3600000度；模拟量输出：1路420mA，可配置为任一测量的参数输出，或做为遥调输出； 测量精度电流、电压：0.2级；其它电量：0.5级； 参数设定模块地址、波特率、电量底数、报警参数等均可通过通讯接口设定。 供电电源 DC+5V5%、DC+1030V；功耗：0.5W+5V供电，消耗电流小于70mA，输入纹波应小于100mV，输入电压5V5%。+1030V供电，消耗电流小于70mA，最高输入电压不得超过+32V。 隔离电压1000V，电流输入、电压输入、AC电源输入、继电器输出触点、通讯接口输出之间均相互隔离，通讯接口、直流电源、电能脉冲输出、开

16、关量输入、模拟量输出之间共地GND。 尺寸与安装外型尺寸：122mm*70mm*54mm；安装方式：DIN导轨卡装 工作环境工作温度：-20+70 存储温度：-40+85 相对湿度：5%95%不结露供配电系统监控界面：配电柜监控界面4.3.2UPS监控UPS是机房主要设备的二级供电保障，如果一旦出现机房市电停电，UPS随即转入工作，管理人员必须对UPS的后备工作状态有准确的了解，节假日一般为机房值守空白段，此时UPS监控系统将接替管理人员工作，对开始异常情况及时给出提示。比如机房使用两台梅兰日兰惠星系列UPS，监控主机通过RS232/RS485通讯接口和UPS进行连接，监控系统可以使用厂家提供

17、的通讯协议实时地监视UPS整流器、逆变器、电池（电池健康检测，含电压电流等数值）、旁路、负载等各部分的运行状态与参数（监测内容由厂家的协议决定，不同品牌、型号的UPS可能所监控到的内容不同）。系统可全面诊断UPS运行状况，实时监视UPS的各种参数。一旦UPS报警，将自动切换到相应UPS监控子系统的运行画面。越限参数变色显示报警，并伴随有报警多媒体语音，系统进行报警记录的同时有相应的处理提示。用户还可根据需要对重要的报警事件设置电话语音拨号、手机短信等对外报警功能。对于重要的参数，可作曲线记录，系统可查询一年内相应参数的运行曲线，并可显示查询选定具体时间相应时间的参数值，当天（以天为单位）该参数

18、的最大值，最小值，方便管理员全面了解UPS的运行状况，及时地发现并解决UPS运行中出现的各种问题。UPS监控参数：UPS市电输入电压、UPS市电输入电压最大值、UPS输入电压最小值、UPS输入频率；UPS输出电压、UPS输出电流、UPS输出频率；UPS单相负荷率、总负荷率、UPS输出功率；UPS旁路电压、电流、频率；UPS电池电压、电池充电后备时间等；UPS监控界面：UPS检测界面图例4.3.3温湿度监测在机房中有大量的精密设备，设备对温、湿度等运行环境的要求非常严格，所以应加装温湿度传感器，以实时检测机房和重要设备区域内的温、湿度。温湿度一体化传感器将把检测到的温湿度值实时传送到监控服务器中

19、，并在监控界面上以图形形式直观地表现出来。一旦温、湿度值越限，系统将自动弹出报警框并触发语音报警，提示管理员通过调节空调温、湿度值给机房设备提供最佳运行环境。并且还可以将一段时间内机房里的温湿度值通过历史曲线直观地表现出来，以方便管理人员进行查看。对于机房内使用非精密空调时特别重要，可让管理员及时地了解机房内实际的温湿度运行情况。温湿度环境监测可以采用昆仑海岸JWSK-6工业级宽温程温湿度变送器。昆仑海岸JWSK-6工业级宽温程温湿度变送器为工业级产品.可以针对-40+120范围内的温、湿度进行测量。传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快，湿度测量的温度范围宽。具有同类产品中低价格和高精度的特

20、点。探头抗结露。产品特点 湿度测量的温度范围宽（-40+120）精度高低漂移响应速度快体积小安装方便性能稳定使用寿命长搞干扰能力强独有的过滤网的设计，可以有效的减小风速对测量的误差，延长探头的使用寿命。达到防爆产品性能要求，防爆等级为ExiaIICT6技术参数 供 电 直流供电:DC 24V（22V26V）(默认)交流供电:AC 24V（18V24V）防爆型不含交流供电 量 程 0%RH100%RH-40120 A级精度 温度:40120湿度: 2%(25,5%RH95%RH) B级精度 湿度: 3%(25,5%RH95%RH)温度: 0.5(-2060) 变送电路工作温度 -2060 探头工

21、作温度 -40120 长期稳定性 湿度:1%/y温度:0.1/y 响应时间 湿度:4s温度:15s 输出信号 电流输出:三线 420mA或 010mA或20mA电压输出:三线 05V或 010V网络总线输出:RS485或 RS232 负载能力 电流输出: 500电压输出:输出阻抗 250 防爆等级 ExiaCT6温湿度监控界面：4.3.4漏水检测系统鉴于机房中心设备的重要性，机房又需做到无人值守，而且地板下强电、弱电、地线、电缆纵横交错，如空调或外墙不慎发生漏水而不能及时发现并处理，后果将不堪设想。根据用户的要求和场地的实际情况，系统设计使用美国RAYCHEM公司的定位式漏水检测系统，用来监测

22、机房内无漏水事件发生，确保设备不受水浸的危害。系统本身包括：漏水控制器和漏水检测的其他辅助设备，在有可能漏水的空调水源周围，每台空调各使用1条7.5米漏水感应绳进行围闭，当检测到有漏水情况发生时，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，并且在画面上显示具体的漏水位置（精确到米），同时发出声光、电话或短信报警，及时通知有关人员排除漏水故障。漏水报警控制器选用RAYCHEM公司的TTSIM-1A，提供RS485接口及接口协议，可为第三方集成，接入感应线最大长度150M。接线方式如图所示：漏水检测监控界面:4.3.5门禁监测环境监测主控机，能与门禁装置进行通讯，可收集并显示每个门禁装置

23、内储存的持卡人出入机房的卡号和出入时间日期。门禁控制器在开门和关门时会产生信号，信号通过485总线或232总线传输到监控中心的监控主机上，服务程序解析数据判断是开门还是关门，并组织成相应的报警信息或恢复信息数据包，转发给客户端软件进行显示，方便管理人员时刻查看门的开关状态，实现在门禁系统设防时，有人进入机房时监控系统同时发出声光、电话或短信报警。门禁监控系统界面：南门打开产生报警界面4.3.6消防监测限于消防法规，集成消防系统时只监测不控制，所使用的烟感探测器可以提供干接点信号给监控系统，以用于反应报警状态，我们设计采用昆仑海岸的烟感探测器JTY-LZ-1424将烟感变化信号送到监控服务器，实

24、时监测机房的消防报警情况。JTY-LZ-1424型烟感采用了现代工艺技术的双源双室离子感应探测器.此类探测器设计为对开放式区域提供保护，且需与相兼容的四线制控制器配套使用。技术条件直径14cm高度8.0cm工作范围温度-10C至50C工作湿度温度10%至95%（相对湿度）报警复位瞬间断电电气参数系统电压24DC（最大4V的波动）提供电压20VDC最小29VDC最大复位电压0.8VDC最小静态电流100A最大报警电流21.3mA最小40.6mA最大报警及辅助继电器在规定的电压参数内工作复位时间0.3秒上电时间30秒通过采集消防控制器或烟感探测器、温感探测器的报警信号实时监测火灾警状态，当有火警发生，监视系统以直观的画面显示报警信息，自动弹出报警画面，通过多媒体语音和电话语音报警、短信报警，告之相关人员。以下是一个房间烟雾检测示意界面。房间内每个绿色的小圈代表了一个烟雾传感器，实际中与之相对应的烟雾传感器一旦检测到烟雾就会小圈处于报警状态，变成红色。以图形的形式告知管理人员目前有火灾警告。烟雾检测界面