机房环境监控系统简介

	机房环境监控系统


	发布时间:2015.9.2                 撰写人:北京安华美科技有限公司


	     机房环境监控系统是一个综合利用计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感技术等构成的计算机网络，提供的一种以计算机技术为基础、基于集中管理监控模式的自动化、智能化和高效率的技术手段，系统监控对象主要是机房动力和环境设备等设备(如:配电、UPS、空调、温湿度、漏水、烟雾、视频、门禁、防雷、消防系统等)。


	基本信息


	 * 中文名称：机房环境监控系统


	 * 监控对象：机房动力和环境设备等设备


	 * 特点：自动化、智能化和高效率


	 * 概念：一个综合利用计算机网络技术


	一、背景和需求


	二、机房环境监控的项目和内容


	2.1配电系统


	2.2 UPS电源(包含直流电源)


	2.3 空调设备


	2.4 机房温湿度


	2.5 漏水检测


	2.6 烟雾报警


	2.7 视频监控


	2.8 门禁监控


	2.9 防雷系统


	2.10 消防系统


	三、机房环境监控系统的功能


	3.1 监视/监控功能


	3.2 告警功能


	3.3 配置管理功能


	3.4 安全管理功能


	3.5 报表管理功能


	四、机房环境监控系统的应用


	五、机房环境监控系统产品特点


	5.1 安装简易


	5.2 稳定可靠


	5.3 使用简单


	5.4 3D动画展示


	5.5 维护方便


	5.6 完善的报警管理


	六、系统设计


	 


	 


	一 背景和需求


	     随着信息网络技术的不断发展，各类规模大小不等，设备种类、数量不同的网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域，由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的运维系统，数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、动力配电状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况，均无法得到及时的发现和处理，也就很难被有效预见、防范和避免。因此，一套完善的机房环境监控系统对于机房、IDC等场所非常重要。


	     机房环境监控系统是为保证组织的安全、稳定、高效运行，保证网络设备的良好运行状态和设备使用寿命与安全，实现用户的较大投资效益，就有必要对网络运行环境的电力供应、温度、湿度、漏水、空气含尘量等诸多环境变量，UPS、空调、新风、除尘、除湿等诸多设备运行状态变量，进行24小时实时监测与智能化调节控制，以保证网络运行环境的稳定与网络软硬件资源、设备的安全以及相关信息数据资产的安全。


	二 机房环境监控的项目和内容


	1、配电系统


	     主要对配电系统的三相相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、频率、功率因数等参数和配电开关的状态监视进行监视。当一些重要参数**过危险界限后进行报警。


	2、UPS电源(包含直流电源) 


	     通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，机房动力环境监控系统将自动报警。系统中对于UPS的监控一律采用只监视，不控制的模式。


	     监测内容


	    
1、实时监视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（监测的具体内容根据不同品牌和协议会有所不同）。


	    
2、通过图表直观的展示UPS整体的运行数据；


	    
3、一旦UPS有告警，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并**时间发出电话拨号、手机短信、邮件、声光等对外报警


	    
4、历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括较大值、较小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解UPS的运行状况。


	3、空调设备


	     通过实时监控，能够全面诊断空调运行状况，监控空调各部件(如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等)的运行状态与参数，并能够通过机房动力环境监控系统管理功能远程修改空调设置参数(温度、湿度、温度上下限、湿度上下限等)，以及对精密空调的重启。空调机组即便有微小的故障，也可以通过机房动力环境监控系统检测出来，及时采取措施防止空调机组进一步损坏。


	4、机房温湿度


	     在机房的各个重要位置，需要装设温湿度检测模块，记录温湿度曲线供管理人员查询。一旦温湿度**出范围，即刻启动报警，提醒管理人员及时调整空调的工作设置值或调整机房内的设备分布情况。


	5、漏水检测


	     漏水检测系统分定位和不定位两种。所谓定位式，就是指可以准确报告具体漏水地点的测漏系统。不定位系统则相反，只能报告发现漏水，但不能指明位置。系统由传感器和控制器组成。控制器监视传感器的状态，发现水情立即将信息上传给监控PC。测漏传感器有线检测和面检测两类，机房内主要采用线检测。线检测使用测漏绳，将水患部位围绕起来，漏水发生后，水接触到检测线发出报警。


	6、烟雾报警


	     烟雾探测器内置微电脑控制，故障自检，能防止漏报误报，输出脉冲电平信号、继电器开关或者开和关信号。当有烟尘进入电离室会破坏烟雾探测器的电场平衡关系，报警电路检测到浓度**过设定的阈值发出报警。


	7、视频监控


	     机房环境监控系统集成了视频监控，图像采用MPEG4视频压缩方式，集多画面测览、录像回放、视频远传、触发报警、云台控制、设备联动于一体，视频系统还可与其他的输入信号进行联动，视频一旦报警，可同时与其它设备进行联动如双鉴探头、门磁进行录像。


	8、门禁监控


	     门禁系统由控制器、感应式读卡器、电控锁和开门按钮等组成(联网系统外加通讯转换器。读卡方式属于非接触读卡方式，系统对出入人员进行有效监控管理。


	9、防雷系统


	     通过开关量采集模块来实现对防雷模块工作情况的实时监测，通常只有开和关两种监测状态。


	10、消防系统


	     对消防系统的监控主要是消防报警信号、气体喷洒信号的采集，不对消防系统进行控制。


	三 机房环境监控系统的功能


	1、监视/监控功能


	     传统的机房管理采用的是每天定时巡视的制度，比如早晚各一次检查，并且将设备的一些核心运行参数进行人工笔录后存档。这样取得的数据只限于特定时段，工作单调而且耗费人力。而机房环境监控系统实时监控功能可解决此问题。


	     系统具有通过遥信、遥测、遥控和遥调，所谓“四遥”功能，对整个系统进行集中监控管理，实现少人值守和无人值守的目标。


	     系统可实时收集各设备的运行参数、工作状态及告警信息。本系统能对智能型和非智能型的设备进行监控，准确的实现遥信、遥调、遥控及遥调等四遥功能。即既能真实的监测被监控现场对象设备的各种工作状态、运行参数，又能根据需要远程地对监控现场对象进行方便的控制操作，还能远程的对具有可配置运行参数的现场对象的参数进行修改。


	     系统设置各级控制操作权限。如果需要并得到相应授权，系统管理人员可以对系统监控对象、人员权限等进行配置；系统值班操作人员可以对有关设备进行遥控或遥调，以便处理相关事件或调整设备工作状态，确保机房设备等在较佳状态下运行。


	2、告警功能


	    
a) 无论监控系统控制台处于任何界面，均应及时自动提示告警，显示并打印告警信息。所有告警一律采用可视、可闻声光告警信号。


	    
b) 不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响。紧急告警标识为红色标识闪烁，重要告警为粉红色标识闪烁，一般告警为黄色标识闪烁。


	    
c) 发生告警时，应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内（根据通信线路情况确定）未确认，可根据设定条件自动通过电话或手机等通知相关人员。告警在确认后，声光告警应停止，在发生新告警时，应能再次触发声光告警功能。


	    
d) 具有多地点、多事件的并发告警功能，无丢失告警信息，告警准确率为**。


	    
e) 系统能对不需要做出反应的告警进行屏蔽、过滤。


	    
f) 系统能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、统计和打印。各种告警信息不能在任何地方进行更改。


	    
g) 系统除对被监控对象具有告警功能外，还能进行自诊断（例如，系统掉电、通讯线路中断等），能直观地显示故障内容，从而系统稳定具有稳定自保护能力。


	    
h) 系统具有根据用户的要求，能方便快捷的进行告警查询和处理功能。


	    
i) 系统告警可以根据不同的需求进行配置，如，告警级别、告警屏蔽、告警门限值等。


	    
j) 具有电子化闭环派单功能，实现派单、接单、维护、复单、销单的故障全处理过程。


	3、配置管理功能


	    
a) 当系统初建、设备变更或增减时，系统管理维护人员，能使用配置功能进行系统配置，确保配置参数与设备实情的一致性。


	    
b) 当系统值班人员或系统管理维护人员有人事变动时，可使用配置功能对相关人员进行相应的授权。


	    
c) 在系统运行时，系统管理维护人员也可使用系统配置功能，配置监控系统的运行参数，确保监控系统高效、准确地运行。


	    
d) 系统管理维护人员也可使用系统配置功能，对设备参数的显示方式、位置、大小、颜色等进行配置，以达到美化界面的效果。


	    
e) 配置管理操作简单、方便、扩容性好，可进行在线配置，不会中断系统正常运行。


	    
f) 监控系统具有远程监控管理功能，可在中心或远程进行现场参数的配置及修改。


	    
g) 系统按片区、按专业进行配置，按片区、按专业进行显示。


	4、安全管理功能


	    
a) 系统提供多级口令和多级授权，以保证系统的安全性；系统对所有的操作进行记录，以备查询；系统对值班人员的交接班进行管理；


	    
b) 监控系统有设备操作记录，设备操作记录包括操作人员工号、被操作设备名称、操作内容、操作时间等。


	    
c) 监控系统有操作人员登录及退出时间记录。


	    
d) 监控系统有容错能力，不能因为用户误操作等原因使系统出错，退出或死机。


	    
e) 监控系统具有对本身硬件故障、各监控级间的通信故障、软件运行故障自诊断功能，并给出告警提示。


	    
f) 系统具有来电自启动功能。


	    
g) 系统具有系统数据备份和恢复功能。


	5、报表管理功能


	    
a） 系统能提供所有设备运行历史数据、统计资料、交接班日志、派修工单及曲线图的查询、报表、统计、分类、打印等功能，供电源运行维护人员分析研究之用。


	    
b） 系统还具备用户自定义报表功能。


	    
c） 本系统可对被监控设备相关的信息进行管理。包括设备的各种技术指标、价格、出厂日期、运行情况、维护维修情况、设备的安装接线图表等。可以收集、显示并记录管辖区内各机房监视点的状态及运作数据资料为管理人员提供*的信息查询服务。


	四 机房环境监控系统的应用


	     在信息化建设中，机房运行处于信息交换管理的核心位置。机房内所有设备必须时时刻刻正常运转，否则一旦某台设备出现故障，对数据传输、存储及系统运行构成威胁，就会影响到全局系统的运行。如果不能及时处理，更有可能损坏硬件设备，耽误业务系统运转，造成的经济损失是不可估量的。


	     从现阶段在一些数据中心的实际使用情况来看,机房环境监控系统的管理优势已经得到体现,帮助用户解决了机房内很多环境**问题。通过监控平台可以管理机房内大部分系统,大大节约了人力和物力。机房弱电集成监控项目的建设,对机房的环境结构、设备内容、服务需求和管理模式等4个基本要素以及它们的内在联系进行了优化组合,从而提供了一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的机房环境。机房环境监控系统正在为今天大型数据中心计算机机房的正常运转提供可靠和*的技术**手段


	     机房环境监控系统支持二次开发设计，系统成熟稳定，兼容拓展性强，功能集成度高，操作便捷，适用银行、税务、**、海关、广电、通信、电力等网络机房项目。


	 五 机房环境监控系统产品特点


	1、安装简易


	     机房环境监控系统产品特点


	硬件一体化设计，集成度高，接口丰富，各种被监控设备，传感器直接端子插拔式安装，即插即用，施工方便。


	2、稳定可靠


	     采用工业级低功耗高稳定性CPU和嵌入式系统，软硬件稳定可靠。


	3、使用简单


	    
B/S架构，无须安装客户端软件，通过IE浏览器即可方便管理整个动环监控系统。


	4、3D动画展示


	     机房以3D动画漫游真实场景方式展示机房布局、动力环境参数和报警信息，形象真实，个性化定制，关注您所关注。


	5、维护方便


	     可通过IE远程在线升级，工程维护方便。


	6、完善的报警管理


	     通过IE可灵活设置任意报警以任意方式(邮件/短信/电话)通知给*的管理员。


	 六、系统设计


	     1、系统组成


	    
1)监控中心/主机(监控电脑、操作系统、打印机等，客户自备)


	    
2)用户传输网络(TCP/IP)


	    
3)该厂商生产的动力环境综合网络监控器


	    
4)UPS监控模块(UPS)


	    
5)空调监控模块(精密空调、普通空调)


	    
6)配电柜监控模块(智能配电柜、普通配电柜)


	    
7)电池柜监控模块(电池柜)


	    
8)机房环境(漏水、烟雾、门磁、声光等)


	     2、系统功能


	     该系统可以实现对2台UPS，2个电池柜，1个普通配电柜，1个智能配电柜，1台普通空调和1台精密空调的监控，还可以对机房环境温湿度、烟雾检测、漏水检测、门禁检测等进行监控。各项功能可以根据机房的需求作相应的选择或者更改。


	     3、系统拓扑图：


	     该系统分为五大模块，分别为：UPS监控模块、电池监控模块、配电柜监控模块、空调监控模块和环境监控模块。每一个模块都可以配合后台软件单独运行，根据机房需求，也都可以做相应的组合。在UPS监控模块中，可以实现对UPS运行状态，输入电压、输出电压、温度等信息的监控，监控主机设备根据UPS是一一对应的。


	     在电池监控模块中，可以实现对电池组的电压、电流、单节电池电压。电池充放电等等信息的监控，根据拓扑图，可以单独对单节电池作电池巡检或者对整组电池作检测，也可以将两者合二为一对电池柜进行监控。在配电柜监控模块中，分为普通配电柜监控和智能配电柜监控，两者都可以对配电柜的电压、电流等数据进行监控，如果需要对配电柜开关作监控，则加入相应的设备就可以实现。在空调监控模块中，分为普通空调监控和精密空调监控，对于普通空调，可以对其温度、湿度、开关状态控制等信息作监控;对于精密空调，可以对其回风温度、回风湿度、压缩机告警、加湿器告警等等信息的监控。在环境监控模块中，可以对环境温湿度、机房漏水检测、烟雾检测、门禁状态以及声光报警联动控制做监控，这可以根据客户需求做相应选择。


	     4、各模块实现功能：


	    
UPS监控模块


	     将UPS的串口通过RS232通讯线与动力环境综合网络监控器的RS232接口连接，再通过网线将动力环境综合网络监控器的ETHERNET口连接到网络的交换机，这就可以实现对UPS运行状态的数据进行采集。


	     将UPS的串口通过RS232通讯线与NetmateII的DEVICE接口连接，再通过网线将NetmateII的NETWORK口连接到网络的交换机，这就可以实现对UPS运行状态的数据进行采集。


	     电池监控模块


	     将电池柜的通电电缆穿过电流传感器连接到电池电量监测仪，通过RS232通讯线连接到电池电量网络监控适配器，再使用网线把监控适配器连接到网络的交换机上。这样就可以检测都整组电池的总电压、电流、温度等电池运维信息。


	     将电池柜的通电电缆穿过霍尔传感器连接到电池巡检仪，通过RS232通讯线连接到电池电量网络监控适配器，再使用网线把监控适配器连接到网络的交换机上。这就实现了单体电池电压、电池组端总电压、电池充放电电流、电池柜环境温度等信息的检测。


	     环境监控模块


	     通过数据传输线将漏水传感器连接到动力环境综合网络监控器主机的开关量端子上面，再通过网线连接动力环境综合网络监控器主机的THERNET口和网络的交换机。在后台软件上会显示出漏水传感器的状态，当有漏水产生时，软件会自动发出告警。


	     通过数据传输线将烟雾传感器连接到动力环境综合网络监控器主机的开关量端子上面，再通过网线连接动力环境综合网络监控器主机的THERNET口和网络的交换机。在后台软件上会显示出烟雾传感器的状态，当有烟雾产生时，软件会自动发出告警。


	     通过数据传输线将门磁连接到动力环境综合网络监控器主机的开关量端子上面，再通过网线连接动力环境综合网络监控器主机的THERNET口和网络的交换机。在后台软件上会显示出门磁模块的状态。


	     通过数据传输线将声光报警器连接到动力环境综合网络监控器主机的输出控制端子上面，再通过网线连接动力环境综合网络监控器主机的THERNET口和网络的交换机。在后台软件上，能实现其他设备报警时联动报警。


	     通过RS232通讯线将GSM短信告警模块连接到电脑串口，对GSM短信告警模块做相关的设置，就可以实现短信告警。


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