動力環境監測

1. 概述

    隨著通信技術和計算機技術的高速發展，通信網絡和計算機系統已經在各行業廣泛應用。數據中心機房作為重要的數據處理中心，若發生故障，對數據的傳輸、存儲及運行均構成嚴重威脅，因此對機房的動力環境進行監控保證機房正常運行的前提和基礎，從而保障系統的穩定性和數據的有效性。

    安科瑞動力環境監控系統借助數據服務器、通信設備和其他監控輔助設備等，針對中心機房的設備特點和安裝環境，對機房配電、蓄電池、新風、空調等智能、非智能設備以及溫濕度、煙霧、地水、門禁等環境量進行“遙測、遙信、遙控、遙調”提供了基礎平臺，實現中文圖形化人機界面的操作，掌握動力環境運行過程中的各類異常情況，完成對機房的集中監控、集中管理、集中維護，為企業提供了一個穩定、科學、系統的整體解決方案。

2.參照標準

GB50169-2006       《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》

GB50169-2006       《電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗收規范》

GB 50174—2008     《電子計算機機房設計規范》

GB50052-2009       《供配電系統設計規范》

GB 50115-2009       《工業電視系統工程設計規范》

GB50057—2010      《建筑物防雷設計規范》

GB50016-2010       《建筑設計防火規范》

GB50689-2011       《通信局站防雷與接地工程設計規范》

GB 50054-2011       《低壓配電設計規范》

GBT 50314-2006      《智能建筑設計標準》

GB/T 25295-2010     《電氣設備**設計導則》

GB/T2887-2011      《計算機場地通用規范》

JGJ16-2008          《民用建筑電氣設計規范》 　 

GA 838—2009       《中華人民共和國公共**行業標準》

GJBT1061 09DX009   《電子信息系統機房工程設計與安裝》

YD/T 1051-2010      《通信局(站)電源系統總技術要求》

YDT 1051-2010       《通信局(站)電源系統總技術要求》

3設計參數

3.1系統測量參數

    ?直流電壓測量精度優于0.5%RO

    ?蓄電池單體電池電壓測量精度優于±5mV

    ?直流電流、交流電流測量精度0.5%

    ?溫度測量精度優于±0.5°C

    ?濕度測量精度優于±5%RH

    ?氣壓、液位測量精度優于1%

    ?交流電壓測量精度0.5%

3.2 系統技術性能指標

    ?MTBF 大于50000h；

    ?考慮告警的并發以及對數據包的校驗，告警響應時間不超出30s；

    ?根據監控量的大小，數據保存為6～12個月，可根據用戶需求擴容；

    ?查詢響應時間

      SU采集周期：小于6s；

      從監控中心SC到監控單元SU的一次數據請求時間小于20s；

    ?網絡吞吐量

      監控單元Su與監控模塊SM的通信I/O量*大為：2～3 Kps；

      監控單元Su與監控中心SC間通訊I/O量*大為： 200Kps；

    ?輔助存儲空間

      SU所需存儲空間不大于1G；

      監控中心SC監控平臺所需存儲空間不大于2G、數據庫存儲空間為10G；

4.動力環境監控結構

    動力環境監控系統可分為監控中心SC、監控站SS和監控單元SU，系統以TCP/IP協議為基礎，構建管理平臺。系統分為供配電監控子系統、智能設備監控子系統、蓄電池監控子系統、新風監控子系統、消防監控子系統、溫濕度監控子系統、普通空調監控子系統、紅外防盜監控子系統、漏水監控子系統、聯動控制子系統、門禁監控子系統及視頻監控子系統，各個子系統監控設備的實時運行信息可通過RS232/RS485接口將數據上傳到監控中心的監控主機。如圖：

4.1供配電系統監控

    供電過程中出現中斷、欠壓等故障出現影響機房設備的正常運行，因此對供配電系統的實時監測起著至關重要的作用。本系統可實時監測機房內設備的運行狀態，顯示實時運行參數，實時監視和分析系統諧波含量、功率因數等電能質量問題，自動生成圖形報表，并支持遠程控制及故障報警等功能，保障機房供配電的穩定性。配電系統結構如下圖：

4.2智能設備監控（UPS、精密空調等）

    在中國，市電頻發異常情況，存在斷電、浪涌、電壓波動等電網問題，因此為主機配備UPS不間斷電源尤其重要，但由于UPS備用時間有限，電池電源耗盡時，主機仍有異常的可能。本系統可通過UPS廠家提供的通訊協議及智能接口，實時監控UPS運行狀態、UPS用電量及運行參數（電壓、電流、頻率、功率等），以圖形界面顯示數據，具有自動報警功能，也可根據設定方式（電話、短信等）進行通知值班人員等，可存儲、查詢監控數據，保障UPS正常運行。

    系統可監控空調各部件（壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、濾網等） 的運行狀態與參數，并對數據進行分析，通過生產圖形報表直觀查看空調運行情況。可通過遠程修改空調設置參數（溫度、濕度等），實現遠程控制空調的開關機狀態及溫濕度自動調整。當監測到有報警或參數越限時，系統自動報警，并具有相應的處理提示及通知，及時排除空調故障，減少空調機組的損耗。

4.3蓄電池監控

    UPS不間斷電源,在市電斷電時，需蓄電池支持供電。而因為蓄電池故障而引起的UPS故障比例近90%，因此對蓄電池的監控尤為重要。本系統可實時監測蓄電池的運行狀況和顯示運行參數（例如電壓、電流、正負極溫度、單體電池電壓、電池內阻等），當電池組充、放電時，通過加裝電池監測儀檢測電池容量，可自動進行測試各電池和電池組的放電容量和充電容量，并報告落后和失效電池，可存儲、查詢歷史記錄和報警記錄，通過數據轉發，可遠程查看數據，實現集中監控和管理。

4.4新風監控

    實時監控新風機運行狀態及電參數等，當系統檢測到新風機的運行狀態出現異常時，系統將自動報警并通過設定方式（電話、短信等）通知值班人員及時處理，同時記錄故障數據，以便查詢。 

①監測功能：

• 檢查風機電機的工作狀態，確認是處于“開”或者是“關”；
• 檢測風機電機的電流是否過載；
• 測量風機出口處的空氣溫度、濕度，以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態；
• 測量空氣過濾器兩側的壓差，以了解過濾器是否需要清洗、更換； 
• 檢查新風閥狀態，確定是“開”或者是“關”； 

②控制功能

• 根據要求啟\停風機；
• 控制水量調節閥的開度，使機組出口空氣濕度達到設定值；
• 控制干蒸汽加溫器調節閥開度，使冬季機組出口處空氣相對濕度達到設定值；
• 換熱器的冬季防凍保護；

③集中管理功能

• 顯示新風機組啟\停狀態、送風溫濕度、風閥、水閥狀態；
• 通過中央控制管理機啟\停機組，修改逆風參數的設定值；
• 當過濾器壓差無窮大，風機電機過載，以及發生其他故障時，通過中央控制管理機報警；

4.5消防監控

    通過加裝煙霧傳感器，能夠準確地檢測煙霧，當煙霧濃度超過限量時，傳感器向采集模塊輸出告警信號。通過采用數據采集模塊，將消防控制器上的干接點變化信號經過數字處理后傳送至監控主機，發出報警并通過設定方式（電話、短信等）通知值班人員及時處理，實時監測每個區域的火災情況。

4.6溫濕度監控

    在計算機機房中，溫濕度的變化影響著計算機的工作狀態，因此對溫濕度等運行環境的要求也非常嚴格。可根據機房實際面積在機房加裝溫/濕度傳感器，把檢測到數據實時傳送至監控主機，并通過圖形界面直觀顯示，實時監測機房內的溫濕度，當機房的溫濕度超過預定值時，會自動報警，并通過設定方式（短信、電話等）通知管理人員。

4.7普通空調監控

    機房空調為智能設備，若具有智能通訊接口，即可對其實時監控其運行狀態，監視空調的電參數，可通過管理軟件設定空調的參數，具備報警功能，數據記錄可存儲查詢，也可根據機房溫濕度自動聯動空氣的開啟與關閉。

4.8紅外防盜監控

    在機房內安裝紅外感應，在系統內設置任意時間段的布防和撤防，當工作人員正常進入時，系統撤防，當有非法入侵時，系統會發出聲音報警，并通過設定方式（電話、短信等）通知值班人員。

4.9漏水監控

    機房若發生漏水且不及時排除，則會造成電路短路、設備損壞，可能會導致重要數據的丟失等嚴重后果。通過加裝浸水傳感器，連接數據采集模塊，將數據上傳，實現漏水實時監控，若有漏水發生，系統自動發出報警，彈出相應窗口，顯示漏水位置。

4.10聯動控制

    通過加裝輔助監控設備，在系統內設置聯動參數，當監控點發生觸發等報警時，會聯動其它設備進行必要的動作，如門禁、消防、空調等。

4.11門禁監控

    通過數字量采集模塊將數據傳輸到監控主機，可對門禁系統進行遠程監控，實時讀取門禁記錄的資料，通過聯動視頻監控設備啟動攝像機進行拍照記錄，并對門禁系統設置權限。 

4.12視頻監控

    在機房各出入口加裝攝像機，對出入記錄進行實時監控和錄像，可接入門禁信號進行聯動報警和錄像。

5.系統功能

①系統實時運行環境監視和控制：

    系統提供強大的接入功能，可對智能配電設備、電源、空調、蓄電池、UPS等設備，以及溫度、濕度、漏水、煙霧、紅外、門禁、圖像等環境信息進行實時監視及遠程控制，并以圖形界面顯示各監控點參數及狀態，便于查詢實時數據及告警信息。

②告警管理

    系統具有多地點、多事件的并發告警功能，可自動判別告警等級（分為三個等級：緊急，重要，一般），并完成告警處理：彈出數據報警窗口或視頻播放窗口、聲光告警、打印輸出、LED大屏幕顯示、短信轉發，具有聯動報警功能（門禁、消防、空調、電源等），電子故障派修單，回單閉環。用戶也可根據監控內容的重要性自定義報警等級，根據用戶實際情況提供有針對性的方案。告警記錄的可存儲、查詢、導出。

③監控單元配置管理 

    系統可通過監控界面實現對監控對象、區域等的增加、修改和刪除的管理，可遠程配置和修改告警閾值、存儲閾值等參數，實現智能化集中管理。

④歷史數據管理

    系統可對設備資料、運行數據、操作記錄、告警記錄進行實時統計和保存，可智能查詢歷史數據和歷史告警數據，并支持Excel格式導出和打印功能，實現對設備狀態的診斷和維護。

⑤用戶管理權限

    系統采用分布式管理模式，可支持分區域、分業務管理，設置多級用戶管理功能，設定用戶權限，防止未授權操作。可統計和查詢操作員出入記錄、操作系統時間、和IP、操作內容記錄、操作設備記錄，記錄不可刪除、不可更改，以實現系統**性和可靠性。

⑥web轉發

    系統以Web發布后，可通過遠程客戶端進行遠程訪問，查看監控界面。

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