配電房動(dòng)環(huán)監控系統(XXX 機房項目配電房環(huán)境智能監控系統)
1.1 項目背景
為對機房重要設備進(jìn)行更加高效的運維和管理，需給數據中心機房部署一套物聯(lián)網(wǎng)監控系統，在進(jìn)行現場(chǎng)監控的基礎上能夠實(shí)現遠程監控，在手機 APP 端 和電腦的 WEB 端同步實(shí)現不同環(huán)境下的集中監控。
監控管理系統包括機房動(dòng)力、環(huán)境、安防以及消防四個(gè)部分。主要監控對象 包括：電量、配電開(kāi)關(guān)、UPS、EPS、ATS、蓄電池、精密配電柜、發(fā)電機、精密空調、新風(fēng)機、排風(fēng)機、溫濕度、漏水、煙霧、照明、防雷、門(mén)禁、視頻、防盜、紅外等。實(shí)現全天 24×365 的監控和管理。保障機房環(huán)境及設備安全運行以 實(shí)現最高的機房可用率，提高機房運營(yíng)管理水平。
1.2 需求分析
XXX 機房具體需求如下： 動(dòng)力監控部分
? 市電輸入：監測市電的實(shí)時(shí)供電參數，如三相電壓、電流等;
? 配電開(kāi)關(guān)：監測配電開(kāi)關(guān)的通斷電狀態(tài);
? UPS：監測 UPS 的工作狀態(tài)和運行參數;
? 蓄電池組：監測蓄電池的單體電壓、單體內阻、取樣溫度、組電壓、充 放電電流參數;
? 動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)柜(ATS)：監測 ATS 的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)和切換狀態(tài);
? 精密配電柜：監測配電柜內的供電輸入參數，各支路配電開(kāi)關(guān)狀態(tài)及負 載電流等;
? 發(fā)電機：監測發(fā)電機的輸出電壓、電流，油溫、油位等參數。 環(huán)境監控部分
? 精密空調：監測精密空調的運行參數及狀態(tài)，并可實(shí)現遠程開(kāi)關(guān)機啟停 控制和參數設置;
? 新風(fēng)機：監測新風(fēng)機的開(kāi)關(guān)機運行狀態(tài)及過(guò)濾網(wǎng)堵塞狀態(tài)，并可實(shí)現遠 程開(kāi)關(guān)機啟?？刂?、定時(shí)啟停功能;
? 排風(fēng)機：監測排風(fēng)機的開(kāi)關(guān)機狀態(tài)，并實(shí)現遠程開(kāi)關(guān)機功能;
? 溫濕度：監測機房?jì)戎匾獏^域的溫度、濕度數值及變化情況;
? 漏水：監測機房?jì)瓤照{四周漏水情況;
? 燈光照明：對機房?jì)鹊臒艄庹彰鲗?shí)現遠程開(kāi)燈和關(guān)燈控制、;
? 防雷監測：監測防雷器提供的干接點(diǎn)狀態(tài)。 安保監控部分
? 門(mén)禁管理：采用進(jìn)門(mén)刷卡+出門(mén)按按鈕的驗證方式，實(shí)現對人員出入情況 的管理。
? 視頻圖像：監視機房區域的實(shí)時(shí)圖像，并進(jìn)行視頻錄像。
? 消防：監測消防控制箱提供的干接點(diǎn)火警信號。
? 防盜：監測機房?jì)鹊娜藛T活動(dòng)情況。 平臺告警方式
? 實(shí)現界面報警、短信報警、語(yǔ)音報警、郵件報警、聲光報警等報警方式。
1.3 系統設計
1.3.1 系統結構
如上監控系統結構圖所示，系統分為三個(gè)部分，分別是采集層、傳輸層以及管理層。各部分的作用如下：
采集層：由各種 I/O 采控模塊、傳感器組成，直接連接各種被監控設備，采 集如 UPS、空調、溫濕度、漏水等的現場(chǎng)信號。
傳輸層：將采集層采集的現場(chǎng)信號通過(guò)智能云盒以 TCP、WIFI 或 GPRS 等方式連接到服務(wù)器和系統平臺。
管理層：由監控服務(wù)器和系統平臺組成，可脫網(wǎng)工作并具有獨立數據處理及 數據存儲能力，用于將傳輸層傳輸來(lái)的各種信息進(jìn)行存儲、實(shí)時(shí)處理、分析和輸出，處理所有的報警信息，記錄報警事件，并負責將控制命令發(fā)往前端設備，實(shí) 現對現場(chǎng)設備的遠程控制?？刹捎眠h程的 WEB 瀏覽和 APP 監控，便于管理人員隨時(shí)隨地了解機房的工作狀況，可直接觀(guān)看到與監控服務(wù)器一致的監控畫(huà)面，在 具有相應權限下還可對設備實(shí)現遠程控制，如空調的開(kāi)關(guān)機等。
1.3.1 設計依據
《電子信息系統機房設計規范(GB50174-2008)》
《電子信息系統機房施工及驗收規范(GB50462-2008)》
《計算機場(chǎng)地安全要求(GB9361-200X)》
《安全防范系統驗收規則(GA308-2001)》
1.3.2 設計原則
q 投入少
l 安裝簡(jiǎn)便，人力投入少
l 價(jià)格親民，性?xún)r(jià)比高
l 使用方便，系統維護簡(jiǎn)便
q 系統穩定
l 設計避免單點(diǎn)故障，智能硬件模塊化
l 軟件為自主研發(fā)，兼容性強，保證維護及時(shí)性
l 國際工業(yè)監控標準接口，便于擴展和維護
二、系統功能
2.1 監控界面管理
監控平臺一共有兩個(gè)監控界面，分別為大屏端 WEB 監控和移動(dòng)端 APP 監控。 監控界面可自由選擇中英文界面。
1、APP 監控界面
2.1.2 WEB 監控界面
2.2 實(shí)時(shí)數據顯示
通過(guò) TCP/IP、GPRS、WIFI 等傳輸方式，實(shí)時(shí)向中心機房或各遠程監控站中的各個(gè)監控設備發(fā)送采集各種數據的指令，不同設備的指令及傳輸方式不一樣，對所采取數據進(jìn)行分析和計算并進(jìn)行有效存儲。服務(wù)器對返回數據進(jìn)行分 析及存儲，并同時(shí)記錄設備的狀態(tài)以及實(shí)時(shí)消息推送。WEB 訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器并將數 據庫里的數據讀取在人機界面上，通過(guò)友好的人機界面通過(guò)文字、圖形、表格、 動(dòng)畫(huà)等多樣的形式實(shí)時(shí)顯示各個(gè)設備的運行參數、運行狀態(tài)和報警參數。
實(shí)時(shí)監控數據界面：
2.3 實(shí)時(shí)告警功能
監控平臺有完善的事件及告警機制，在設備運行狀態(tài)、或者數值變化、通信 發(fā)生異?；驙顟B(tài)改變后，都可以按設定發(fā)出多種報警，并且產(chǎn)生事件變化通知， 這些通知即時(shí)顯示在人機界面之中，也可以按時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)。
消息記錄界面：
2.4 歷史數據及報表功能
監控主機自動(dòng)將所有有效的監控數據存儲在服務(wù)器數據庫中，操作人員可以 隨時(shí)在網(wǎng)頁(yè)中查詢(xún)任意時(shí)間、任意設備的任意參數的歷史數據，并且自動(dòng)生成歷 史曲線(xiàn)圖，將查詢(xún)結果以列表方式顯示或打印，以供分析之用。系統保存歷史數據不受時(shí)間限制。
設備歷史數據界面：
設備報表管理：
2.5 告警管理功能
物聯(lián)網(wǎng)監控系統有短信，語(yǔ)音報警、聲光報警，WEB 彈窗，郵箱等 多種方式可以選擇，用戶(hù)可根據自身情況選擇合適的告警方式。
告警設置界面：
2.6 設備分享功能
設備的相關(guān)數據和告警信息可根據客戶(hù)需求分享給其他人。需注意如下幾點(diǎn)：
1)掃描設備二維碼的用戶(hù)被認定為超級管理員，具備分享設備給其他人的 權限，也可以刪除被分享人;
2)被分享的用戶(hù)則不能再分享設備給其他人;
3)被分享的用戶(hù)不能超過(guò) 9 個(gè)人。
三、系統實(shí)現
3.1 UPS 監控子系統
UPS 是機房電力環(huán)路中極為重要的一部分，擔綱著(zhù)純凈能源供應和電力故障 時(shí)保駕續航的重要角色。UPS 組成部分主要包括整流器，逆變器，電池和旁路。對于 UPS 監控的內容包含了如下內容：
? 參數采集：輸入電壓，輸出電壓，旁路電壓，輸入頻率，負載量，電池電壓，電池電量，電池工作時(shí)間等;
? 狀態(tài)采集：正常模式，停機模式，旁路模式，電池模式，離線(xiàn)模式
? 歷史統計：斷電次數統計，過(guò)壓統計，轉電池次數統計，轉旁路次數統計， 過(guò)載次數統計
? 故障記錄：斷電告警，機器故障告警，輸入過(guò)壓告警，輸入低壓告警，電池 過(guò)壓告警，電池低壓告警UPS 監控手機界面：
3.2 精密空調監控子系統
機房溫度出現異常時(shí)，將導致機房其他設備運行所需的環(huán)境失去保障，因此 設計對機房?jì)染芸照{的運行狀態(tài)和參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，同時(shí)可對精密空調進(jìn)行 遠程的開(kāi)關(guān)機控制。
? 監測參數: 送風(fēng)溫度、濕度;回風(fēng)溫度、濕度;房間溫度、濕度;壓縮機運行時(shí)間;風(fēng)機運行時(shí)間。
? 監視狀態(tài)包括：壓縮機、風(fēng)機、冷凝器、加濕器、去濕器、加熱器、傳感器、控制器的運行狀態(tài)、漏水監測狀態(tài)。
? 報警主要包括：送風(fēng)溫度、濕度越限報警;回風(fēng)溫度、濕度越限報警;壓縮機高壓報警;壓縮機低壓報警;漏水報警;壓縮機、風(fēng)機、冷凝器、加濕器、去濕器、加熱器、傳感器、控制器故障報警;
精密空調監控手機界面：
3.3 蓄電池監控子系統
對機房?jì)刃铍姵氐膮颠M(jìn)行實(shí)時(shí)監測。通過(guò)加裝蓄電池檢測儀與每節電池進(jìn) 行連線(xiàn)監測，多臺蓄電池檢測儀通過(guò) RS485 智能接口及通訊協(xié)議采用總線(xiàn)方式 將信號接入智能云盒，由云盒將數據上傳至監控服務(wù)器，由監控平臺軟件進(jìn)行蓄 電池的實(shí)時(shí)監測。
? 采集參數：?jiǎn)喂濍姵仉妷?，電池內阻，電池溫度，電池電流，環(huán)境溫度;
? 告警設置：過(guò)壓告警，低壓告警，高溫告警，低溫告警，過(guò)壓告警解除，低壓告警解除，高溫告警解除，低溫告警解除。
蓄電池監控手機界面：
3.4 溫濕度監控子系統
機房對溫濕度的要求很高，對于面積較大的機房，由于設備分布、送風(fēng)回風(fēng)、 氣流等因素影響，機房不同區域的溫度、濕度值會(huì )有較大的區別，根據機房精密 空調回風(fēng)的溫濕度值來(lái)判斷機房整體溫濕度值已遠遠不能達到機房安全管理的要求;通過(guò)在機房?jì)雀鲄^域安裝溫濕度傳感器，使管理員實(shí)時(shí)了解準確的溫濕度 值，以便通過(guò)調節送風(fēng)口的位置、數量，設定空調的運行溫濕度值，盡可能讓機 房各點(diǎn)的溫濕度趨向合理，確保機房設備的安全正常運行。
? 參數采集：溫度，濕度
? 告警采集：過(guò)溫告警，低溫告警，高濕告警，低濕告警，過(guò)溫解除，低溫解除，高濕解除，低濕解除
3.5 發(fā)電機監控子系統
發(fā)電機長(cháng)期處于待機狀態(tài)，采用遠程管理解決方案，可以檢查運行時(shí)間、機 油壓力、電瓶狀態(tài)、冷卻劑溫度、發(fā)電輸出、燃油油位、GPS 位置等。當達到臨 界水平時(shí)，也可以生成通知，例如，發(fā)電機運行時(shí)間已經(jīng)超過(guò)預期。在運行時(shí)間 超過(guò)服務(wù)間隔時(shí)間時(shí)，我們就可發(fā)送通知。由于能夠遠程分析每臺發(fā)電機的運行 情況，將能夠了解其健康狀況并更有效地計劃現場(chǎng)服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)。
發(fā)電機監控手機界面
3.6 普通空調監控子系統
普通空調標配一個(gè)溫濕度實(shí)時(shí)顯示偵測，溫濕度傳感器外接一個(gè)紅外傳感器 可以 跟空 調進(jìn)行 通訊 ，通 過(guò)紅外 傳感 器控制 空調 的開(kāi) 啟和關(guān) 閉。 云盒通過(guò) MODBUS 與溫濕度傳感器進(jìn)行通訊，并在 APP 中實(shí)現通訊和遠端控制;
偵測參數：溫度和濕度實(shí)時(shí)顯示以及歷史數據曲線(xiàn)記錄和導出;
方案優(yōu)勢
該方案在軟件和硬件方面都具備技術(shù)性突破的優(yōu)勢。 在硬件層面實(shí)現了兩方面的突破：一，對原有硬件設備功能進(jìn)行融合，通過(guò)一個(gè)智能終端實(shí)現了之前兩至三個(gè)硬件設備的功能;二，對硬件設備的安裝進(jìn)行簡(jiǎn)化，公司設備即插即用，在施工及維護方面節約了極大的成本。
掃描二維碼推送至手機訪(fǎng)問(wèn)。
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