机房动力环境监控及门禁系统最佳方案.pdf
工程商和系统集成商的最佳合作伙伴机房动力环境监控机房动力环境监控(含门禁监控系统）含门禁监控系统）解决方案解决方案目目录录第一章动力环境监控系统概述.31 1。1 1 前言前言.3 31。1.1参考标准.31.1。2系统目标.31.1.3监控对象.31.21.2系统组成系统组成.4 41.2。1系统结构.41.2.2各监控级的功能.41。2.3组网及传输方式.5第二章机房动力环境监控解决方案.72 21 1监控模块设备监控模块设备.7 72。1。1 JF4000 采集器.72.1。2 JF4000 Pro 采集器.82 22 2机房动力系统监控机房动力系统监控.8 82.2。1市电参数监控.82。2.2低压配电开关监控.92。2.3智能 UPS 监控.92.2.4蓄电池组监控.92.2。5智能交流电源分配列柜监控.92.2。6智能柴油发电机监控.92.2.7非智能设备监控.102 2。3 3机房运行环境监控机房运行环境监控.1 10 02。3.1智能精密空调监控.102。3.2温湿度监控.102.3。3水浸监控.102.3。4烟感/消防监控.112.42.4门禁系统监控门禁系统监控.1111第三章动力环境监控软件平台.113.13.1COPECOPE 动力环境监控平台动力环境监控平台.11113。1.1操作系统.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1。2 数据库.错误错误!未定义书签。未定义书签。3。1。3系统结构.错误错误!未定义书签。未定义书签。3 3。2 2UISYSUISYS 动力环境监控平台动力环境监控平台.11113.2.1操作系统.错误错误!未定义书签。未定义书签。13.2。2数据库.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.3系统结构.错误错误!未定义书签。未定义书签。3 3。3 3跨平台接入跨平台接入.1 12 22工程商和系统集成商的最佳合作伙伴第一章第一章动力环境监控系统概述动力环境监控系统概述1.11.1 前言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。1.11.1参考标准参考标准通信局（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）1.1.21.1.2系统目标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。1 1。3 3监控对象监控对象 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。3工程商和系统集成商的最佳合作伙伴1.21.2系统组成系统组成1.2.11.2.1系统结构系统结构监控系统划分成三个层次 SC（监控中心）SS（监控站)SU（监控单元）注：移动总局将三级结构定义为 CSCLSC-FSU C:CentralL:Local F：FieldSM（监控模块）系统拓扑结构1.2.21.2.2各监控级的功能各监控级的功能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4工程商和系统集成商的最佳合作伙伴 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 1。2.32.3组网及传输方式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ADSLDCN2M 抽时隙DDN/FRPSTN/Modem可靠性成本可扩充性方便维护大部分机楼都具备 DCN 网络或 ADSL 专线传输资源,适宜走 TCP/IP 网络传输组网方式。5工程商和系统集成商的最佳合作伙伴6工程商和系统集成商的最佳合作伙伴第二章第二章机房动力环境监控解决方案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 21 1监控模块设备监控模块设备2 2。1 1。1 JF40001 JF4000 采集器采集器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32M SDRAM和32M FLASH，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 Wiegand 26Bit、Wiegand 27Bit、Wiegand 32Bit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。7工程商和系统集成商的最佳合作伙伴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 05V 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：2.12.1。2 JF4000 Pro2 JF4000 Pro 采集器采集器JF4000 Pro 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 22 2机房动力系统监控机房动力系统监控2.22.2。1 1市电参数监控市电参数监控市电（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（JK20009900），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：简介：交流电量采集器 JK20009900 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 dds371RS485 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 JK20009900 接线采集示意图:8工程商和系统集成商的最佳合作伙伴2 2。2 2。2 2低压配电开关监控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：JK2000DI/14。JK2000DI/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。2.2.32.2.3智能智能 UPSUPS 监控监控智能 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（JK2000108/JK2000109），以保护 UPS 采集板.监控示意图如下所示:2 2。2 2。4 4蓄电池组监控蓄电池组监控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：2.22.2。5 5智能交流电源分配列柜监控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。2.62.6智能柴油发电机监控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9工程商和系统集成商的最佳合作伙伴口增加有源光电隔离中继器（JK2000108/JK2000109），以保护柴油发电机采集板。如下图所示：2.22.2。7 7非智能设备监控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 05V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(JK2000AI08）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（JK2000DI14)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2.32.3机房运行环境监控机房运行环境监控2.32.3。1 1智能精密空调监控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.2.32.3。2 2温湿度监控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1015 平方米/个.RH11RS(RH11RS(带带 LCDLCD 显示）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 2。3 3。3 3水浸监控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。10工程商和系统集成商的最佳合作伙伴2 2。3 3。4 4烟感烟感/消防监控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：2.42.4门禁系统监控门禁系统监控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。第三章第三章动力环境监控软件平台动力环境监控软件平台3.13.1COPECOPE 动力环境监控平台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。3.23.2UISYSUISYS 动力环境监控平台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11工程商和系统集成商的最佳合作伙伴织存储，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 MSSQL SERVER.上图为 UISYS 动力环境监控平台运行界面。3 3。3 3跨平台接入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。12
