数据中心机房建设项目环境监控系统设计方案.doc

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1、数据中心机房建设项目环境监控系统设计方案1.1 设计概述1.1.1 前言随着用户管理能力的不断提高，过去单一的机房动力环境监测系统或机房安全防范监控系统已经不能满足用户不断扩大的应用需求，系统的纷繁使用户在管理的过程中耗费大量时间精力。“KingWeb机房监控系统”工程是随信息化建设应运而生的，它是机房动力环境建设与安全防范技术结合的完美体现。“KingWeb机房监控系统”利用综合布线技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术、网络安全技术等将所有子系统整合在一个统一的管理平台，通过一套管理平台软件进行管理，做到数据共享。采用纯B/S结构系统使用户管理更加方便。“KingWeb

2、机房监控系统”是第三代纯B/S结构监控平台，能够通过WEB浏览器，使获得授权的相关管理人员通过网络对机房内的整体运行状况进行管理。应用本系统，在本工程中要实现对于机房UPS系统、精密空调系统、供配电系统、漏水系统、温湿度系统、图像监控系统、门禁系统、新风控制系统、消防系统、红外防盗系统等子系统的集中管理，以上所有子系统通过统一的软件平台进行管理。1.1.2 设计依据计算机站场地技术条件（GB 2887-89）计算机站场地安全要求（GB 9361）电子计算机机房设计规范（GB 5017493）电总通信机房动力及环境监控规范书低压配电设计规范(GB 5005495)保安电视监控工程技术规范GA/T

3、76-96安全防范系统验收规则(GA 3082001)安全防范工程程序与要求(GA/T75-94)建筑安装工程质量检验评定标准（GBJ 30088）建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS89:97）建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范1.1.3 项目需求本次机房监控系统的设计及建设是结合机房结构、设备内容、使用功能、操作对象和管理要求等综合因素进行考虑的，并做出合理的、适应特定工程使用和管理需要的设计。机房监控的点表如下：机房名称UPS空调配电开关配电质量漏水温湿度视频门禁消防防盗新风单位台台路路米台台道个个套主机房22415542121动力机房11831521111操作机房11

4、钢瓶间11合计1332330755341表1：KingWeb机房监控系统点表以上所有系统的信息将集成到统一的监控平台软件进行后期处理，整个系统只需提供一套软件即可。系统一旦监测到有报警或参数越限，将自动切换到相关的运行画面，越限参数将变色。重要的参数，可作曲线记录，查询至少一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对设备状况有全面的了解。系统异常时可提供电话、短信、声光、Email等方式报警，并提供报警事件查询、下载和打印。1.2 机房监控的内容 UPS监测系统通过UPS智能接口采集输入/出/旁路电压、电流、频率，输出功率（有功、无功、视在），最大负载，谐波率极其超限报警信息等

5、。负载不平衡，输入中断，整流器、逆变器、电池放电，交流电源失效等告警信息等。监测1台UPS的运行状况，只监不控。 低压配电监测系统在机房配电柜总线、空调输入线路及UPS输入端分别加装1台智能电量检测仪，共3台。通过电量仪的智能接口，系统可全面检测市电进线配电柜的电源参数，例如三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率。管理人员通过系统远程查看各项参数，达到无人职守。对于机房的重要配电开关，监视开关是否跳闸或断电等状态非常必要，一旦开关跳闸断电，计算机系统立即停止工作，将造成整个系统崩溃，如不尽快处理造成的损失将无法估计。本次监测配电柜输出端及重要机柜的共32路空气开关的闭合状态，有跳变

6、则报警。 精密空调监控系统精密空调为机房创造符合要求的温湿度环境。通过空调通讯接口采集回/送风温度、回/送风湿度等模拟参数；包括回风温湿度上下限，压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等报警信息；空调开/关机。共监测2台精密空调。可通过监控系统对空调进行统一控制和管理 漏水监测系统机房内有可能会产生漏水处（包括：空调下、给排水管及窗户附近等处），均采用漏水检测系统可将渗漏情况感应出来，将信号通过机房环境监控系统通知工作人员立即采取措施。本次设计中将围绕3台空调安装一套定位式的漏水系统，敷设30米漏水感应绳，一旦有水泄漏碰到漏水绳，漏水绳上的监测点通过控制器将信号输到监控主机，系统在第一时间

7、报警，监控界面自动切换到漏水监测画面上，漏水点精确到1米，相应的漏水点变红色闪烁并发出语音报警，可大大减少寻找水源的时间。 温湿度监测系统在机房加装7套温湿度传感器，具体点位见点位表，监测机房内7个区域的平均温度，湿度。通过系统实现温湿度上下限报警及故障报警。可通过曲线报表反映机房在特定条件下实际温湿度状况以调整空调送风温度或调整发热设备的摆放位置。 图像监控系统由于机房内系统繁多，人员出入控制的要求也较高，因此图像监控系统对整个机房突发事件及事后取证将提供不可估量的作用。采用数字监控系统对整个视频进行管理、图像侦测、识别、控制、存储以及检索。主要针对机房所有出入口，共安装5台彩色半球摄像机，

8、其中4台布置在主机房进门，动力机房1台，观察人员进入状况，并可以和其它系统设置联动。1、图像监控系统功能 KingWeb平台作为一个成熟的监控系统，已经无缝集成了硬盘录像系统的所有功能，具有定时录像和触发录像功能，具备强大的联动性。视频信号采用了MPEG-4（H.264）的压缩方式，所有录像的视频文件直接分布存储于本地监控主机，磁盘满后将自动刷新，使管理人员可轻松方便地实现各种资料的管理工作。视频信息采用先进的流媒体格式，使监控、录像、回放、网络传输同步进行，监控画连续、流畅、无雪花和抖动现象。并且根据用户不同的网络状况，系统可采用TCP/IP点对点、UDP单播、组播等不同的传输方式，以便最大

9、限度地减轻用户的网络压力，保证视频信息的有效传输，使得各本地监控站、中心管理站或WEB端都可方便地查看到优质的视频监控画面。 同时，本视频监控系统具有智能搜索功能，可精确定位到任意一天的任意一分钟，具有很好的回放效果。并且在进行历史视频回放时，各视频记录文件之间实现了无缝连接，无间隙感。在同一显示器中可实时显示多路画面，双击鼠标就可实现单路画面与多路画面间的切换，因此，监控人员可做到实时监控机房内的任意一个场所，以便对各种突发事件作出快速、及时的反应。 本系统还具有自动侦测图像移动并报警的功能。同时，移动报警的灵敏度以及报警的恢复灵敏度可由用户根据实际需要自由调整，以满足不同的移动报警要求。当

10、画面移动达到报警精度时，监控画面将变色闪烁，提醒管理人员注意，以便进行及时处理。 快速查阅和检索录像查阅和检索界面操作简单实用，完全不同于其他硬盘录像系统，可直接精确定位到每一天的每一分钟。可以同步回放各个监控画面，便于比较各个监控画面的变化。 监控、记录、回放、网络传输同步进行可在一个显示器上同时实时监控和记录最多24路视频信号。在记录和监控的同时，还可以回放任一时刻的录像。能满屏显示某个画面，或者同时显示多达24路的监控画面，双击鼠标，就可实现切换两种模式的切换。在监控、录像、回放的同时，可同时进行网络视频传输，实现网络监控。 用户可以预置报警预存时间，一旦报警事件发生，系统将按预存时间提

11、前记录事件过程，可以科学地记录事件的全过程。 报警联动功能：系统接到报警后，可输出控制信号联动相关设备，如控制门锁、照明开关等等设备。2、系统的联动通过机房监控系统主平台“KingWeb平台”的内部信息共享，视频将与门禁、防盗报警或消防等系统集成后进行联动，系统能自动识别并响应其它设备的报警信号，协调运行。如门禁系统遭非法操作或消防报警，图像监控系统能自动命令就近的摄像机监视该部位的情况，同时发出报警信号并录像。 门禁管理系统本次机房监控系统通过集成门禁管理主机达到对门禁系统的无缝集成。用户通过操作“KingWeb平台”达成对门禁系统管理的所有功能，很好地实现了资源共享的目的，也大大提高了管理

12、效率。在机房各道出入口各安装1台读卡器，其中主机房2道门，操作间、钢瓶间、动力机房各1道门，通过授权管理，只有持有效卡的的合法用户才能进出门禁控制区域，出入记录全部存贮在电脑中，出入口控制完全采用电子控制，保安人员只需在控制室中，就可对所有门禁区域进行监测和控制。1、门禁管理系统功能 授权管理：通过管理主机预先编程设置，系统能对持卡人的通行卡信息进行有效性授权（进/出等级设置），设置卡的有效使用时间和范围（允许进入的区域）。 报表功能：系统可对所有的出入、报警、故障事件做记录，并根据需要分类查询，为其它管理工作提供数据依据。 监控功能：管理主机可遥控所有门禁点电锁的开/关，以多级电子地图或表格

13、方式实时显示所有门禁点的开关状态，详细记录每次开门的时间、日期、进出人员的卡号、姓名等资料。 查询功能：当读卡器上有人刷卡时，控制中心的PC机上显示出持卡人的信息，以供保卫人员核对是否本人持卡。2、系统的联动门禁控制主机通过与机房监控系统主平台“KingWeb平台”的接口通讯，与视频系统、消防报警等系统集成后，能自动识别并响应其它系统的报警信号，协调运行。如消防报警，门禁系统将自动打开所有门，视频监控系统能自动命令就近的摄像机监视该部位的情况，同时发出报警信号并录像。 新风控制系统根据要求，系统需要对新风机的运行状态进行实时监测。由新风机厂家提供新风机运行状态的干接点信号，通过采集该接点信号，

14、对新风机的开关状态及报警状态进行监控，同时通过改造新风供电系统实现控制新风机的开启和关闭。 消防报警系统通过采集机房消防系统烟感探测器的报警信号实时监测机房区域的火灾情况。消防系统利用机房监控系统的多样稳定地报警方式，及时通知相关管理人员迅速采取行动，以尽可能减少损失。可联动门禁系统打开所有的门锁，并联动图像系统进行录像。 防盗报警系统通过布置4个防盗报警探测信息点，采集红外探测器的报警信号实时监测机房的防盗情况，以达到探测非法侵入，掌握非法人员侵入情况及其动向，当检测到报警时则通过电话、短信通及时通知相关管理人员迅速采取行动，且可联动视频系统进行录像取证。本工程所有的子系统在设计上不是仅仅将

15、其作为一个独立的子系统，而是将其有机的融入机房环境集中管理系统之中，这样单系统的作用就不仅仅是实现各自监控功能，而是为整个数据中心在提高管理效率或提升功能方面需要的应用。1.3 系统设计方案 系统软件选型针对项目的实际需求，所有动力环境及安全防范设备将通过统一的监控系统平台软件进行集成管理，因此，该平台软件就成了本项目的核心。平台软件我们将选用专业机房监控平台KingWeb信息集成平台软件。它与后台服务器、前端采集设备、中间通讯设备一起组成了完整的“KingWeb机房监控系统”。KingWeb信息集成平台软件为目前国内最先进的第三代监控组态平台，网络功能更为强大，远程与本地实现完全同步；它运用

16、了最新的计算机技术，采用了实时多任务操作系统，多线程的编程技术，中间件技术、多媒体技术、基于目前国际流行的通用TCP/IP协议进行组网实现网络监控。能够将所有设备环境监控信息，包括视频、设备运行参数、报警信号等集成在同一的平台上，极其方便机房管理人员的操作管理维护，而且用户可以在任意网络上实现对机房的全面监控，真正使“无人值守”机房成为现实。 系统结构选择根据本项目的具体情况，我们将监控主机设置在机房的机柜内，用户在总控中心或办公室操作，全部通过WEB方式来完成。整个监控系统分为三层：现场采集中心、集中监控中心和远程管理中心。 集中监控中心集中监控中心是是由监控主机、报警模块、监控软件King

17、Web平台等一起构成的，负责对现场采集的所有设备进行集中监控管理，接收前端采集器传来的各种实时数据（设备信息和报警信息等），显示监控画面内容，实现对监控数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能，处理所有的报警信息，记录报警事件，通过电话语音、手机短信等输出报警内容，发送管理人员的控制命令给现场设备。 现场采集中心现场采集中心主要由现场智能设备（如UPS、精密空调等）、各种采集探测器（温湿度探测器、漏水控制器、电量仪等）、智能模块（协议转换模块、信号处理模块）等组成。智能模块用于采集及输出模拟量、开关量等信号，将信号通过协议转换传输给监控中心，并接受现监控中心的控制信号输出给相应的设备进行控制

18、功能。 远程管理中心远程管理端的主要功能是进行远程的IE浏览功能。为便于管理人员随时随地了解机房的实际工作状况，实现管控一体化，通过用户的内部局域网，在远程的管理人员可以通过浏览器，直接观看各个设备的监控画面，通过该界面远程监控设备的运行状况。 KingWeb平台的WEB技术是采用“零”安装技术，在用户网络内授权的用户，通过软件平台的权限认证后即可直接通过IE进行远程的浏览。远程的IE浏览也可同时支持多媒体语音报警及实时显示系统的报警信息，同时可以远程查看历史曲线、实时曲线、历史事件、系统日志、查看或打印输出报表、进行用户管理、报警参数设置。如用户的网络具备远程接入功能的话还可通Interne

19、t网实现远程的浏览，极大地方便了用户外出时或离开机房时了解机房实际的运行情况。1.4 KingWeb机房监控系统优势特点 前台页面完全基于ASP和html网页，页面组态简单易学。页面的组态与开发网页类似，但又比普通网页开发更方便。同时，由于采用的是标准的网页格式，因此用户能很快地的学会页面的设计，方便用户自定义特定的扩展功能。 所有操作和修改都无需停止系统的运行。可以做到长期的连续运行。 可通过WEB方式对各分站点的用户进行添加、删除、分组、权限级别管理及浏览范围设置，真正做到了集成管理。 可通过WEB方式对各分站点的报警方式、报警对象、报警级别进行快速设置。 可通过WEB方式对各参数的历史曲

20、线进行查看。 可通过WEB方式对各参数的实时曲线进行查看。 历史曲线查询界面用统一的页面，省去了工程实施过程中的页面组态的时间。能有效地提高工作效率。 可通过WEB方式对各参数的历史事件及操作记录进行查看，并可生成EXCLE表格进行保存。 WEB方式对各参数的报表记录进行查看，并可生成EXCLE表格进行保存。 可通过WEB方式远程在线控制和修改设备的参数，包括报警上下限、报警级别、参数描述等。 可通过WEB方式对各门的进出记录进行查看，并可生成EXCLE表格进行保存。可设置联动动作。 可通过WEB方式查看实时图像或历史记录，并设置与其它系统间的联动。 可通过对话框方式在线设置和修改用户与监控系

21、统短信交互的内容，包括定位查询、定时查询、交互查询等。 可通过对话框方式在线设置和修改系统间联动的内容，包括定时控制、报警触发等，可以进行完整的时段控制。1.5 系统功能描述 报警功能（1）报警方式：系统内嵌强大的多媒体报警技术，所有终端用户只需配置喇叭即随时得到语音报警信息。可手机短消息报警系统和电话语音报警系统可以对各种设备的报警提供专家处理提示。电话语音报警系统可设六组电话号码，处于无人值守时，一旦有严重事件发生，系统会自动拨打所设置的号码（手机、电话），采用语音通知有关人员。系统能将报警信息在第一时间内通过短信发送至指定人员（每一个监控点的报警信息都可以单独设置一组手机号码用于接收短信

22、）。可通过监控终端、短信等方式对报警信息进行确认，在未收到确认前监控终端一直进行报警且间隔一定时间后再次发送报警短信。（2）报警级别：系统具有强大的报警处理功能。可区分10级报警级别，报警事件发生时，系统按事件级别排队报警，显示处理，并将系统界面自动切换到相应的报警画面。系统管理员拥有更改任何报警级别的权利。（3）报警参数设置：只有拥有系统管理员账号和密码，才可以对所有的报警参数、报警级别、报警界限进行修改。（4）报警分析：系统管理员可以对所有报警事件的报警级别进行修改，如果不需要报警的事件可以屏蔽。（5）系统默认保存一年的历史报警记录，所有人员都无法修改或者删除。（6）系统自检报警：监控系统

23、具有专家诊断功能，对通信中断、软件故障能够诊出故障并及时告警。监视各智能设备各部件的运行状态和工作参数。当监控系统非法退出时，监控系统可以自动重启。 安全管理功能（1）系统自诊断：当被控设备与监控主机发生通讯中断，系统将自动通过声光报警方式通知在场的值班人员，并且可以通过电话通知或者手机短消息通知系统管理员。具有场地专家管理功能。对任意一个报警事件都会针对机房的具体情况以文字或语言形式给最终处理提示，指导值班人员及时准确地解决问题。（2）设备操作历史记录：系统将自动记录所有操作记录，包括操作人、操作对象、操作内容、登录及退出时间等。（3）容错能力：所有的工程，当验收后，本公司会向客户提供一套系

24、统安装光盘。方便用户因为一些误操作导致的系统错误。 配置管理功能系统用户可以在线进行监控对象的增加、修改和删除等管理功能，所有更改马上就能生效，无需重新启动监控系统。 数据管理功能（1）报表处理：系统对采集的数据进行处理，可生成报警统计报表、操作统计报表、历史统计报表等多种报表并打印出来；用户可以查看一年内所有报警的事件和操作记录，并且可以通过报表形式打印出来。（2）系统根据采集的数据生成实时动态曲线图、历史数据曲线图等直观的曲线图标；系统可以对所有遥测数据都可以生成实时动态曲线图和历史曲线图。 远程通信功能（1）通过远程监控程序，可实现系统的远程监控；系统提供B/S（远程管理站/本地服务器）监控模式。（2）系统可自动侦测通信故障，发生故障时提示；系统会自动侦测远程监控主机与监控中心管理主机之间的通讯，当通讯发生故障时，系统将以最高级别方式报警，并通知系统管理员。（3）可扩展性：系统应留有与以后其它应用系统互联的接口；本系统的可扩展性非常高，所有功能都是通过模块化结构实现，对于日后系统的扩展与升级来说，十分方便。（4）系统可通过手机短信接收订制的信息，并可向系统发送控制命令，控制设备启停或设置报警级别、报警上下限等任意属性。