医院智能化机房建设技术方案.doc
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1、医院智能化机房建设技术方案*医院信息中心和消防及安防监控室设置在地下一层,信息中心面积约125.49平方米。信息机房按照C级机房要求进行建设,采用下走线方式。1.1 机房动力环境监控系统1.1.1 系统概述n 建设目标为信息中心机房建立包括机房动力、环境及安防的监控系统,主要监控对象包括:精密空调、UPS、温湿度监测、漏水检测、门禁、闭路监控、消防监测等,实现724365的全面集中监控和管理,保障机房环境及设备安全高效运行,以实现最高的机房可用率,并不断提高运营管理水平。机房监控管理平台将实现四个目标: 为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源; 节省机房运行管理费用,达到短期投
2、资长期受益的目的; 确保提高机房管理工作效率并提供安全舒适的工作环境; 系统软/硬件均采用模块化结构设计,适应发展需要,做到具有可扩展性、可变性,适应环境的变化和工作性质的多样化。n 设计原则本系统严格按照“严格、合理、可靠、经济、完善”和“无人值班、少人值守”的要求进行设计,具体原则如下: 系统选型高起点: 投资少 建设时间短n 监控需求机房集中监控内容包含以下部分: UPS监测系统; 精密空调监控系统; 漏水监测系统; 温湿度监测系统; 消防监测系统; 其他系统;1.1.2 系统技术方案n 系统选型建议选用专业的环境监控组态软件“卓佑(Cowin)机房集中监控管理软件” ,该系统采用方便的
3、组态界面,用户通过一、二天的培训,就可以自行运用组态系统,确保了系统可靠性,稳定性及易维护性。组态软件:一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA,对应全称为Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition,中文翻译为:人机界面/监视控制和数据采集软件。目前组态软件的发展迅猛,已经扩展到企业信息管理系统,管理和控制一体化,远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。Cowin环境集中监控系统可以很好实现了对环境设备的统一监控与管理。系统通过采
4、用先进的计算机技术、网络通讯技术等,可方便地实现对各个智能设备运行状态、运行参数的显示、处理和存储等;并可实现各子系统之间的数据流动,具有强大的联动功能;同时,本系统的故障自动检测与专家诊断功能以及丰富的报警功能,也极大地减轻了环境维护人员负担,在提高了环境系统的可靠性的同时提高了整个环境的运行效率,极大提高了环境运行管理水平。实现了对环境的科学管理。n 系统组成整个系统主要由以下三个部分组成:现场监控工作站、现场设备采集层、远程IE浏览。现场监控工作站:实时采集设备的各种信息,进行本地数据处理及存储。现场设备采集层: 实时采集供配电、UPS、空调、漏水、温湿度、消防、照明、门禁、视频、防盗报
5、警以及服务器和网络设备等现场信号,将采集的信号经过分析、处理以后,直接传送到现场监控工作站。 远程IE浏览站:远程IE浏览站的主要功能是在通过网络在远程主机上以IE的方式进行浏览的功能。在本系统中监控中心的管理服务器和现场的嵌入式服务器均支持IE浏览功能。从而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,在远程的管理人员可以通过浏览器,直接观看监控画面,并且该监控画面与监控中心管理服务器和各现场嵌入式服务器保持一致,通过该界面远程监控设备的运行状况,远程浏览站还可浏览各机房的视频图像。下图为常见机房监控系统结构图:如上图所示,监控主机设置可放置在值班室/保安室或机房内,值班人员可
6、查看各个环境运行状况、获取报警信息,通过监控主机实现。管理人员亦可通过对监控主机的Web浏览监控到自己环境的实时情况。n 报警方式本系统可以提供多种报警方式,见示意图:一旦发现异常事件,系统即自动执行预定的控制策略,同时启动报警,报警可以有几种方式,如报警窗口、语音提示、电话语音、电子邮件、短信等。如图所示。使用时,可以选择其中一种或多种报警;当有多个报警同时发生时,系统通过事件等级,排队报警事件,并逐一报警,其中的电话号码、手机号码、电子邮件等由用户设置。报警具备灵活定义功能,可以分别设置设备的报警方式以及相关管理人员,比如可以设定以下报警方式:精密空调故障通过电话语音方式通知精密空调管理人
7、员并发送电子邮件给主管人员,而消防报警可通过手机短信方式通知消防管理人员并发送电子邮件给主管人员。这种方式大大增加管理的灵活度。另外,我们根据行业经验,专门定制了网络报警功能,方便实用,具体说明如下:当设备发生报警事件时,环境监控系统可通过局域网及时向环境管理人员的电脑发送报警信息,便于管理人员及时处理报警信息,如下图所示。此时管理人员可打开IE浏览器查看报警设备的具体参数和状态,从而做出相应的决定。网络报警方式与短信报警、电话报警的方式比较而言,其特点是实时性好,无须象电话、短信报警需要支付额外的费用,缺点是管理人员离开电脑就接收不到报警信息。作为辅助报警功能,还是很实用的。在报警时,系统同
8、时提供专家处理意见,如果发生故障,而维护人员又不能及时赶到处理故障,则为了最大程度的减少客户的损失,在发生报警的同时提供专家处理意见,将用户的损失减小到最少。1.1.3 监控系统的实现与功能n UPS监测系统UPS是机房中提供稳定电源的关键设备,机房中许多设备如服务器、小型机、路由器等设备,都需要使用稳定的不间断电源,以防止数据丢失。因此监管好UPS系统非常必要。机房区配置了若干台UPS,通过由 UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口,对 UPS 进行全面监控,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(监测内容由厂家的协议决定,不同品牌、型号的空调可能所监控到
9、的内容不同),一旦有部件发生故障,系统会自动报警。并且实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数,并有直观的图形界面显示。系统可全面诊断UPS状况,监视UPS的各种参数。一旦UPS报警,将自动切换到相关画面,并在现场伴随有报警声音。可根据用户需要设置短信通知。对于重要的参数,可作曲线记录,可查询一年内的曲线,使管理人员对UPS的状况有全面的了解。及时地发现并解决UPS运行中出现的各种问题。为保证UPS的正常运行,避免出现错误操作,特别声明机房监控系统将不对UPS进行控制操作。n 供配电监测系统 配电参数监测机房区所有供电电源的质量好坏将直接影响机房设备的安全,因此采用智能电量监测仪对机房
10、市电进线的供电参数实行监测非常重要。在机房配电柜内配置若干套智能电量检测仪,对机房的总输入电源柜电量进行检测。电量仪是集三相相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、视在功率、频率、功率因数、电度等参数于一体的智能仪表。该表带有报警功能和智能通讯接口,即可单独使用,亦能与计算机相连,将采集的参数送到计算机上,使用户能非常方便的读取配电的电流、电压,了解供电质量。用鼠标点主画面的配电图标的配电参数菜单,即可进入查看所监测配电线路的参数,如图所示。相应的参数存有历史曲线,可点击该参数下挂的历史曲线菜单进入历史曲线图。机房因电源问题引发的问题通常都能通过电量仪和UPS的历史曲线分析出故障原因,甚至
11、预防很多故障的发生。如果某参数超出设定范围,系统即发出多媒体语音报警,如果设有电话语音报警,即同时启动电话拨号告警。状态指示灯交替闪烁显示报警,在事件窗内可看到哪个参数越限,点击该事件,显示界面自动切换到相应画面上。通过分析有关参数的历史曲线,机房管理员能清楚地知道供电电源的质量是否可靠完好,为合理地管理机房电源提供科学的依据。 重要开关状态监测监视各级ups输出开关状态,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。当开关跳闸或断电时,系统自动切换到相应的运行画面,同时发出多媒体语
12、音和电话语音报警,通知管理员尽快处理,并将事件记录到系统中。现对配电柜的多路重要开关工作状态进行检测。采用配电柜配电开关的隔离干接点信号即OF信号(或采用D8H信号采集模块,经完全的光电隔离将输入的强电信号,经处理转换为低电平信号,再输入到I-7053D智能开关量采集模块),输入到I7053D智能开关量采集模块转换为数据信息,送往监控主机,达到实时集中监控。n 精密空调监控系统在机房区,配置了若干台精密空调。通过空调自带智能通讯接口,系统可实时、全面诊断空调状况,监控空调各部件(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,并可远程修改空调设置参数(温度与湿度),实现空调的
13、远程开关机。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,并伴随有报警声音,有相应的处理提示,及相关处理提示。对重要参数,可作曲线记录,用户可通过曲线记录直观地看到空调机组的运行品质。空调机组即使有微小的故障,也可以通过系统检测出来,及时采取步骤防止空调机组进一步损坏。对严重的故障,可按用户要求加设各种报警方式实现多种报警。机房精密空调一般提供控制功能。在权限范围内,可对空调进行远程开机、关机、温湿度的上下限设定等操作。n 漏水监测系统机房内的地板底下有诸多的漏水水源,如空调机组的冲洗水回路、排水管等。由于机房区地板下强电、弱电、地线、电缆纵横交错,如不慎发生漏水
14、,不及时发现并清除,后果将不堪设想。正因为机房漏水危害大,又不容易发现,对机房内的漏水状态进行实时的检测是十分必要的。目前,泄漏检测主要有两种方式:点式传感和分布式传感,点式传感决定于环境情况及传感点的分布,泄漏可能扩展非常大,其可靠性得不到保障。分布式传感即用特种绳将水源包围,可以真正意义上做到防患于未然,把泄漏危害降低到最低程度。故我们推荐用户采用分布式传感检测系统。两者比较如下图所示:点式传感 分布式传感根据用户的要求及场地设备的布置情况,采用绳式测漏系统。系统本身包括:漏水控制器、漏水感应线及其他辅助设备,系统可检测感应线上任何点的漏水位置。用绳式漏水传感器在精密空调及其进出水管侧面、
15、机房潜在泄漏区域围起来,一旦漏水,确保在第一时间定位报警,及时排除隐患。我们对国内外市场的泄漏检测设备进行性能价格综合比较,最终选用了美国泰科的TraceTek产品。美国泰科(热控)公司,是全球材料科学的领导者,尤其在尖端科学如航天、航空、核技术领域的成就,得到世界公认。目前在世界各地有其6个研究发展中心、14个制造厂,产品遍布全世界一百多个国家。其中每一架波音飞机里都有120英里其制造的专用导线。 TraceTek(瑞泰)泄漏检测系统是其高科技材料技术的又一伟大结晶。它是对水、油、酸、碱等各种液体的泄漏进行定位检测和报警的系统,广泛应用于邮电、金融系统及图书馆、博物馆、档案馆以及石油、化工、
16、药业等行业。原理(定位式):线缆遇到水的泄漏,两根传感线缆导通(通过两根传感线及外层黑色导电聚合物及泄漏水),电流270uA(恒流)通过泄漏处,因为两根传感线单位长度的电阻值精密加工时被严格控制,根据欧姆定律,测出控制器泄漏处的电压降,就可精确确定泄漏位置。其原理:V=IR=27010-6rLLL。 式中rL传感线单位长度的电阻值。其性能特点: 结构合理、可靠性高。 简便可靠的操作方法。 无可调部件、不用编程,决不忽视任一报警状态,也不会误报警,无暴露的金属结构,氟化物结构使得线缆耐腐蚀、强度高,质量可靠,获ISO9001认证。 简单易懂的监测面板,清晰明确的指示系统状态。 自我校正,不需模糊
17、判断。 直接安装和更改,扩充组态能力强。 模块化设计,维护,替换方便。 快速检测,实时响应,使泄漏降低到最小的危险程度,定位精度高,误差不大于1米。 产品先进,感应线缆上的每一部分都可感应液体的存在,不同于旧式的点感应测漏产品。 适应性好,兼容性强。具有多种信号接口,不仅有继电器的输出,还有智能通讯接口,能兼容多种通讯信道和多种通信速率,方便纳入集中监控系统。TraceTek的漏水控制器和漏水感应绳组成场地漏水监控系统,实现对场地漏水情况的实时检测, 由于该系统灵敏度高,可靠性好,所以被广泛的运用在机房、档案库等重要场地监控系统中。根据用户的要求及场地设备的布置情况,采用TraceTek测漏系
18、统。系统本身包括:漏水控制器、漏水感应线及其他辅助设备,系统可检测感应线上任何点的漏水位置。感应线缆为高分子感应材料制成,抗腐蚀,抗酸碱。系统功能完善,并具有对感应线断线报警功能。用绳式漏水传感器在精密空调及其进出水管侧面、机房潜在泄漏区域围起来,一旦漏水,并在相应漏水检测绳的漏水位置显示报警颜色,确保在第一时间报警,管理员可从监控主机上知道漏水,方便找到漏水处,及时排除隐患。n 温湿度监测系统对于机房内精密的电子设备,其正常运行对环境温湿度有比较高的要求。计算机机房环境条件的好坏,对充分发挥计算机系统的性能,延长机器使用寿命、确保数据安全性以及准确性是非常重要的问题。为了确保计算机安全可靠地
19、运行,严格控制温度之外,还要把湿度控制在规定的范围之内。一般地讲,当相对湿度低于40时,空气被认为是干燥的;而当相对湿度高于80时,则认为空气是潮湿的;当相对湿度为100时,空气处在饱和状态。在相对湿度保持不变的情况下,温度越高,水蒸气压力增大,水蒸气对计算机设备的影响越大,随着压力增大,水蒸气在元器件或由介质材料表面形成的水膜越来越厚,造成“导电小路”和出现飞弧现象,引起设备故障。高湿度对电子计算机设备的危害是明显的,而低湿度的危害有时更加严重。在相同的条件下,相对湿度越低,也就是说越干燥,静电电压越高,影响电子计算机设备的正常工作越明显。实验表明,当计算机机房的相对湿度为30时,静电电压为
20、5000v,当相对湿度为20时,静电电压就到了10000V,而相对湿度降到5时,则静电电压可高达20000V。所以需要在机房的各个重要部位,装设温湿度传感器,以实时客观检测机房内的温、湿度。在本监控系统,温湿度一体化传感器将把检测到的温湿度值实时传送到监控主机中,并在监控界面上以图形形式直观地表现出来。管理员可实时了解机房各点的实际温湿度值,一旦机房内实际温、湿度值越限,系统触发语音报警或短信报警。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,管理员可通过调节送风口的位置、数量,设定空调的运行温湿度值,尽可能让机房各点的温湿度趋向合理,确保机房设备的安全正常运行。同时系统记录
21、下的曲线可供机房管理人员参考;以方便根据当地的各季节的温湿度状况适时调整,及时防范因温湿度质量造成不必要的设备损坏;在问题发生后可根据历史曲线轻松找到问题所在,方便解决问题。系统还可以将一段时间内机房里的温湿度值通过历史曲线直观地表现出来,以方便管理人员事后进行分析查看查看,为今后管理提供依据。n 消防监测系统机房消防系统安装了气体灭火装置。消防检测系统可以实时检测机房区域消防情况,正常时无报警信息,一旦有报警发生(如火警信号、放气信号),由消防控制箱给出的干接点报警信号,通过RD-230开关量数据采集模块,将干接点变化信号经过处理后送到监控主机发出报警(如电话自动语音报警),即可达到实时监测
22、机房内的火灾情况。这样,即便无人值守,可以确定消防工作状态。为了全面检测机房区消防状态,也另外辅助性加了X套温感、烟感传感器(安装在机房天花顶下),一旦有异常,能检测到,现在发出声光报警,并可通过监控系统向外发出报警系统。n 其他系统监测(包括异地)本机房环境监控的软硬件预留接口,如配置的开关/模拟量一体化模块,预留若干路开关量、模拟量信号接口,用户在今后使用过程中,可将相应的设备(系统)集成到原有监控系统集中监控管理。1.1.4 软件平台功能介绍l 稳定可靠:基于工控标准的中文组态监控软件,经过严格测试并通过专业机构检测。l 专家诊断功能:实时检测UPS、空调等智能设备的工作状态和各运行参数
23、。一旦发现设备隐患或故障,系统即通过多种方式报告管理人员,并根据机房的具体情况给出相应的处理建议, 指导值班人员解决问题。l 完全Web化的远程管理功能:通过WEB浏览器,获得授权的管理人员可通过Intranet或Internet对系统进行远程管理。也可远程对系统进行参数设置,修改后立即生效,无需重启系统,实现真正的远程管理。l 强大的视频采集和远传功能:系统支持移动报警及录像联动,报警方式灵活定义,一旦检测到有人活动、或探头报警,即触发录像过程,把整个过程记录下来,便于查看;系统同时支持视频传输,可以在Internet的任意位置通过浏览器,观看流畅的实时视频,并可方便地控制摄像头的转向和调焦
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