机房监控系统技术方案.pdf
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1、无人值守数字电视传输机房无人值守数字电视传输机房技技术术方方案案目目录录1 1。系统概述系统概述11 系统的设计目的12 设计原则13 系统的稳定性和安全性14 系统的实时性和可扩展性2.2.系统设计的依据系统设计的依据1 111111 12 22 23 33 34455555 55889101010101111111313131415153 3。系统配置规划系统配置规划4 4。客户需求分析客户需求分析5.5.工程规划工程规划6 6。总系统结构总系统结构6.1 报警通知及报警联动功能6.2 动力、环境、空调监控部分6.3 红外、漏水、烟雾部分6。4 短信报警平台6.5 其它功能6。6 工作流程
2、7.7.机房监控的主要设备机房监控的主要设备7.1 智能监控数据采集终端 ZHY3017.2 网络视频服务器7。3 短信报警服务器7。4 监控工作站、图像监控工作站8 8。网络化机房动力环境监控软件平台网络化机房动力环境监控软件平台8.1 ZHY3000 管理软件系统简介8.2 软件模块功能9 9。网络视频监控管理软件平台网络视频监控管理软件平台9。1 网络视频监控比较9.2 软件系统 iDVR9.3 系统管理9.4 视频监控9.5 录像及回放1010。工程施工、验收及售后服务工程施工、验收及售后服务i10。1 工程施工及技术支持10.2 施工技术及安排10。3 系统调试验收及试运行10.4
3、系统验收测试建议方案10.5 技术培训与支援10.6 售后服务10。7 验收方法11.11.工程管理工程管理11.1用户职责11.2 施工方职责11.3施工技术要求11.4资料和图纸内容1212。设备提供方公司介绍设备提供方公司介绍151516161718181818181819191919ii1.1.系统概述系统概述11 系统的设计目的随着电信领域的飞速发展,对于通信机房改造的电源动力、环境和图像的远程监控需要越来越强烈。本系统的设计目的是为了保障重要通信机房及下属各地区重要机房系统的正常运行,实时监测机房环境的各项指标,遇到机房停电、电源故障、环境温度过高、非法闯入、火灾和漏水等紧急意外情
4、况,能够及时记录、查询和自动快速报警.它主要采用计算机、通信、网络、四遥(遥测、遥信、遥控、遥视)技术,构成一个一体化的网络监控系统,可以在计算机屏幕上看到监控点的图形,了解监控点的信息,提高机房的可靠运行能力,提高运维效率,降低维护成本和劳动强度。12 设计原则从实际出发,在有限的预算下,追求最高的性能.在重要的机房,采用嵌入式网络型监控设备,辅于传感器,组建综合监控管理系统具有较好的成本优势,其建设成本远远低于采用传统 RTU 模块,工控机、组态软件之和;建设周期只有传统方案的;系统维护成本只有传统方案的。13 系统的稳定性和安全性本系统适应监控网络化趋势,不落后,不重复投资;采用内部局域
5、网或广域网通信和管理,更稳定更安全。采用 TCP/IP 方式,各监控机房可以很容易地与监控管理中心及数据库建立起联系,用较低的成本对监控机房的动力设备、机房环境、安全保卫消防、视频图像等信息实施统一平台下的监控。14 系统的实时性和可扩展性监控主机采用采集、解析、传输和报警一体化设计,报警迅速,数据显示及时,数据记录完整,数据分析直观;系统以模块化设计,具有开放性,能灵活地组建各种规模的监控系统,与企业内部网络系统连接,不管是何种网络传输方式都能有机融合成一个整体,将是十分重要的。机房大小差异较大,要求设计的系统能适合各种实际情况,有较强的可扩性,能随时适应对系统的扩容要求。2.2.系统设计的
6、依据系统设计的依据保安电视监控工程技术规范GA/T76-96安全防范系统通用图形符号GA/T74-94民用建筑电气设计规范JCJ/T16-20001民用建筑电缆工程技术规范电信动力环境及总配线架集中监控系统技术规范书YD/T 1051-2000通信局(站)电源系统总技术要求YD/T5851999通信用配电设备YD/T 50982001通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范严格符合如下国际组织和部分国内组织制订的规约:GBYDN02396GB4728中华人民共和国国家标准通信电源和空调集中监控系统技术要求电气图用图形符号电信工程制图与图形符号YT/T501595IEC61000-4电磁兼容试验和
7、测量技术EN300386电信网络设备电磁兼容性要求3.3.系统配置规划系统配置规划该系统采用基于 TCP/IP 的三级网络结构;也可以简化为二级监控系统即监控中心 SC 和各监控站 SU;监控中心负责本辖区的各监控站的监控及管理;各监控站负责采集各监控站的数据并上传地区监控中心;嵌入式网络型监控设备分别安装在机房现场,与各种传感器、现场电源、空调等相连;嵌入式网络视频服务器设备分别安装在机房现场,与各种摄像机相连;所有监控设备通过内部以太网连接进行数据传输,实现监控的互联互通;软件采用 B/S 结构和 SQL 数据库(IE 浏览器),具有界面友好、快速报警、自动纪录、多级协同浏览,操作简单方便
8、等优点。4.4.客户需求分析客户需求分析监控规模:依据技术规范书要求,本期工程主要针对公司所属的地区的电源、电池、空调、环境量等进行监控。监控内容:机房环境:机房温度湿度水浸烟雾门禁红外;动力设备:电源交流配电电池组等(输入电压、电流,输出电压、电流等);智能电源通过协议转换后能获得完整的工作状态、报警状态和远程设置操2作;空调设备:实现远程空调开关机等;智能空调通过协议转换后能获得完整的工作状态、报警状态和远程设置操作;图像监控:对变电站摄像机进行(左右、上下、远近、变焦)远程控制,并有联动录像、画面切换和数字录像功能。组网传输方式:各个机房的动力环境监控和视频监控系统采用 TCP/IP 协
9、议接入内部局域网;视频传输采用组播方式.电源、UPS、空调等设备情况:智能设备:机房内采用串口以太协议转换器与各种智能设备之间通过智能设备:机房内采用串口以太协议转换器与各种智能设备之间通过RS485/232RS485/232 网络连接网络连接,采用主从方式通过各种通讯协议相互通讯,采用主从方式通过各种通讯协议相互通讯,取得各设取得各设备的实时数据备的实时数据,为保障系统实时性,系统采用多线程方式,同时与各端口为保障系统实时性,系统采用多线程方式,同时与各端口的设备通讯,便于对事件的即时响应。的设备通讯,便于对事件的即时响应。(需用户提供原厂家设备的接口定(需用户提供原厂家设备的接口定义、随机
10、监控软件和正确的通信协议义、随机监控软件和正确的通信协议)。非智能设备:通过干接点报警接口和各种模拟变送器直接接入监控主机的遥信、遥测接口.5.5.工程规划工程规划遵循电信公司在监控系统网络结构方面的建设原则,并结合实际情况,监控系统采用二级结构,监控中心及各通信站各种智能设备。亦可随着今后新建局站的监控纳入,实现完整的三级本地网监控系统。6.6.总系统结构总系统结构本案将配电、电源监控、环境监控、和图像监控结合在一起,提出建设基于TCP/IP传输技术的数字化、网络化机房监控系统工程。在方案设计中采用了机房智能监控产品 ZHY系列产品,并配备了多种环境监测传感设备,所有的信息采集与控制均通过企
11、业内部的网络通道进行.具体采用二级结构的 TCP/IP 网建设:即每个机房监控单元与当地分控中心传输都采用内部局域网络通道组建,便于今后平滑集成为大集中的分布式监控的建设.一旦各个机房的监控网络建立,将 ZHY 监控设备安装在标准机架上或挂墙,网络视频设备和摄像头安装在3机房内适当位置,各自分配好 IP 地址,用浏览器方式就可以实现多个机房的参数监控和告警的查询、排序、统计等功能.监控中心安装数据库服务器及相关监控管理软件后,监控中心和各个分控中心都可以同时进行机房监控管理和收到告警通知.监控系统主要包括三个部分构成:监控装置、传输通道、监控中心.如下图所示,采用局域网或者广域网作为传输手段以
12、及分级的结构形式,可以做到地区联网、乃至省局联网。通信站监控系统结构图由于我们采取上述的结构,一个管理中心从理论上说可以管理无限多个无人机房。而且网络的管理与维护与互联网一致,不要另外的培训和学习。6。1 报警通知及报警联动功能为防止外人非法闯入实施破坏和盗窃行为,根据机房现场环境合理配置门禁和红外等探测器实现防盗报警.本系统在报警发生后将联动打开辅助摄像灯光,摄像机会自动切换到相应预置位并开始录像,同时智能监控设备 ZHY 会向监控中心和分控中心报警。联动报警方式有:监控中心声光报警、SMS 短信群发报警或网络广播客户端报警等。6.2 动力、环境、空调监控部分动力环境监控部分的监测对象主要有
13、:1)开关电源、市电交流屏、直流屏、蓄电池组;2)机房环境:如温度、湿度等;3)机房空调:空调开关机状态,远程开关机、对于传统空调实现来电自启动等;本系统可以监测机房内的市电电压、-48V 电源电压、48V 电池组电压、电池组表面温度、机房温度和湿度,空调开关机状态等,当测量值超过预先设定的正常工作范围时,会在本地和监控中心及时发出声、光报警,同时快速短信通知等。连接方法:分别将需监控的设备的报警端口与环境量传感器接口接到 ZHY 监控主机上,具体如下:1)电源、UPS 等设备的干触点报警信号和故障信号接到遥信端子上;2)配电箱内的供电电压通过电压变送器或开关触点变送器连接到遥测或遥信端子上;
14、3)环境量则先安装温度/湿度传感器后,连线到遥测端子上。布线完成后,利用配置工具完成参数的设置,这样就方便地完成了机房动力设备与环境量的现场配置工作,监控机房就可通过 TCP/IP 接入机房监控系统。机房内采用串口以太协议转换器与各种智能设备之间通过 RS485/232 网络连接,采用4主从方式通过各种通讯协议相互通讯,取得各设备的实时数据,为保障系统实时性,系统采用多线程方式,同时与各端口的设备通讯,便于对事件的即时响应。通过协议转换后实时监控设备工作状态.6。3 红外、漏水、烟雾部分漏水和烟雾检测系统的监测量主要有:红外(门禁)检测烟感检测水浸检测所有这些监测量,都可以用开关量检测获得。具
15、体方法是:通过红外、漏水和烟雾传感器检测报警信号接入 ZHY 的遥信端子中,然后配置相应参数,即简单方便地完成了防盗红外、漏水和烟雾检测监控.6。4 短信报警平台短信服务器 NS20 是一个通过以太网发送短消息报警的装置。当机房环境异常、动力设备异常或配电系统异常时,监控中心将即可通过短信服务器 NS20 向指定的人员自动发送报警信息,并记录所有的报警信息。NS20 依赖 GSM 网络来收发短信息.它使用一个 10Base-T以太网接口连接网络;一个 RS-232 串口用来设置通信参数;一个 GSM 模块用来收发报警短消息。NS20 有两种网络通信方式收发短信:UDP 和 TCP,可根据需要进
16、行选择。6.5 其它功能在监控主机的主界面上可显示网络配置参数、主机的名称或通道设置等,可选择监控通道;当有传感器报警时,可进行声音提示和显示触发信息等。6.6 工作流程当报警信号采集单元被触发时,报警信号会联动报警,由监控中心记录所有的报警信息,监控主机接到信号后,会自动开启预先设定的功能(启动录像、启动警灯、警号、抓拍等)。如警情发生在机房内,区域内的摄像机会自动启动并开始录像,报警区域的监控画面会自动跳出,报警器发出报警声,同时警灯、警号也会联动开启,等待管理人员处置告警。7 7。机房监控的主要设备机房监控的主要设备7.1 智能监控数据采集终端 ZHY301 技术特点技术特点采用以太网技
17、术5采用 1U 标准插箱设计具有以太网接口,可以方便的接入基于 IP 的局域网、广域网、2M、无线以太网等运行参数远程修改存储技术内置智能联动功能可以通过网络进行远程参数的修改,并可以存储在 EEPROM 中,掉电不丢失具有布防、撤防、自动布撤防功能可以远程设置监控量的布撤防状态,或按照时间段自动进行布撤防操作具有紧急事件告警功能当现场有告警发生时,系统将在 5 秒内将告警信息发送到监控中心.监控中心具有声光报警,并可通过短信方式将告警信息发送到相关人员手机上低功耗设计全部采用低功耗的 CMOS 器件设计,降低了整机功耗,提高了整机可靠性。组网方式:基于 IP 的局域网、广域网、ADSL、E1
18、、无线以太网等支持紧急事件告警(当传输通道正常时,监控告警响应时间、数据响应时间、命令执行响应时间不超过 8 秒,故障告警准确率 100)报警方式:本地灯光,中心通过手机短信,网管平台广播或监控中心声音报警 技术指标技术指标模拟量采集信号输入:0+5VDC 或 420mAA/D 转换分辨率:10 位测量精度:0.5%容量:8 路开关量采集输入回路采用光电隔离输入回路电源:+12V容量:8 路遥控输出输出接点容量:AC220V 1A,DC30V 3A支持 DO 和脉冲输出6容量:4 路通信接口接口:RJ45,10M Ethernet;RS232,9600bps支持动态(DHCP)或静态获取 IP
19、支持 TCP/IP 协议包括:ETHERNET、ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、DHCP工作方式可选为 UDP、TCP Server 或 TCP Client,端口、IP 地址、网关和掩码等均可设定UDP 和 TCP 工作模式下都可以实现跨网关通信UDP 通信时,用户可动态设定目的端口和目的 IP 地址进行定向发送使用环境环境温度:-1045相对湿度:595%大气压力:66108KPA无严重粉尘及腐蚀性气体电源交流 220V10直流-48V5%小于 5W监控主机包括以下几种接口:通信接口、遥测接口、遥信接口、遥控接口等。通信接口提供一个以太网接口,在内部 CPU 的控制下与本地监控中心
20、的通信服务器通信。遥测接口主要采集模拟的量包括:机房温度、湿度,电池电压、电池工作电流、漏电电流,电源系统的工作电压、工作电流,设备温度,交流电源电压、电流、漏电电流,烟感工作电流等。采用 10 位 A/D 转换,精度高,通过软件的处理可以达到非常准确的结果。遥信接口主要采集开关量,主要包括电源跳闸、合闸、各种开关的通断、设备的投入与推出、进水告警、门窗开关状态告警、门禁系统告警、强行闯入告警、消防系统报警等等.遥信模块还可以用来测量电网的频率.遥信接口采用光电隔离输入,抗干扰性能好,容易接线。遥控接口主要是遥控灭火、防湿、电源电网的管理、空调远程的开关等。77。2 网络视频服务器可以通过 W
21、eb 进行访问,可以实现点对点的模拟视频扩展(配置和浏览)。高分辨率、H.264(MPEG4)图像编码,实现了低带宽情况下每秒钟达到 25 帧(PAL)的高质量传输帧率。在较低的传输速率情况下,可以将垂直分辨率扩展为 480 线。主要硬件可以通过网络进行升级(包括视频编解码器)。可以选择 RTP/IP,UDP/IP,TCP/IP,或组播 IP 协议。RS-232 DB-9 串口用于编程或与其它产品集成,如访问控制系统.RS422/485 串口支持高速球机或摄像机控制。三个独立的输入口和一个中继输出口。预留的音频接口。基于 SSL 的用户身份鉴定功能.在工业领域或恶劣环境下持续运行时,保证设备的
22、高可靠性。监控图象采用现有 IP 内部局域网已经是可以满足要求了。系统采用 MPEG4 方式压缩编解码,通过调节每路传输的带宽,同时可以有几十路摄像头,既可以节省带宽,也可以满足全方位观察现场的要求。AV1300系列高分辨率网络视频服务器是专为IP网络进行视频监控而设计的嵌入式解决方案,具有多种型号设备,可以通过五类线、光纤或无线媒介在 10/100 BaseT 网络上以每秒 25(PAL)幅画面传送高质量 MPEG4 图像。AV1300 可以通过 ISDN,PSTN 或 xDSL 路由器,在局域网、广域网或者国际互联网上方便地实现视频传播。本产品是基于开放标准设计的,可以为投资者提供长期的投
23、资保障。AV1300 设备有 2 种类型产品,一种是视频编码器(AV1300eT),它带有 1 个模拟视频输入;另一种视频解码器(AV1300eR),带有一个常规的模拟视频输出。这两个设备组合在一起可以实现模拟 CCTV 通过企业局域网/广域网进行扩展,费用比铺设新电缆低.7.3 短信报警服务器短信服务器 NS20 是一个通过以太网收发短消息的服务器。NS20 依赖 GSM 网络来收发短信息,可用于企业短信平台。它使用一个 10BaseT 以太网接口连接网络;一个 RS232串口用来设置通信参数;一个 GSM 模块用来收发短消息。NS20 有两种网络通信方式收发短信:UDP 和 TCP 可根据
24、需要进行选择。8这种短信平台的优点有:接口:NS20 已经将各种功能的 AT 操作内部集成,您根本不需要了解复杂的 AT 指令。通过以太网共享,任何在同一网内的计算机都可以共享收发短信.支持 TCP、UDP 协议,支持 Socket 编程.支持各种操作系统,可用 Java 编程以满足各种操作系统的需求,不需要额外的动态链接库 DLL、控件 OCX 等,编程简单快速。7.4 监控工作站、图像监控工作站采用 IBM PC,操作系统采用 Win NT 或者 Win2000,分别运行监控软件、图象监控软件、图象记录软件、通信协议软件、数据记录软件、WEB SERVER 软件.监控软件和图象监控软件可以
25、在同一台计算机上运行,但图象记录软件必须在至少一台单独的计算机上24小时运行,它不单记录图象,而且还同时记录各种告警数据,开机后 24 小时运行.图象记录软件还提供图象查询功能,用户可以按照给定的查询条件对存储于图象记录工作站上的图象进行查询和播放。通信协议软件主要完成监控装置与监控中心的的通信。WEB SERVER 软件主要完成 WEB SERVER 和主页的动态刷新等,数据记录软件主要把监控装置的数据记录在标准数据库中。监控软件与图象监控软件可以运行于同一台计算机上,比如监控工作站;图象记录软件、数据记录软件、通信协议软件、WEB SERVER 软件运行于记录工作站上,保证每天 24小时,
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