动力环境监测

1　概述
　　随着通信技术和计算机技术的高速发展，通信网络和计算机系统已经在各行业广泛应用。数据中心机房作为重要的数据处理中心，若发生故障，对数据的传输、存储及运行均构成严重威胁，因此对机房的动力环境进行监控保证机房正常运行的前提和基础，从而保障系统的稳定性和数据的有效性。
安科瑞动力环境监控系统借助数据服务器、通信设备和其他监控辅助设备等，针对中心机房的设备特点和安装环境，对机房配电、蓄电池、新风、空调等智能、非智能设备以及温湿度、烟雾、地水、门禁等环境量进行“遥测、遥信、遥控、遥调”提供了基础平台，实现中文图形化人机界面的操作，掌握动力环境运行过程中的各类异常情况，完成对机房的集中监控、集中管理、集中维护，为企业提供了一个稳定、科学、系统的整体解决方案。

2　参照标准
　　GB50169-2006       《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB50169-2006       《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》
GB 50174—2008     《电子计算机机房设计规范》
GB50052-2009       《供配电系统设计规范》
GB 50115-2009       《工业电视系统工程设计规范》
GB50057—2010      《建筑物防雷设计规范》
GB50016-2010       《建筑设计防火规范》
GB50689-2011       《通信局站防雷与接地工程设计规范》
GB 50054-2011       《低压配电设计规范》
GBT 50314-2006      《智能建筑设计标准》
GB/T 25295-2010     《电气设备安全设计导则》
GB/T2887-2011      《计算机场地通用规范》
JGJ16-2008          《民用建筑电气设计规范》 　
GA 838—2009       《中华人民共和国公共安全行业标准》
GJBT1061 09DX009   《电子信息系统机房工程设计与安装》
YD/T 1051-2010      《通信局(站)电源系统总技术要求》
YDT 1051-2010       《通信局(站)电源系统总技术要求》

3　设计参数
3.1系统测量参数
●直流电压测量精度优于0.5%RO
●蓄电池单体电池电压测量精度优于5mv
●直流电流、交流电流测量精度优于2%RO
●温度测量精度优于0.5C
●湿度测量精度优于5%
●气压、液位测量精度优于1%RO
●交流电压测量精度优于1%RO
3.2 系统技术性能指标
●MTBF 大于100000h；
●考虑告警的并发以及对数据包的校验，告警响应时间不超出30s；
●根据监控量的大小，数据保存为6～12个月；
●查询响应时间
SU采集周期：小于6s；
从监控中心SC到监控单元SU的一次数据请求时间小于20s；
●网络吞吐量
监控单元Su与监控模块SM的通信I/O量最大为：2～3 Kps；
监控单元Su与监控中心SC间通讯I/O量最大为： 200Kps；
●辅助存储空间
SU所需存储空间不大于1G；
监控中心SC监控平台所需存储空间不大于2G、数据库存储空间为10G；

4　动力环境监控结构
　　动力环境监控系统可分为监控中心sc、监控站ss和监控单元su，系统以TCP/IP协议为基础，构建管理平台。系统分为供配电监控子系统、智能设备监控子系统、蓄电池监控子系统、新风监控子系统、消防监控子系统、温湿度监控子系统、普通空调监控子系统、红外防盗监控子系统、漏水监控子系统、联动控制子系统、门禁监控子系统及视频监控子系统，各个子系统监控设备的实时运行信息可通过RS232/RS485接口将数据上传到监控中心的监控主机。如图：

 

4.1供配电系统监控
供电过程中出现中断、欠压等故障出现影响机房设备的正常运行，因此对供配电系统的实时监测起着至关重要的作用。本系统可实时监测机房内设备的运行状态，显示实时运行参数，实时监视和分析系统谐波含量、功率因数等电能质量问题，自动生成图形报表，并支持远程控制及故障报警等功能，保障机房供配电的稳定性。配电系统结构如下图：

 

4.2智能设备监控（UPS、精密空调等）
在中国，市电频发异常情况，存在断电、浪涌、电压波动等电网问题，因此为主机配备UPS不间断电源尤其重要，但由于UPS备用时间有限，电池电源耗尽时，主机仍有异常的可能。本系统可通过UPS厂家提供的通讯协议及智能接口，实时监控UPS运行状态、UPS用电量及运行参数（电压、电流、频率、功率等），以图形界面显示数据，具有自动报警功能，也可根据设定方式（电话、短信等）进行通知值班人员等，可存储、查询监控数据，保障UPS正常运行。
系统可监控空调各部件（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，并对数据进行分析，通过生产图形报表直观查看空调运行情况。可通过远程修改空调设置参数（温度、湿度等），实现远程控制空调的开关机状态及温湿度自动调整。当监测到有报警或参数越限时，系统自动报警，并具有相应的处理提示及通知，及时排除空调故障，减少空调机组的损耗。
4.3蓄电池监控
UPS不间断电源,在市电断电时，需蓄电池支持供电。而因为蓄电池故障而引起的UPS故障比例近90%，因此对蓄电池的监控尤为重要。本系统可实时监测蓄电池的运行状况和显示运行参数（例如电压、电流、正负极温度、单体电池电压、电池内阻等），当电池组充、放电时，通过加装电池监测仪检测电池容量，可自动进行测试各电池和电池组的放电容量和充电容量，并报告落后和失效电池，可存储、查询历史记录和报警记录，通过数据转发，可远程查看数据，实现集中监控和管理。
4.4新风监控
实时监控新风机运行状态及电参数等，当系统检测到新风机的运行状态出现异常时，系统将自动报警并通过设定方式（电话、短信等）通知值班人员及时处理，同时记录故障数据，以便查询。
①监测功能：
●检查风机电机的工作状态，确认是处于“开”或者是“关”；
●检测风机电机的电流是否过载；
●测量风机出口处的空气温度、湿度，以了解机组是否已将新风处理到要求的状态；
●测量空气过滤器两侧的压差，以了解过滤器是否需要清洗、更换；
●检查新风阀状态，确定是“开”或者是“关”；
②控制功能
●根据要求启停风机；
●控制水量调节阀的开度，使机组出口空气湿度达到设定值；
●控制干蒸汽加温器调节阀开度，使冬季机组出口处空气相对湿度达到设定值；
●换热器的冬季防冻保护；
③集中管理功能
●显示新风机组启停状态、送风温湿度、风阀、水阀状态；
●通过中央控制管理机启停机组，修改逆风参数的设定值；
●当过滤器压差无穷大，风机电机过载，以及发生其他故障时，通过中央控制管理机报警；
 4.5消防监控
通过加装烟雾传感器，能够准确地检测烟雾，当烟雾浓度超过限量时，传感器向采集模块输出告警信号。通过采用数据采集模块，将消防控制器上的干接点变化信号经过数字处理后传送至监控主机，发出报警并通过设定方式（电话、短信等）通知值班人员及时处理，实时监测每个区域的火灾情况。
相关设备：
4.6温湿度监控
在计算机机房中，温湿度的变化影响着计算机的工作状态，因此对温湿度等运行环境的要求也非常严格。可根据机房实际面积在机房加装温/湿度传感器，把检测到数据实时传送至监控主机，并通过图形界面直观显示，实时监测机房内的温湿度，当机房的温湿度超过预定值时，会自动报警，并通过设定方式（短信、电话等）通知管理人员。
主要监测地板下面、空调等是否有漏水现象。
温   度：机房温度一般在20±2℃（冬季），22±2℃（夏季）。
相对湿度：适宜的湿度可以防止静电危害并降低浮尘，一般情况下空气湿度应保持在40％RH～60％RH之间。
4.7普通空调监控
机房空调为智能设备，若具有智能通讯接口，即可对其实时监控其运行状态，监视空调的电参数，可通过管理软件设定空调的参数，具备报警功能，数据记录可存储查询，也可根据机房温湿度自动联动空气的开启与关闭。
4.8红外防盗监控
在机房内安装红外感应，在系统内设置任意时间段的布防和撤防，当工作人员正常进入时，系统撤防，当有非法入侵时，系统会发出声音报警，并通过设定方式（电话、短信等）通知值班人员。
4.9漏水监控
机房若发生漏水且不及时排除，则会造成电路短路、设备损坏，可能会导致重要数据的丢失等严重后果。通过加装浸水传感器，连接数据采集模块，将数据上传，实现漏水实时监控，若有漏水发生，系统自动发出报警，弹出相应窗口，显示漏水位置。
4.10联动控制
通过加装辅助监控设备，在系统内设置联动参数，当监控点发生触发等报警时，会联动其它设备进行必要的动作，如门禁、消防、空调等。
4.11门禁监控
通过数字量采集模块将数据传输到监控主机，可对门禁系统进行远程监控，实时读取门禁记录的资料，通过联动视频监控设备启动摄像机进行拍照记录，并对门禁系统设置权限。
相关设备：
4.12视频监控
在机房各出入口加装摄像机，对出入记录进行实时监控和录像，可接入门禁信号进行联动报警和录像。

5　系统功能
　　①系统实时运行环境监视和控制：
系统提供强大的接入功能，可对智能配电设备、电源、空调、蓄电池、UPS等设备，以及温度、湿度、漏水、烟雾、红外、门禁、图像等环境信息进行实时监视及远程控制，并以图形界面显示各监控点参数及状态，便于查询实时数据及告警信息。
②告警管理
系统具有多地点、多事件的并发告警功能，可自动判别告警等级（分为三个等级：紧急，重要，一般），并完成告警处理：弹出数据报警窗口或视频播放窗口、声光告警、打印输出、LED大屏幕显示、短信转发，具有联动报警功能（门禁、消防、空调、电源等），电子故障派修单，回单闭环。用户也可根据监控内容的重要性自定义报警等级，根据用户实际情况提供有针对性的方案。告警记录的可存储、查询、导出。
③监控单元配置管理
系统可通过监控界面实现对监控对象、区域等的增加、修改和删除的管理，可远程配置和修改告警阈值、存储阈值等参数，实现智能化集中管理。
④历史数据管理
系统可对设备资料、运行数据、操作记录、告警记录进行实时统计和保存，可智能查询历史数据和历史告警数据，并支持Excel格式导出和打印功能，实现对设备状态的诊断和维护。
⑤用户管理权限
系统采用分布式管理模式，可支持分区域、分业务管理，设置多级用户管理功能，设定用户权限，防止未授权操作。可统计和查询操作员出入记录、操作系统时间、和IP、操作内容记录、操作设备记录，记录不可删除、不可更改，以实现系统安全性和可靠性。
⑥web转发
系统以Web发布后，可通过远程客户端进行远程访问，查看监控界面。