环境监控方案.doc

广州网控通信科技有限公司 目 录第一章、 前言21.1. 背景2第二章、 中心机房环境监控需求4第三章、 解决方案53.1. 整体方案设计53.1系统结构53.2. 机房监控功能详细设计83.3. 方案设计说明83.3.1 整体设计说明93.4. 系统各功能模块解决方案93.4.1 配电系统监测93.4.2 环境系统检测103.5. 监控主机113.6. 机房环境监控13第一章、 前言1.1. 背景随着现代化进程的推进，各行业对各类信息系统的依赖性日益提高，计算机系统已成为业务系统的重要组成部分，其数量与日俱增，配套的环境设备也日益增多。机房的环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。对于政府企业中心系统这样需要实时数据处理的单位，机房管理尤为重要，一旦系统故障，造成的经济损失不可估量。目前许多机房的管理人员不得不采用 24 小时专人值班，定时巡查机房环境设备，这样不仅加重了管理人员的负担，而且更多的时候，安全隐患不能及时排除。目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑是一个不利因素。为了保证企业管理系统机房各种服务器的正常运行，服务器、网络设备及UPS供电系统的正常运行是系统正常运行的必备条件，机房的管理人员对供电情况较难管理，UPS、发电机组及供配电设备的供电运行情况主要通过巡检方式。运维人员的工作量巨大。此外，网络规模大，设备数量多、种类复杂，由于没有有效的监控和故障诊断工具，无法有效划分管理职责。对于机房运维有效及科学的管理，提高客户服务质量等方面都会造成一定的影响。正是为了解决上述问题，广州网控通信科技有限公司成功地推出了GNC机房环境监控系统，对机房的各种环境设备实现了全方位的统一集中监控管理，提供美观友好的监控画面，发现异常即可通过网络，现场声光报警，手机短信和语音电话系统实现自动远程报警，确保系统的可靠运行。减轻了机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。本系统可监控用户网络中所有UPS电源，机房环境系统，供配电系统，空调系统，防雷系统等，适用于网络规模大，用户数量多，分布较广的用户使用。实现对整个系统内机房动力环境等状态信息进行实时监控及集中统一管理。真正做到机房动力环境监控系统管理的实时化，智能化、网络化；使用户实现方便，安全，可靠，准确，无人值守的动力环境监控管理。第二章、 中心机房环境监控需求目前，四平市交警考试中心与办证大厅弱电工程管理中心机房的基本情况如下：服务器机房A：机房面积60左右；机房空调2台；UPS供电设备1台 ；配电柜2个。现需对各以上各功能机房的环境进行集中监控管理，环境监控管理工作主要突出表现在： 机房内温湿度情况方面；监控目标 实时监测各机房内环境量变化（环境温度），温度过高实时报警。第三章、 解决方案3.1. 整体方案设计在介绍总体方案之前首先先讲一下GNC网络监控系统的结构。以此更深入的了解我们的解决方案。3.1系统结构依据四平市交警考试中心与办证大厅弱电工程管理中心机房动力环境监控的要求，我们采用的GNC网络监控系统设计为多级结构，系统结构分为：监控中心以及各个前端机房管理站（SU既需要监控的中心机房）两大部分组成。系统的结构如下图所示： 第一部分：监控中心监控中心主要由监控管理系统软件和监控管理服务器组成，监控管理系统软件分几个功能模块，如监控中心管理软件、门禁管理系统模块、视频管理系统模块、组态图编辑模块、电话语音报警模块、短信报警模块等组成。监控管理系统软件将采集到的所有的实时数据进行集中管理并实时报警，对各类报警内容统一作出响应。 监控中心管理软件与各机房内监控主机之间通过网络连接，采用主从方式通过TCP/IP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。 监控中心管理软件采用完全图形化的用户界面，可以有组织地管理机房各种设备。监控中心机房还可采用了主备监控服务器的方式 ，各远程机房的GNC监控主机可以将报警信息、参数、实时监测数据分布存储于主备服务器中。第二部分：前端机房管理站（SU）前端机房管理站（SU）由安装于各前端机房的监控主机和各类采集模块组成，以实现各机房（机房可视为SU）不同监控功能的要求。监控主机采用广州网控通信科技有限公司设计开发的新型现场监控单元GNC-M系列网络监控主机、GNC-AM智能设备监控器、GNC-UPSM 监控器、GNC-ICT门禁控制器。这些设备是采用嵌入式系统，能够将各采集信息处理后通过标准的接口上行传送到监控中心。并能够提供各种数字量的输入、输出，模拟量的输入，同时具有很大的扩展潜力。通过GNC-M系列网络监控主机连接各环境量的采集器，如GNC-HTHM温湿度变送器、GNC-HEM电量监测仪，GNC-HIN通用输入模块采集各类环境温湿度数据；各类电压、电流数据；各类开关状态数据等；通过GNC-HIN通用输入模块接入各漏水、烟感、门磁、红外等采集探测器可实现对漏水系统监测，消防烟雾报警监测；安防系统监测等；通过GNC-AM智能设备监控器和GNC-UPSM监控器可完成开关电源、整流电源、电话线缆自动充气机等智能设备各类监控量数据的采集，并把这些监测数据上行传送给监控中心。GNC-M系列监控主机等各类监控主机通过IP网络将接收监控中心下行传过来的控制命令。此外， GNC监控主机还可以存储本站的监控信息，即使监控网络故障或崩溃，所有的报警信息、实时记录及历史数据依然存储于分控站的监控主机内，对分析故障的起因提供了保障。并且由于采用了监控主机，确保了系统的扩容性，今后的扩充设备监控，只要增加相应的GNC监控设备，就可集成监控。针对于本监控系统对机房各类监测量的需求，整个系统的解决方案如下：根据整个系统的设计架构，机房环境监控系统全部采用GNC网络监控系统的架构进行建设。机房集中监控的基本的拓扑结构如下；（1） 机房监控前端（SU），使用1台GNC-M系列网络监控设备进行环境动力的监控，GNC-MIII监控主机基于IP网络进行数据传输，可连接多个漏水传感器、红外探测器和烟雾传感器，对机房内的漏水情况、安防情况和消防报警情况进行监测；使用现场总线采集控制技术，通过标准的MODBUS协议可以与32个测控模块连接，实现温湿度监测，市电电压的监测。而且可以通过连接GNC-KM电源控制器实施相关的自动或联动控制动作，如安防报警时自动打开灯光，视频录像等。（2） 在机房前端（SU），使用GNC-UPSM UPS监控器，可对不同型号的UPS运行情况进行监控，此设备可直接与UPS的串口相连，通过厂家提供的通讯协议，就可以实现对其设备进行监控和管理，根据协议的不同可实现对UPS总输入输出情况；运行旁路情况；蓄电池剩余时间；UPS主要运行故障状态等信息。再通过GNC-UPSM以IP的方式将相应的测控信息传送至监控中心，以实现集中统一监控。（3） 在机房监控的前端（SU）使用GNC-ICT系列门禁控制器对需控制的门进行控制和管理。将每个门的出入情况及相关的信息以IP的方式传送到监控中心，统一管理。（4） 机房前端（SU），使用GNC-AM 智能设备监控器，可对不同型号的空调运行情况进行监控，此设备可直接与空调智能卡的串口相连，通过厂家提供的通讯协议，就可以实现对空调设备进行监控和管理，再通过GNC-AM以IP的方式将相应的测控信息传送至监控中心，以实现集中统一监控。（5） 在监控中心使用GNC-Manager中心监控软件，软件包主体是以环境监控及告警联动处理为主的，支持组态图的显示、编辑，有不同的安全权限，可以详细的记录数据，可以方便的进行查询，可以通过网络以邮件、短信、电话语音的形式将告警信息发送个值班人员和主管人员。（6） 针对于本系统环境监控的实际状况和具体需求，采用TCP/IP协议，用Ethernet（以太网）为传输通道，集中构建高性能、安全可靠的环境监测系统。（7） 其它用户可通过客户端直接通过内部网实时查看机房内的环境量的监控数据。3.2. 机房监控功能详细设计1） 机房监测功能实现说明 机房根据监控功能安装一台GNC-MIII网络监控主机实现各机房数据采集处理及上传到监控中心管理平台功能。 温度监测功能实现：机房依据机房平面大小及机柜数量安装相应数量的GNC-HTHM温湿度变送器实现机房内温度的检测功能，每个机房内15平方左右安装配置一台，重要服务器机柜内安装一台此设备。3.3. 方案设计说明本系统采用“集中管理、分散控制”的模式：各机房现场的设备环境系统将数据传输到在本地监控主机，同时监控主机通过数据网络将数据传输至总部监控管理中心，由监控中心管理服务器实现对分布在不同区域的网络监测机房的集中管理。“集中管理、分散控制”实现方式不但满足了对分散机房的集中统一管理的需要，更满足了对现场数据安全、实时、完整的存储和控制要求较高的领域。本系统也可设计三级结构，监控中心中心能查看、监控、切换全部各机房的实时监测数据，每个独立机房可形成一套完整的监控系统本地站，由监控管理中心对各监控本地站实施二次集中监控管理，实现管理者对所有机房及机房内设备环境系统的远程集中联网监控管理。为此，此次设计建议，机房监控系统全部采用以TCP/IP协议为平台架构。各机房智能监控器全部采用嵌入式的操作系统，以IP协议的方式与监控中心传输数据。3.3.1 整体设计说明1. 本系统通信信道全部采用IP网络，每个监控区域的机房监测点都通过以太网（IP网络）连接构成一个网络监控系统。2. 数据中心机房是整个系统的监控中心，负责监控所有区域的机房监测；在数据中心机房可以对整个机房动力环境情况进行集中监控和管理。对每个监测可以进行报警阀值设置。3. 机房的监控子系统实时监控数据（温湿度、等）。4. 环境动力集中管理都真正实现了监控数据实时同步上传到数据中心的功能。保证了数据的实时性、准确性。5. 系统的实施线材主要采用了超五类网线，所有的测控模块都通过RJ45接口进行联接，真正做到一网打到底；达到了实施的方便，维护更方便。6. 所有的子系统（温湿度、漏水、UPS和网络设备监测）都预留有扩展接口。方便以后系统的扩展。对系统的扩展和升级，不需要也不影响原来的系统的运行。7. 现场施工、系统检修和排除故障更方便。采集模块设备连线一改原有传统的RS485总线连接的烦杂，把接口改为RJ45连线，极大方便施工，同时保证施工的规范和质量。多个采集模块之间采用RS485现场总线串联方式连接，并且采用总线供电的方式给采集模块供电，可以极大的减少现场布线的工作量，也极大减少了接线端子接线松动故障和系统检修、排除故障的难度和时间。8 模块稳定性更高，售后服务、维护更方便。因为GNC网控监控系统不存在采用第三方采集测控模块硬件产品和监控主机，所以GNC现场数据采集测控模块（采用了嵌入式系统）与自主研发的GNC网控监控系统（软件系统）真正做到了无缝集成，所以系统稳定性高，产品的售后服务和维护更方便。3.4. 系统各功能模块解决方案3.4.1 配电系统监测供配电检测：在机房配电系统中，有多路重要的配电开关，监视其是否跳闸、断电等状态非常必要，一旦开关跳闸断电，机房设备停止工作，将造成系统崩溃。当开关跳闸或断电时，监控系统自动切换到相应的运行画面，同时发出多媒体语音和电话语音报警，通知管理员尽快处理，并事件记录到系统中。监测内容：主要的配电开关状态，电源状态；解决方案1）市电检测：在主进线的三相的每相线路上安装电流互感器（如现场无该部分设备则另外增加），通过GNC-HEM电量仪对电量参数的采集，实现对每路开关的电流、电压、功率因素、功率、频率、电度等参数的监测。GNC-HEM电量仪输出的RS485信号通过信号线传输到现场监控主机GNC-M系列，由GNC-M系列监控主机集中上传到监控中心进行管理和实时报警。GNC-HEM电量监测仪 可对(1)组成对主供电交流电源的入口电源电压检测，三套三相电压检测手段，可诊断出主供电系统三相电源的断相、跳闸、接触不良、保险熔断、欠压、过压及三相电压不平衡等故障。(2) 分别测出交流三相电源的输出电流和零序电流（供电电流采用互感器的工作方式）一旦发生供电电流严重过流时，则呼叫管理中心进行设备告警。2）配电开关状态检测将需要监测的开关信号接入开关监测模块送往GNC-M系列监控主机。实现开关、状态的监测，每台GNC-SWM开关输入模块可连接8个开关量信号，并可随时方便的增加采集模块，来增加配电开关状态的监测的数量，系统扩容非常的方便，采用此类组合式模块，将大大的确保施工安全、速度和日后维护的方便。通过GNC-SWM开关输入模块的RS485总线将采集到的数据传送给现场GNC-M系列监控主机，并在监控系统页面直观、准确的显示当前的配电开关状态，当出现某一开关因异常情况跳闸或市电中断，监控系统立即发出报警，通知所在区域的值班管理人员，以最快的响应速度进行处理。组态图示例：3.4.2 环境系统检测1）温湿度检测系统在现有机房中，有大量的精密设备，对温、湿度等运行环境的要求非常严格，所以应加装温湿度传感器，以实时检测机房和重要设备区域内的温、湿度。系统设计在各机房安装若干个温湿度传感器，以15平台米范围安装一个温湿度传感器，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。一旦温、湿度值越限，系统将自动弹出报警框并触发语音报警，提示管理员通过调节空调温、湿度值给机房设备提供最佳运行环境。并且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，以方便管理人员进行查看。对于机房内使用非精密空调时特别重要，可让管理员及时地了解机房内实际的空调运行情况。温湿度传感器可与空调系统实现联动，当机房的温度越限时，现场监控系统可联动设定空调温度及启动空调进行工作等联动动作。解决方案 一、温湿度监测系统对机房内重要的区域内的温度、湿度进行实时监测。以模拟图方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，显示短时间段内的变化情况曲线图。可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的报警上限与下限值，当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，监控主机系统发出报警。传感器使用GNC-HTHM温湿度变送器。使用1台GNC-HTHM温湿度变送器对所需监控区域内的温湿度进行监测，对每个需要监测的点的温度和湿度同时进行监测，不单独区分监测温度和湿度。每台GNC-HTHM温湿度变送器通过485总线的方式与本机房蚋GNC-M系列监控主机进行通讯，再由监控主机通过IP网络直接将报警信息传送到监控中心。一台GNC-M系列可以连接32台485总线模块，所以在本方案中我们机房选用了一台GNC-M系列连接各机房所需监测的温湿度变送器。3.5. 监控主机GNC-M系列智能监控主机是广州网控公司自主研发生产的高性能监控主机，它是监控系统的核心组成。采用TCP/IP协议，用Ethernet（以太网）为传输通道，连接各型外接传感器后，就能智能的提供现场环境数据采集、传输，汇总到监控中心以实现整个监控过程。由于通过现场总线的方式进行数据采集，特别适合于采集点或控制点比较分散的应用场合，测量精度高，抗干扰性能好，易于安装部署。GNC-MIII监控主机GNC-MIII智能监控机具有如下功能特点： 提供9路干接点输入，可通过软件配置干接点类型，可以连接烟感、红外探测器、门磁开关、震动传感器等开关型传感器。 提供基于RS485的现场总线，支持MODBUS现场协议接口，与总线上的传感器、变送器通信完成数据采集工作，构成FCS采集控制系统。可以支持在1500米范围内与32个采集或控制的子设备通讯。可自动搜索连接的子设备。总线波特率：9600bps与19200bps可选，12v作为总线输出电源。 通过总线为监测子设备供电（12v），提供RJ45的网线接口，可使用普通标准网线作为与GNC系列总线测控模块的连接，非常方便安装部署。 通过以太网络用TCP/IP协议与监控中心通信实现远程监控。 数据通信及控制数据都有数字签名，具有很高的安全性。 开放通信协议，便于系统的二次开发。 易于管理，具有网管功能，可以通过RS232口用超级终端进行命令行设置，也可以通过网络(Telnet)设置。对于大量使用的场合，我们还提供一套图形化的软件可以方便快速设置。 可以定时或当满足某些条件时及时将连接的传感器的数据信息传递到中心服务器。考虑到可靠性，可以同时向两台中心服务器发送数据实现冗余备份系统。 提供http访问，直接用IE浏览器可查看节点的状态。 核心系统软件可升级，可以为特殊系统定制软件行为。 液晶显示面板，方便现场调试安装。 断电数据保持系统，网络中断或停电时可保存10000条监测数据。技术指标软件特性：支持网络协议IP、ICMP、ARP、TCP、UDP、Telnet、SNMP总线协议MODBUS ASCII协议Telnet终端数3个硬件特性：电源交流220V，50Hz（可选择48V直流电源）额定功率20瓦（不对外供电情况下1瓦）总线供电容量12V 1.6A网络接口RJ45, 10BaseT管理接口1 Console(RS232) ，波特率9600bps。工作环境工业级：-30-80，湿度10-90%非凝露MTBF100000小时外型1U工业标准19英寸机柜上架式3.6. 机房环境监控GNC-HTHM温湿度变送器采用新型温湿度传感器，内置高速CPU，通信接口采用了标准RS232/RS485总线接口，通信协议采用了通用的MODBUS协议，测量值可通过现场总线传送到监控主机，监控主机可远程设置温湿度告警上限和告警下限。GNC-HTHM温湿度变送器除了可用于测量温湿度外，也可用于火警监测。GNC-HTHM温湿度变送器具有体积小、功耗底、精度高等优点，为用户提供了一种简单经济的构建分布式环境监测系统的途径。产品性能 线性测量范围：温度：-3070，湿度：3090。 工作电压交流220V，50Hz。 额定功率：0.5W 可选RS232或RS485输出，带保护。 可调整通信波特率，地址信息可变换。 频响：25Hz5kHz，适用于工频电信号的测量。 额定工作环境：工业级：3085 平均无故障工作时间 5万小时。液晶显示面板，方便现场调试安装。 最新资料，word文档，可以自由编辑！精品文档下载 【本页是封面，下载后可以删除!】15