动环监控系统解决方案

1．系统方案及说明

1．1．系统软硬件要求

为有效进行监控管理，机房集中监控系统对监控主机、操作系统、网络带宽等提出如下要求：

监控主机：采用高可靠、高稳定的嵌入式服务器。监控主机与各网络设备通讯，完成实时数据采集和控制，同时提供网络服务，便于远程浏览站访问各种信息。

操作系统：采用通用的、稳定性较好的嵌入式服务器版操作系统。

监控软件：该机房集中监控系统，采用方便的图形组态界面，用户通过几天的培训，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。经过多年的完善发展，我们不仅实现了对机房环境设备、动力设备、消防、保安、图像等设备监控，而且实现了计算机网络、计算机系统监控，极大提高了机房运行管理水平。系统采用的最新软件技术，实现了在计算机网络及国际互联网上的集中分布监控，使用户可以方便的监控机房具体情况，从而有效进行管理机房。

硬件设备：除监控主机外，系统配备了各机房设备厂家自身完全兼容的网络标准智能模块，监测传感器等智能设备组成。为了增强系统的功能，还为用户配置多媒体模块、短信报警模块等设备。

网络要求：系统提供逐点传送（轮巡传送）、有值变化传送、系统自动选择三种方式来传送数据，在不需要传输视频信号的情况下，所需的网络带宽很小，约在20到200KB/S,符合TCP/IP协议的网络均可。

1．2．系统拓扑结构

下图为机房监控系统结构图：

1．3．报警方式

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，如报短信、电话等。如图所示。使用时，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，其中的手机号码由用户设置。 UPS 开关柜 配电柜 网线

RS485信号线

协议转换网关 LAN

柴油发电机组 蓄电池 蓄电池监控系统

温湿度 漏水 灯光 空调 1．4．各监控子系统说明

1．4．1．UPS

该机房里有一套UPS，这些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。

通过由 UPS厂家提供的RS485通讯协议及智能通讯网络接口，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，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。

本机房使用的UPS，通常没有配SNMP网络接口卡。为了使信号传输稳定可靠，与监控主机位置不在附近，所以需增配UPS SNMP网络管理器，使用网线直接接入用户局域网，与监控系统实现网络化通讯，远程管理。

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。越限参数将变色，并在现场伴随有报警声音，有相应的处理提示。对于重要的参数，可作曲线记录，可查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对UPS的状况有全面的了解。

备注：为准确通讯， 需要让UPS厂家提供设备的通讯协议。

1．4．2．配电系统

包括层间配电柜、低压配电柜。直流配电柜、交流配电柜、照明配电柜、空调配电柜。

配电参数检测

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市电进线的供电参数实行监测非常重要。

采用智能电量检测仪（安装在配电柜面板上），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Modbus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。

1．4．3．精密空调系统监控

在中心机房，配置了70台精密空调。由于一般空调出厂时不带网卡，所以需要添加空调网络管理器，通过空调标配的智能通讯接口，连接到空调网络管理器，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。

备注：为准确通讯，空调需配SNMP网络适配器及网络通讯协议。

1．4．4．漏水监控系统

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，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。

选用漏水控制器和漏水感应绳产品。

漏水控制器和漏水感应器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。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。

在每个空调的地板下方附设回形漏水检测线缆，一旦漏水，通过漏水感应器和的漏水控制器把数据上传给网络数据采集系统，通过网络送往监控主机，达到实时集中监控。 1．4．5．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。

在重要的计算机机房中，设备对温、湿度等运行环境的要求非常严格。对于面积较大的机房，由于气流及设备分布的影响，温湿度值可能会有较大的区别。所以应根据主机房实际面积在机房加装温湿度传感器，以实时客观检测机房内的温、湿度。在监控本系统，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、和湿度值越限，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。 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。

1．4．6．灯光控制系统

本项目对机房内灯光照明回路进行远程的开关灯控制。机房的照明控制由控制执行器件接触器和开关控制模块来完成，接触器并接在照明控制回路上，接收开关控制模块的控制，开关控制模块通过RS485总线连接FSU数据处理平台的串口，依据开关控制模块的通讯协议进行编程，由监控中心平台软件完成机房照明的实时控制。通过监控平台软件实现远程的开关灯控制。

1．4．7．开关电源系统监控

实时通过监测开关柜运行数据，监测开关柜的工作状况。需开关柜自带智能电量仪且智能通讯接口，并提供相关接口协议。通过TCP/IP网络或RS485技术，由环境监控系统实时监测。实时通过开关柜运数据，实时监测开关柜的运行参数，有参数上下限报警设置，上下限报警恢复设置。

1．4．8．蓄电池系统监控

BMS蓄电池在线监测管理系统，对其连接的蓄电池组和电池组中各单体蓄电池参数进行实时/在线监控与检测。包括： 1) 单体蓄电池内阻检测，准确反映蓄电池内在参数与劣化状态

蓄电池的内阻，是蓄电池内在状态的最可靠指标。

BMS蓄电池在线监测系统通过检测每一只单体蓄电池阻抗，进行横向比较、历史数据的纵向比较等方法，准确反映蓄电池的运行参数与内在状态，并可及早期发现蓄电池劣化状态，找出落后电池，维护系统安全可靠运行。

单体蓄电池阻抗测试过程中，不需要任何人为干预或对电源状态做任何调整，可以依靠系统完全自动实现；

在浮充、均充、放电、离线等不同状态下，对电池组中的单体进行阻抗测试；

系统能够根据远程或本地发送的操作命令，自动的对蓄电池组中的各单体蓄电池进行阻抗测试；

在UPS、通信等电源系统中，电池母线上存在的充电纹波电流对电池内阻检测系统产生严重影响。

普通的电池内阻检测方法，采用注入交流小信号方法，但当充电电路中存在较大纹波电流时，不能准确检测电池内阻。

BMS电池在线监测系统专利技术，采用自动适应的内阻检测技术：通过高速数字信号处理器（DSP），实时检测纹波电流，纹波电流在系统设置域值以上时，采用纹波电流被动检测法；纹波电流在系统设置域值以下时，开启交流信号主动注入电路，进行多频率主动检测。

这种主动/被动自适应检测的创新专利技术，完善解决了交流注入与充电纹波相互干扰的技术难题。

2) 单体蓄电池电压检测

BMS蓄电池在线监测系统能够准确测量各单体电池电压，并实时显示。

3) 单体电池温度测量 系统支持对于单体电池温度的监测和显示。系统自动循环检测蓄电池组中各单体蓄电池温度。

4) 组电压、组电流实时监控

BMS自动循环检测电池组电流、组电流等参数。

5) 丰富的通信接口

具有标准的RS-485通信接口，可支持扩展RS232、TCP/IP、光纤等多种网络接口方式，支持MODBUS标准通信协议。并可通过扩展实现其他多种接口方式。支持远程数据监控和系统状态查询。

利用以太网通信接口提供的SNMP协议，实现与APC英飞机房监控系统的互联互通无缝集成。

6) 本地数据显示和操作

除通过网络实现系统数据的远程传输和监控外，系统支持本地的数据显示及状态查询，通过采用10英寸TFT液晶触摸屏电脑选件（或PC机），可以实现本地的实时数据显示、实时报警状态显示、历史数据查询、历史报警数据查询等。

7) 可扩展性和安全性

a) 能够满足各种蓄电池配置的UPS 系统的监控要求。

系统能够满足由2V，6V，12V等不同单体电压构成的UPS 系统蓄电池监控的要求。