一、机房动力环境监控系统简介
物联网起源于传媒领域,是信息科技技术产业的第三次革命,物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等诸多领域,未来这一技术将发展成为万亿级规模高科技市场。
下面以数据中心机房为例简要介绍,随着信息技术及互联网的高速发展,数据中心(机房)建设数量越来越多,规模日益扩大,数据中心(机房)成为各项网络业务的核心基础。数据中心基础设施发生故障,将直接影响业务系统运行并带来巨大影响和损失,后果不堪设想,确保数据中心(机房)基础设施的安全稳定运行是管理者的首要任务,对数据中心(机房)的动力、环境、消防、安保、资产等进行集中的监控和管理,及时发现隐患和排除故障,控制机房能耗,降低管理成本,提高运维效率,做到无人值守或少人值守,使机房的管理达到一个整体智能化的全新水平。该系统在政府机关、国防、军工、公安、金融、税务、电力、教育、交通、企事业单位等各行业的机房中得到广泛的应用,其系统先进、高效、稳定、可靠、操作方便获得用户一致好评。
二、应用场景
政府机关、银行、学校、事业单位、部队、医院、企业等所有规模以上具有网络数据中心(机房)的所有用户
三、解决方案概述
集成监控系统由硬件和软件组成:
硬件包括监控管理主机、嵌入式采集控制器、串口网络服务器、无线网络信号传输网关、通讯转换模块、数据传感器等设备。
软件包括服务器端程序(Server)、客户端程序(Client)、中心管理程序(Central
Manager)以及设计平台(Designer)、数据监测云平台等,可满足多网点联网监测,软件的主要功能概述:
1、采集设备和环境的有关参数(运行状态、工作参数、报警信息等),并通过人机界面直观动态实时地显示给用户;
2、对采集的参数进行判断分析,发现部件故障或参数异常,即时采取多媒体动画警示、语音、声光、电话、短消息、E-mail等多种方式发布给有关管理人员;
3、记录历史数据和报警事件,提供查询、分析、报表等手段,提供故障分析和智能专家诊断建议;
4、人工/自动控制,启停有关设备或相关操作,设置系统设备的有关运行参数;
5、提供远程监控功能(中心管理程序Central Manager、IE、客户端Client、手机APP等);
6、可集成机房管理系统或接入上级综合管理平台,如资产管理、能效管理、容量管理、3D可视化、综合运维等管理系统。
四、数据中心(机房)动力环境监控系统框架
监测的主要内容
1、供配电系统监控
安装智能电量仪监测机房配电柜(动力配电柜及UPS配电柜)供电状况及参数,通过通讯协议将参数传输至监控主机。
安装开关状态转换采集模块D86,通过通讯协议将开关状态信号传递给监控主机。
机房配电柜中预装带遥信接点的电源防雷器,电源防雷器的遥信接点信号接入数字量采集模块,通过通讯协议将电源防雷器故障状态信号传递给监控主机。一旦供配电系统工作状态不正常,系统会自动弹出报警画面,通过多媒体语音、短信、电话语音报警,告知值班人员。
●监视参数包括:
相电压(Va、Vb、Vc);
线电压(Vab、Vbc、Vca);
三相电流(Ia、Ib、Ic);
频率(f);
有功功率(KWa、KWb、KWc、∑KW);
无功功率(KVARa 、 KVARb、 KVARc、∑KVAR);
视在功率(KVAa、KVAb、KVAc、∑KVA);
功率因数(Pfa、PFb、PFc、∑PF);
有功电度(KWH);
无功电度(KVARH)。
●监视状态包括:主要回路开关的通断状况、防雷器故障状态。
●报警包括:
市电停电报警;
市电缺相报警;
电压超高报警;
电压超低报警;
频率超高报警;
频率超低报警;
开关断开报警;
防雷器故障报警。
2、UPS电源(包含直流电源)监控
用户机房的UPS其内部部件发生故障或运行状态欠佳的可能性随时存在,而这些可能发生的故障凭肉眼是无法监测到的,只有通过UPS本身的内部侦测系统将其运行状态和参数通过协议的方式上传至上位机,通过UPS厂家提供的串口通信协议及通讯接口对UPS进行全面系统的监测与诊断,一旦有故障发生,自动弹出报警画面,通过多媒体声音、短信和电话语音报警,告之相关人员。
●监视参数包括:
电压:输入电压,旁路电压,输出电压,整流器电压,逆变器电压;
电流:输入电流,旁路电流,输出电流,逆变器电流;
频率:输入频率,旁路频率,输出频率,逆变器频率;
功率:各相有功功率,标称功率,功率因素;
电池:电池备份时间,负载率,电池温度。
●监视状态包括:
整流器、逆变器、充电器、电池、自动旁路的运行状态。
●报警主要包括:
输入电压、频率越限报警;
输出电压越限报警;
整流器电压越限报警;
过载报警;
电池电压低报警;
电池后备时间超低报警;
电池温度超高报警;
逆变器关闭报警;
自动旁路开报警;
整流器、逆变器、充电器、电池、自动旁路故障报警。
3、蓄电池监控
蓄电池是UPS系统中核心组成部分,蓄电池性能的好坏直接影响UPS的整体供电性能和效果,蓄电池的老化显著缩短UPS后备时间,因此对蓄电池的监测也相当重要。
系统主要功能为:实时监测电池组总电压、充放电电流、单体电池电压、单体电池内阻、单体电池温度、环境温度等,任何参数超出阀值后自动告警,并预警性能劣化的电池。
每个电池配置一个监测模块,监测电池的电压、内阻与温度,模块间通过一根通信总线相互连接后接到集中收敛模块上,收敛模块轮巡读取每个模块监测到的数据,并进行分析、处理、保存与显示,通过通信口上传到监控主机。一旦有参数异常,自动弹出报警画面,通过多媒体声音、短信和电话语音报警,告之相关人员。
●监视参数包括:
每节电池单体电压、单体内阻、电池充放电电流、电池温度、环境温度。
每组电池总电压、总内阻。
●报警主要包括:
电池电压超高报警;
电池电压超低报警;
电池内阻超高报警;
电池温度超高报警;
4、精密空调监控
采用RS-485总线通讯方式,通过精密空调厂家提供的通讯协议及通讯接口对空调运行状态及参数进行监控。一旦有故障发生,自动弹出报警画面,通过多媒体语音、短信和电话语音报警,告之相关人员。
●监视参数主要包括:
送风温度、湿度;
回风温度、湿度;
房间温度、湿度;
压缩机运行时间;
风系统运行时间。
●监视状态包括:
压缩机、风机、冷凝器、加湿器、去湿器、加热器、传感器、控制器的运行状态、漏水监测状态。
●控制包括:
远程关空调、远程开空调、联动开空调、联动关空调。
远程设定工作温度、湿度;
根据温湿度变化联动控制其它设备。
● 报警主要包括:
送风温度、湿度越限报警;
回风温度、湿度越限报警;
压缩机高压报警;
压缩机低压报警;
漏水报警;
压缩机、风机、冷凝器、加湿器、去湿器、加热器、传感器、控制器故障报警;
5、普通空调监控
普通空调一般不提供通信协议,我们采用YDF-K1空调状态变送器监测空调压缩机工作状态。YDF-K1空调状态变送器通过监测空调的工作电流以达到检测空调状态的目的。我们通过数字量采集模块采集继电器开关信号,再以RS485协议通讯方式传输给监控主机,一旦空调停止运行,监控系统自动弹出报警画面,通过多媒体语音、短信和电话语音报警,告之相关人员。
对普通空调的控制我们提供一款智能空调遥控器,该智能空调遥控器可以学习并存储空调原配遥控器中的各种命令,并通过RS485协议与监控主机通信,监控主机发送控制命令给智能空调遥控器,智能空调遥控器再以红外遥控的方式控制空调的各种操作(例如开机、关机、调节温度、调节湿度、加湿、除湿、制冷、加热等等)。
●监视参数主要包括:温度、湿度;
●监视状态包括:
压缩机运行状态。
●控制包括:
远程开机、关机、调节温度、调节湿度、加湿、除湿、制冷、加热等等。
6、温湿度监控
在电子计算机等微电子设备产生影响的各种因素中,温湿度的影响是非常重要,对于面积较大的机房,由于设备分布、送风分布等因素影响,机房的不同区域的温湿度不一致,偏移较大的地方对设备的工作状态存在潜在的影响,因此安装温湿度检测系统十分必要,监测温湿度变化状况,及时报告预警信息.
根据用户机房实际情况,本方案建议在机房安装温湿度传感器,监控系统以直观的画面实时显示温湿度数据和变化曲线,可以根据需要人工设定温湿度报警的阈值,包括超低值、低值、高值、超高值,一旦温湿度达到相应的阈值就会进行越限报警,自动弹出报警画面,通过多媒体声音、电话语音报警,告之相关人员。
7、漏水监测
对于计算机机房,防水患和泄漏是十分重要的,机房地板下面强电、弱电线槽线缆分布密集,一旦发生漏水,造成的损失将是巨大的。由于机房空调、水管、暖通漏水以及窗户、天花、外墙渗漏的情况时有发生,为及时发现险情,在机房里安装泄漏监测系统极其重要。
漏水感应线主要布置在墙壁四周、精密空调周围、水管沿线等区域。一旦监测到漏水发生,系统会弹出报警画面,通过多媒体语音、声光、短信、电话语音等方式报警,即时告知值班人员。
漏水监测系统结构图如下:
8、门禁系统监测
门禁系统由控制器、感应式读卡器、电控锁和开门按钮等组成(联网系统外加通讯转换器。读卡方式属于非接触读卡方式,系统对出入人员进行有效监控管理。
9、视频监控系统
系统具有实时显示视频图像,检索和回放视频录像,根据需要设定录像方式(录像方式包括:连续录像、报警录像、移动录像),单画面、多画面分割显示,云台、镜头控制,远程网络浏览等功能。
10、人体移动监测
本方案在机房安装人体移动探测器,监控系统采集其报警信号,在下班、节假日等布控时段内当有人员闯入,监控系统会自动弹出报警画面,通过多媒体语音和电话语音报警,告之相关人员,同时也可根据预先的设置,立即启动灯光和摄像等。
11、消防监测(不对消防系统进行控制)
通过采集消防控制器或烟感探测器、温感探测器的报警信号实时监测火灾警状态,当有火警发生,监视系统以直观的画面显示报警信息,自动弹出报警画面,通过多媒体语音和电话语音报警,告之相关人员。