第三代机房动力环境监控和报警系统简介

第三代机房动力环境监控和报警系统简介
加拿大万联网络设备有限公司开发的第三代嵌入式一体化机房动力、环境、视频智能管理系统系统主要适用于动力、环境参数和状态信号的数据采集和告警输出。

可将各种机房内设备如：配电电压、电流、频率、功率、用电量等监测量，油机、UPS电源、空调，设备及温度、湿度、开关状态、开关控制环境状况的模拟量、数字输入量，通过变换器、传感器、开关量输入模块纳入采集器内，并对数字输出量进行控制，实现如下功能和其它扩展功能：
一、监控系统采用流行的B/S结构，无需安装客户端便可远程监控浏览（通过IE浏览器），监控就像上网一样简单方便；
二、多样报警方式，满足用户的各种需求。

现场报警时，报警可通过电脑音箱、短信、邮件、电话进行报警；
三、本系统组网方式灵活，监控系统遵循国际标准的TCP/IP协议，整个网络采用以太网网络结构，可以实现联网三级监控和管理，在现有的网络构架上无需再组建专网实现监控功能；
四、维护方式：可在局域网或远程终端通过电脑进行配置、更改参数，提高运行维护的效率，节约大量的人力成本；
五、监控系统的安全性高，稳定性强，嵌入式实时操作系统，软件固化在硬件里，不受任何病毒黑客的攻击，具备SSL体系安全身份验证，管理软件具有用户权限管理功能；
六、软件采用标准通用的XML语言接口，可集成门禁、空调、ups、电源、新风系统、消防系统、安防系统等标准协议设备。

真正做到一体化无缝集成；
七、本系统软件具有可开放应用层开发接口API，便于网管系统的二次开发，兼容其他网管平台和环境监控系统；
1、技术方案系统概述
1．1 系统的设计目的
在信息化的时代，构成网络核心的许多关键设备对运行环境有着十分严格的要求，因而必须按国家相关标准和具体需要建立起供配电、UPS、空调、消防、保安、漏水检测等环境保障设备的机房系统。

机房系统的可靠与否直接关系着网络、服务器等设备能否正常、持久、稳定的运行。

因此，机房系统保障设备、环境监控系统与视频监控系统的结合得到了日益广泛的应用。

机房一般需要24小时的运行，但很多系统都无法在每个机房安排专人值守，需要部署功能完备的远程监控系统实现机房无人值守。

随着计算机及网络技术的发展、普及和网络带宽的迅速扩大，机房视频和机房动力环境监控又逐渐产生了新的需求，即将数字视频监控技术、嵌入式数据采集设备与网络技术相结合，在现场监控主机无人职守情况下，实现Internet远程监控的功能。

本系统的设计和建设目的是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、空调运行异常、空调停机、非法闯入、火灾和漏水等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警。

采用计算机、通信、网络、四遥（遥测、遥信、遥控、遥视）技术，利用现有的Internet网络环境，构成一个一体化网络化的集中监控系统，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，提高机房日常维护效率，降低维护成本和劳动强度。

1．2 系统设计原则
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，采用第三代嵌入式网络型监控设备，辅于国际标准传感器，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第二代传统RTU模块，PLC模块、PCI数据采集卡、工控机、组态软件等之和；工程建设周期只有传统方案的1/2；系统维护成本只有传统方案的1/2。

1．3 系统的稳定性和安全性
本系统适应监控数字化、网络化发展趋势，不落后，不重复投资；采用企业内部局域网或广域网通信和管理，稳定安全。

采用TCP/IP方式，各个被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，用较低的成本对被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。

1．4 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、系统设计的依据
l 《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82
l 《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96
l 《安全防范系统通用图形符号》GA/T74—94
l 《民用建筑电缆工程技术规范》
l 《电子计算机房设计规范》GB 50174-93
l 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168—1992
l 《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2000
l 《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-2000
l 《磁开关入侵探测器》GB15209
3、系统规划
l 本系统采用多用户分层，三级管理模式，分级部署的能力，可通过权限分级管理，监控中心可直接采集、监控、处理相关信息；各分公司管理人员可通过授权监控本辖区内的机房状况;同时该系统具备全国联网功能；
l 全辖机房监控联网采用企业内部专用以太网络，能兼SDH、PDH设备提供的E1链路经网桥转换后接入监控网
l 系统中对于各个被监控机房的供电子系统、环境子系统、消防子系统、监视子系统等集中网管和监控综合系统功能。

l 多种报警手段（声光、手机短信、电子邮件、网络信息报警）结合使用，灵活方便，并具备管理功能；
l 支持各种电源监控，连接232或485接口，通过协议转换器转换电源的信息成TCP、UDP/IP信号，进行远程管理;
l 嵌入式网络型监控设备分别安装在机房，与各种传感器、现场电源、空调、摄像机等相连；
l 所有监控设备通过以太网（LAN）连接进行数据传输，提供多设备、多系统、跨区域、多机房的集中监控；
l 软件采用B/S或C/S结构和大型SQL数据库，集中监控管理软件具有界面友好、快速报警、自动纪录、多级协同浏览，操作简单方便等优点；
l 该系统设计能完全满足24小时´365天长时间正常运行；
l 监控现场通过监控系统的任意报警，可联动视频对准预设好的任意位置，为突发事件提供准确的事实依据。

l 监控系统支持windows2000、XP、2003多种操作系统，并能实现软件的平滑升级。

图一：机房环境及动力监控多级传输结构图
4、需求分析
监控规模:
依据技术规范书要求，本期机房监控工程对南昌广电三个机房,分别红谷滩凤凰城、孺子路、城南机房动力环境视频项目进行供电、环境、消防、监视类等设备的集中联网监控。

本期项目暂不考虑其它机房的监控，但系统设计具备随时远程监控扩容和增
加检测参数的功能。

监控内容:
l 环境:机房温度\湿度\水浸\
l 供电:电源\UPS\交流配电\直流配电等(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作；
l 空调新风设备：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；
5、总系统结构
本方案将配电、电源监控、环境监控结合在一起，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。

在方案设计里，加拿大万联网络设备有限公司生产的机房智能专业监控产品OMM，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业内部的网络通道进行。

采用多级结构的监控网建设：即每个机房监控单元与监控中心传输采用企业内部专网方式，一旦各个机房的监控网络建立，将OMM监控设备安装在标准机架上，网络视频设备和摄像头安装在机房内适当位置，各自分配好IP地址，实现多个机房的联网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根据各自的管理权限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。

如图二为监控网络拓扑图，采用专网链路接入监控网可以做到全部联网。

图二：完整的机房监控联接示意图
由于我们采取上述的结构，一个监控管理中心可以同时管理不少于255个无人机房。

6、系统具体实现方案
机房监控系统主要包含有以下部分：空调监控、UPS后备电源监控、配电监视、漏水监视、温湿度监测、消防监视、门禁管理、电子邮件报警、短信报警、声光报警、网络报警客户端显示等。

其配置简述如下：
监控主机：采用高可靠、高稳定的嵌入式主机，内置WEB服务器，完成开关量与模拟量数据采集和控制。

集中监控软件：采用流行简单的B/S结构，完全在先进的.NET平台上开发的监控系统，该系统采用友好的显示界面，美观大方；可以管理动力环境监控主机OMM、智能设备；显示和处理完全分离，稳定而高效；提供基于WEB的远程访问功能，便于随时随地了解机房运行状态；标准XML格式，提供完整的二次开发功能，可以按照用户需求定制。

空调监控：将精密空调控制板连接到厂家提供的通讯控制器上，通讯控制器再通过协议转换器将RS485/232信号转换成TCP/IP 信号，通过上层软件协议匹配进行空调的远程监控。

UPS监控：将UPS控制板连接到厂家提供的通讯控制器上，通讯控制器再通过协议转换器将RS485/232信号转换成TCP/IP信号，通过上层软件协议匹配进行UPSR的远程监控。

UPS监控系统，UPS通过通讯转换模块联结监控主机，完成监控功能。

配电监测：监控开关状态及市电各种参数；通过电量传感器，将市电各种参数进行采集，再通过与监控主机连接，采集各种电流、电压等参数。

漏水监视:检测空调是否漏水，漏水传感器、漏水感应线构成的漏水检测系统，检测机房漏水状况，一旦机房出现漏水，立即启动各种报警，排除故障。

温湿度监测系:检测机房重要部位的温湿度分布，通过温湿度传感器连接到OMM动力环境采集主机上，通过采集主机的分析处理完成温湿度监控功能。

短信报警等报警方式：当监控现场发生报警时，立即启动短信报警，将详细的报警内容完整正确地发送给管理人员，保障机房安全，同时可实现电子邮件、声光、网络显示等报警方式，并人性化地设置同一现场同一报警的发送间隔时间。

布线完成后，在OMM内嵌的网页上直接配置名称和告警阈值。

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,通过企业内部的专用网络，在集中监控软件上实现六个省市的远程机房监控。

7、机房监控的主要设备
7.1 网络型智能监控数据采集机OMM
产品特点：
l 220V交流或-48V直流电源供电
l 19英寸机架设计，嵌入式网络计算机（不死机、可靠性高）
l 内置智能联动功能
l 八路光隔离遥信接口输入＆#61472;（0-5V TTL电平，准确度：99.999%）；
l 八路光隔离继电器遥控输出（240V AC/1A、48VDC/2A干接点，准确度：99.999%）
l 八路模拟信号遥测接口输入（精度：电量<1%，非电量<3%，直流电压<0.5%）；
l 1个10M 以太口（物理接口：RJ-45插座）
l 提供开放的软件接口，便于与第三方软件无缝集成
功能特性：
l 组网方式：基于IP的局域网、广域网、因特网、ADSL、E1、无线以太网等
l 基于WWW浏览器，采用B/S、或C/S结构
l 用户权限管理，安全，保密，可靠
l 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10秒，故障告警准确率99.999%。

）
l 报警方式：本地声音，中心通过寻呼机，移动电话，手机短信，电子邮件、网管平台广播或监控中心声音报警
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的通信服务器通信。

串口服务器提供RS232/422/485接口，用于与其他的系统通信，如智能空调、智能电源等。

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；对于交流电源的参数采集还可以通过互感器直接采样，通过数学模型计算出交流参数。

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。

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。

遥控的工作模式采取两步完成，第一步选中要控制的对象，并返回对象选中与否的信息，第二步确认执行，这样大大提高了遥控的可靠性，比如控制电源系统；也可以直接工作，比如控制路由开关。

7．2 主要配套产品
PT-DAC 传感器适配器
传感器适配器可与监控主机相连，亦可连接8路开关量传感器，内含传感器电源DC12V。

经过配置，传感器适配器可将采集到的数据传送到监控系统中，执行某种动作或场景。

1．PT-DAC传感器适配器的功能是将各类传感器或变送器的输出信号（包括开关量信号的通断及模拟信号<0-5V直流>的输出）转接到可与OMM现场信息采集器相匹配。

2．供电：本设备由12V2A稳压电源外部供电
（1）其中12V输出电源可供各种传感器之供电需要。

（2）可独立提供了5V电源信号。

此5V电压将由门禁、红外、烟感、水浸等传感器的报警时干接点输出转换成OMM所需的0、5V开关量信号。

3．干接点信号输入
门禁：无需供电。

警戒时触点为常闭（断开），报警时输出短路。

红外、烟感、水浸等：均需供电，本机提供12V供电。

建议选择常开型传感器，输出形式为干接点，警戒时输出开路，报警时输出短路。

4．模拟量信号输入：
（1）温湿度、交流、直流传感器等均为模拟量输入，要求采用0-5V 直流输出型传感器。

（2）模拟传感器的供电，可用本机的+12V输出，接到各传感器。

（3）模拟传感器的输入可以直接通过本设备接到OMM上。

（4）注意负极接地，正信号接到OMM正端，各模拟量负端均应共地。

5．本设备设计了四组联动输出，三组常开（NO），一组常闭（NC）
6．NO1联动对应D1～D4 D9～D16（有跳线开关，可单独选择控制）
NO2联动对应D5～D6（有跳线开关，可单独选择控制）
NO3联动对应D7～D8（有跳线开关，可单独选择控制，此为大功率继电器）
7．外部接线：
（1）将各开关量（干接点）传感器信号接到相应信号输入端DI1～DI8，此为无极性。

（2）将各模拟量传感器信号接到相应信号输入端AI1～AI8，注意正负极性。

（3）将+12V电源及负极接到传感器电源输入端，注意不要短路。

（4）将本设备A1～A8输出接入OMM设备A1～A8输入；D1～D8输出接入OMM设备D1～D8输入。

（用几路接几路，通道一一对应，便于检查维护）
8．检测方法：
（1）当任一开关量传感信号短路时，可听到继电器接通声，在接入市电及灯光联动灯时，外接灯发光，此时说明工作正常。

对模拟量可用万用电表电压档量出0-5V内任一相应直流电压值。

网络视频服务器
产品简介
采用DSP处理器实现音、视频压缩编码，图像编码MPEG4和H.264可选，单路产品图像格式可以支持从QCIF、CIF、2CIFH 到4CIF，4,16路产品支持QCIF和CIF，实现低码率下的高质量图像的传输，支持UDP、TCP、组播、PPPoE等多种网络协议，适合各种网络环境，配合iDVR软件可组成基于IP的适合各种行业需要的网络视频管理系统。

多路视频服务器A V2304
技术指标:
视频支持4路视频输入，NTSC/PAL自适应，接口采用BNC
音频支持4路输入和4路输出，接口采用RCA(标准莲花插头)
压缩标准图像采用MPEG4/H.264可选
图像码率16kbps~4Mbps可设
音频ADPCM
音频码率22kbps
双码流功能不支持
硬件解码器A V2300e-R/RA
图像格式QCIF、CIF格式时可以达到25帧/秒
OSD支持日期、时间、英文和中文OSD
网口支持10M/100M自适应以太网接口
常规接口支持8路报警输入、8路控制输出
串口独立的232接口，RS485 RS422自适应
协议支持UDP/TCP/组播/PPPoE协议
设备配置使用1320配置工具进行配置
适应软件配套软件iDVR3.0
单路视频服务器A V1320
可以通过Web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、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。

RS-422/485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，保证设备的高可靠性。

MUTHV温湿度一体变送器
应用范围：
温湿度变送器利用半导体敏感元件来测量空气中的温度、湿度，适用于室内环境测量，当敏感元件被监测到环境温度、湿度，输出智能数字信号。

该变送器装在最能代表被测环境状态的地方，避免安装在空气流动不畅的死角处。

产品特点：
n 薄型设计，轻巧美观。

n 独特风道设计，防止电路温升影响传感器真实测试。

n 专利结构技术，易于安装，易于维护。

n 精度高，一致性好。

n 防护性能极好
外形尺寸：
* HW-58水浸适配器
特点：
l 适用检测机房基站、仓库等重要场所水浸；
l 全新专利设计，配合BTR-1018水浸检测线使用；
l 隔离性好：输入、输出及电源完全隔离，安全可靠；
l 量程可选：检出的范围可分为四个量程，通过旋钮开关选择；
l 技术先进：采用多功能检出方式，探针无电蚀现象，全线程检测；
l 安全可靠：自动检测线路通断故障；
HW-58技术参数、接口形式：
Ø 供电电源：12-60VDC；
Ø 灵敏度范围
档位1：0 –250KΩ；
档位2：0 –600KΩ；
档位3：0 –5MΩ；
档位4：0 –50MΩ；（高灵敏档，遇到极少水即可告警）
Ø 输出形式：干接点，水浸检出时输出ON/OFF可跳线选；
Ø 短路时阻抗<50Ω，负载电压＜60V，负载电流＜30mA；
Ø 静态电流：<45mA；
Ø 告警电流：<65mA；
Ø 工作环境：-10 ~ 55°C，10~98%RH；
Ø 尺寸：95x 37x 30 mm；
Ø 重量：85g；
LH-93 烟雾探测器
烟雾探测设备，适用于安装在少烟、禁烟场所，用来探测可燃烟雾有无，当探测到一定量可燃烟雾时（灵敏度可调），传感器发出声光警报，并向采集器输出告警信号，通过能够准确地检测到烟雾，为火灾预防和早期发现提供帮助。

一、技术参数：
∙电源：12～60V DC；
∙工作电流：< 10 mA ；
∙输出形式：缺省设置警戒状态输出开路，
∙报警状态输出短路（用户可以要求更改）；
∙烟雾灵敏度：符合UL217号标准；
∙测试标准：0.65～1.52%FT；具备防误报检测功能；
∙工作环境：-5～50°C；10～95%无冷凝；
∙蜂鸣器声量强度：１０英尺处为８５分贝。

二、安装及应用：
∙选择合适的安装区域，用螺钉固定固定座,将烟感分线色连接后旋在固定座上。

∙室内每25～40m2安装一个烟雾传感器,重要设备上方0.5～2.5m安装烟雾传感器。

三、工作/测试程序：
本传感器加电后就处于工作状态，在警戒状态发光二极管每分钟闪烁一次；当探测到烟雾时，即进入报警状态：烟雾传感
器发出清脆响亮的脉动警报讯号，同时发光二极管快速闪烁，并滞后输出报警信号供采集器识别。

烟雾消散以后，声光警讯立即停止，通过跳线可选择向采集器输出报警信号是常开或常闭，是自动复位（自动进入警戒状态），还是掉电复位（烟雾消散以后，维持报警状态）。

出厂缺省设置一般为常开、自动复位方式。

按住方形测试按钮并保持1秒钟以上，烟雾传感器发出清楚明晰的脉动声光警讯；把烟雾吹入反应腔中，烟雾传感器同样会发出告警信号。

四、安装/维护注意事项：
∙避免安装在高风速、高湿度的地方，否则会影响灵敏度。

∙为了保持传感器良好工作状态，每隔6个月需要清洁及测试传感器。

方法：先把电源关掉，用软毛刷轻扫灰尘便可，再把电源启动并进行测试。

安装前须仔细阅读说明书，不正确使用将导致传感器损坏或影响传感器性能。

LH-926B 红外探测器
功能特点
◆采用微处理器
◆防宠物功能
◆报警延时可调节
◆ LED ON&OFF可选择
◆全方位自动温度补偿，超强抗误报能力
◆采用SMD工艺制造，抗EMI、RF1干扰
技术参数
工作电压： DC 9~16V
消耗电流：≤20mA
工作温度： -10℃ ~ +50℃
安装方式：壁挂
安装高度：2.2米左右
防宠物级别：11公斤以下
探测距离：12米
探测角度：110°
报警输出：常闭
防拆开关：常闭
尺寸：90*62*44mm
LC-103 警号
产品说明：
∙额定电压：12VDC
∙工作电压范围：6-15VDC
∙额定电流：300mA
∙输出声压：≥110±3db/m
尺寸：122.5×72.4×35mm
RS232-1型警号连接器
RS232-1型警号连接器是智能警号报警系统中的重要组成部分，它能实现智能警号报警控制。

1、技术指标
1、单线控制
一个连接器只提供一个控制借口
2、通讯接口
类型：RS232
3、电源电压5V/2A
4、功耗：<5W
5、尺寸145mmx90mmx45 mm
6、重量250g
2 、控制器安装与连接
2.1电源
RS232-1型警号连接器采用5V 直流供电。

将电源端子直接插入电源插孔。

2.2控制线
RS232-1型警号连接器的控制输出线有2中接法：
1、干结点连接
RS232-1型警号连接器控制接口的右边（靠近指示灯）2个端子是干结点接口，如下图，PC机能向连接器发命令，控制干结点闭合和断开。

该方式与警号的连接示意图如下：
2、有源连接
RS232-1型警号连接器控制接口的左边2个端子是5V电源输出接口，只需要将控制接口中间2个端子短接起来，PC机就能向连接器发命令，控制输出电源通和断，此时需要注意控制接口右边（靠近指示灯）是电源+，左边是电源-，连接示意图如下：
3.3RS232 串口
警号连接器上的RS232 串口由TXD、RXD 和GND 组成。

TXD 警号连接器发送数据，连接到PC 机上DB9 插头的3 脚；
RXD 警号连接器接收数据，连接到PC 机上DB9 插头的2 脚；
GND 为数据地；
RS232连接线示意图：
电量类传感器
1、三相（4线）电压传感器：
型号：WB3V412S1/Q1
输入标称值：10V、20V、30V、40V、50V、75V、200V、250V、300V、380V、400V、500V
输出标称值：5V
精度等级：0.5
响应时间： 300mS
负载能力： 5mA
静态功耗： 100mW
供电电源： +12V或+24V
温度漂移：250PPM/°C
主要特点：
∙采用精密电磁隔离原理，多路组合
∙现行测量范围：0-120%标称输入
∙输入频响：25Hz~5kHz,特别适合工频电压测量
∙过载能力：2倍标称输入值，可持续
∙额定环境温度：0~+50°C
∙隔离电压：>2.5kVDC ,1分钟。