动力环境监控系统设计方案1

第一章 设计方案说明

1-1 设计宗旨

随着时代的发展，数据信息越来越重要，为了更好的保护数据信息，就需要一个高可靠，高安全的数据储备中心，为了保证数据储备中心的设备安全、节能有效的运行，必须提供可靠的供电系统；为了更好的加强对供电设备的维护和管理，确保机房主机设备顺畅运行，是xx数据机房管理的重要任务。

动力机房集中监控系统正是顺应这种发展趋势的产物，它具有实时监控设备运行状态、预期故障发生、迅速排除故障、记录和处理相关数据、电量分析，进行综合管理等多重功能.

xx数据机房的动力集中监控系统设计的监控内容包括本地监控中心和数据机房的动力环境监控，动力站大楼监控，变配电站大楼断路器，柴油发电机组等设备监控，以及相关机房环境量监控。

整个系统可方便地进行扩容，并且可以根据业务发展需要，建立一个三级或四级架构的全国监控系统，在总监控中心随时了解其他各地市设备运行情况，满足今后5-10年的发展需求。

1-2 设计依据

参考电信行业通信机房的相关标准：

1） (YD/T1051-2000) 《通信局（站）电源系统总技术要求》

2） (YD/T1363.1-2005)《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统 第1部分：系统技术要求》

3） (YD/T1363.2-2005)《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第2部分：互联协议》

4） (YD/T1363.3-2005)《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能设备协议》

5） (YD/T1363.4-2005)《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统

第4部分：测试方法》

1-3系统技术特点

1、可实现大范围广域网（非局域网）同步实时数据采集，分布式数据库组网设计思想。唯一实现了系统规模与性能的无关性。系统规模可实现省级实时监控，网络架构可达到SU-SS-SC-MSC四级架构。

2、实时多任务多用户操作系统下的软件开发体系：是大范围、大规模专业动力环境监控的最佳选择。

3、浏览器终端+近/远程 登录的多媒体人机界面。系统处理层与人机应用层分离，可实现远程终端监控接入。

4、现场采集设备采用模块化、硬件化设计。高可靠性的监控模块在国内通信领域已安全可靠运行达13年之久；所有硬件设备在系统扩容时保持兼容，确实保障用户前期投资。

5、持续进行新技术的实用化研发。

1-4系统架构说明

1、 系统结构设计

根据xxxx被监控设备的情况，监控系统的组织架构见下图：

监控系统主要分三各层面的设备组成：

1、监控中心设备

2、现场监控模块

3、传感器件

技术说明：

a）监控模块面向具体的被监控对象，直接与被监控设备相接口，完成数据采集和必要的控制功能,对成都数据中心的低压配电柜和UPS配电柜的ACB断路器、MCCB断路器和多功能电力监测仪表进行监视或控制。

b）数据汇集中心负责进行各站上传的监控数据的汇集工作,集中监控中心负责全部站点的管理工作及数据备份工作

c）系统开发环境：开发语言VC，前端实时监控及数据处理基于C/S模式，后台数据分析及报表管理采用B/S模式。

d）系统运行环境：终端浏览程序 运行在Windows XP上，系统数据处理程序 运行在工控机或服务器上，后台管理程序通过C/S+B/S登录和查询

e）系统数据库：SQL server2005以上进行双机热备；

f）系统主要功能：告警管理、数据存储、曲线管理、用户管理、报表管理等

2、 具体站被监控设备、对象的解决方式

详细安装位置及监控设备参见设计图纸和采点配置清单。

由于xxxx大部分设备具有智能型接口，或为自动化或是非自动化,接口多种多样,因此监控系统必须有可以容纳各种设备（包括智能和非智能设备）的能力,尽量利用其已有功能来达到监和控的目的。为此,要求采集单元需标准化、模块化、智能化,如上图所示的分散式前端设备采集单元,用以采集连接各种不同的智能及非智能的电力高低压、电源、空调、油机传统设备、和环境设施，构成组态式、可拆可扩容的灵活网络。我们研发了三类可经由RS422/485总线相连接的分散式前端设备采集单元 :即智慧通用型采集模块（I-BTSNH）,以及扩展模块（具有soe功能模块I-SC-MX64） 。

采集方法 采用分散式采集方法，使用可经由ＲＳ422/485总线相连接的前端设备采集单元——专用于传统设备的通用型采集模块（I-BTSNH ）,以及扩展模块(I-SC-MX64)—通过TCP101转换成IP传输到监控中心。

可扩展性 现场监控单元经RS232/RS485转换可并接多达15个设备采集

模块。各站点的设备通过三种采集模块对设备进行采点监控，

将来新增或扩容设备只需加传感器和相应的设备采集单元即

可。

不间断性 设备采集模块采用机房直流电源48/24V或ＵＰＳ供电，在市

电断电后亦可正常工作。

灵活性

远端站点不使用微机，避免了因微机的功能限制而出现技术瓶颈，因而扩容及联网极为简便灵活，维护亦极方便。

3、 系统组成与功能

本地监控中心（SC） ：

1）组成

SC监控中心以 自主开发的ISMART动力环境集中监控系统软件包为核心。可结合开放系统 Windows 2003操作系统及SQL2005数据库作为后台管理服务器，来满足维护管理的需要，亦可透过SQL、ODBC、DDE等开放技术与网管中心连接。采用全中文化的、多媒体的人机界面技术。

硬件方面，采用模组化及扩容能力极好的工业控制监控主机，及可高可靠性的后台服务器为核心，配备多媒体商业用PC机、打印机、由智能集线器组成SC监控中心。传输部分采用IP路由网络与今后其他远程机房通讯。

2）功能

用以收集、显示并记录管辖区内所辖监视点的状态及运作数据资料。可接受辖区内各设备采集模块单元送上来的数据和告警信息并对它们执行各种命令。

可实现实时监控所辖地UPS电源、空调、环境等设备，可以收集、显示并记录各管辖区内各监视点的设备运行状态及运行数据资料，指挥设备采集单元执行各种命令；可编辑设备管理报表，可制定时、日、月、年报表，能即时显示现场所有资料，视需要可查询及打印现场所有资料和故障报告。所有告警信息、历史数据、人员操作记录能在SS监控主机中贮存2年以上。

设置远程服务接口，通过主机的内置网络接口或内置MODEM可提供远程访问服务，支持远程维护与操作。

设有短信发送接口，可把告警信息已短信方式发送至维护人员或相关人员的手机上，并可从手机确认该告警，且可通过手机对所监控设备进行三遥功能，（需要增加无线MODEM及配套软件模组）,此功能为选配功能。

配备了标准的数据库体系，可完成数据保存、统计分析、数据交换等功能。

监控单元(SU)：

用以收集、显示并记录管辖区内各监视点的设备运行状态及运行数据资料。

主要配备I-BTSNH-NH-NH一体化智能监控采集器；扩展模块I-SOE16具有soe功能;DC-DC模块；油位监测传感器(厂家提供)，温湿度，水浸等各种传感器件。

4、 系统传输设计

具体组网方式可根据传输的实际情况灵活组网，如DDN、路由网、宽带

VPN、MODEM拨号辅助补充。

昆山/成都数据中心采用局域网传输；

1-5系统性能说明

可靠性

监控系统硬件平均故障时间>100000小时，整个系统的平均无故障时间>20000小时。

各种监控器材,设备均提供接地保护, 采用抗干扰特性好的铜网屏蔽和铝箔／铜网双屏蔽信号线。采用国际标准的4-20mA电流源信号可达到更准确的信号传输。并结合光电隔离技术，保证传输信号确实可靠。监控系统的上电、掉电，在线、离线都不影响被监控设备的正常运行和人工操作。

系统具有较强的容错能力，不会因用户的误操作而引起死机。对于外界的各种干扰，监控系统不产生误报警和混乱甚至死机；采用硬件WatchDog监视自动复位功能及软件自我诊断程序和诊断界面。

系统对具体设备监测与控制的信号数据皆采用CRC校验, 进行ERROR_CONTROL。接受方根据校验结果发回回应信息, 并执行后续动作,如:数据错误,要求重发; 或数据正确,接受数据-执行控制。

可扩充性

监控系统软、硬件均采用模块化结构。采用可经由RS422/485总线相连接

的分散式前端设备采集单元： 智能型采集模块（I-BTSNH /IRTU）、电池组采集模块（BCMU）。由于监控系统使用了模块化设计，使后续扩容时变得简单容易，并应用组态化软件设定，扩容不需修改软件。构成系统的计算机只需激活通讯口即可增强外部通信能力。

规模性与实时性

整个二级网络监控系统的规模可达到上百个远程机房动力环境监控的接入。在这样的规模要求下，整个系统的响应时间不大于五秒。

安全保障

监控系统对被控设备进行控制或参数设定时，其控制值始终保持在安全极限内；被监控设备处于任何工作状态下监控系统应能正常工作，同时监控设备 本身不会产生影响被监控设备正常工作的电磁干扰；监控系统内所有部件与连线均有金属屏蔽，监控器与被监控设备均用光隔离，监控系统具有良好的电磁兼容性；监控系统能监控不同接地要求的多种设备，且任何监控点接入均不应破坏被监控设备的接地系统。

测量精度

监控系统中监控模块（SM）测量精度应优于0.1%，直流电压变送器精度等级0.2，相对精度应优于0.2%，蓄电池监控器测量精度应优于 5mV。其它电量变送器精度等级0.2或0.5，相对精度均应优于0.5%。所选用的非电量传感器在正常工作范围内相对精度均优于5%。

电源

所有监控模块采用现有基础电源DC-48V或DC-24V电源，在市电或油机断电后仍可继续工作。

接地

监控系统采用局（站）内接地系统。各种监控器材, 设备均提供接地保护, 采用抗干扰特性好的铜网屏蔽和铝箔／铜网双屏蔽信号线。

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