机房监控方案 - 图文

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机房监控方案设计推荐度：
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目录 .............................................................................................................................................................. 1 机房工程 ...................................................................................................................................................... 2

第一节概述 ........................................................................................................................................ 2 第二节需求分析 ................................................................................................................................ 2 第三节系统设计 ................................................................................................................................ 3

3.1UPS设计 ................................................................................................................................. 3 3.2环境监控 ............................................................................................................................. 10 3.3防雷接地 ............................................................................................................................. 26

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机房工程

第一节概述

随着智能化系统事业的发展和计算机技术的广泛应用，怎样确保电子设备的正常运行，怎样给从事设备操作的工作人员创造良好的工作环境，这个问题越来越被人们所重视。电子设备不同于其它的机器设备，不同的智能化系统对运行环境有不同的要求。机房环境除必须满足设备对温度、湿度和空气洁净度，供电电源的质量（电压、频率和稳定性等），接地地线，电磁场和振动等项的技术要求外，还必须满足在机房中工作的人员对照明度、空气的新鲜度和流动速度、噪声的要求。弱电设备属于贵重精密设备，它用于重要部门时，又属于关键和脆弱的工作中心。因此，它又常常是安全保卫的重点。

机房对消防、安全保密也有较高的要求。国家关于机房建设有一个最新的国家级标准，即GB50174-93《中华人民共和国国家标准电子计算机机房设计规范》。目前，这个标准就是计算机机房建设的主要依据。机房建设是一门实际、复杂、涉及技术面比较广的综合工程。新建、改建和扩建的机房，在具体施工建设中都有许多技术性的问题要解决，可以说机房及其环境技术已经发展成了一门新兴的行业。机房建设工程不同于普通装饰工程，它是一门涉及面广、技术相对复杂的综合性系统工程。完善的机房建设工程是建筑装饰技术、计算机及其网络技术、自动化及监控技术、消防技术、供配电技术、空气调节技术、音响和视频技术等专业技术高度结合的结晶。

第二节需求分析

以下是招标文件对机房监控系统提出的要求：供配电功能

1、用生动的动态图表方式反映当前市电监测量的数据值，数据刷新率≤2S，以实时反映当前市电情况；

2、对于市电各种异常情况，如市电停电、供电公司供电频率不稳定、单相负载量过高等，及时以电话、手机语音、短信提示等方式告知机房管理人员，以协助管理人员能及时处理，同时记录告警信息，以备管理人员对事件的查证；

3、实时记录各市电主要监测量的历史数据，并以曲线、报表等方式汇总，以便

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于机房管理人员对机房市电供电情况汇总统计打印，从而更方便向供电部门反映供电情况；

UPS功能

1、用动态状态图方式反映当前UPS遥测信息量的实时状态，数据刷新率≤2S，以实时反映当前UPS主要元件工作情况，全面系统的反映UPS的遥测信息，使管理员不用接触UPS设备机体即能一目了然UPS各项运行参数；

2、针对异常情况，如市电停电UPS输入掉电、电池充电以及放电量、UPS负载量不平衡等，及时以电话、手机语音、短信提示等方式告知机房管理人员，以协助管理人员能及时维护UPS设备，同时记录告警信息，以备管理人员对事件的查证；

3、实时记录UPS主要监测量的历史数据，并以曲线、报表等方式汇总，以便于机房管理人员对UPS设备工作情况汇总报表打印，从而形成更为详细机房设备维护记录。

我方认为，虽然在此次招标文件中没有体现的一部分内容，但这部分是一个完整的机房环境监控系统不可或缺的部分，因此机房监控系统应当还要包括以下内容：

1、对机房内部温、湿度的监测； 2、对机房专用精密空调部分的监测； 3、对机房新风系统的监测； 4、对机房内部漏水系统的监测等。

同时，招标文件提到机房专业装潢、机房空调、机房室内消防由综合图书培训中心整体工程中相应分项工程进行施工，因此不考虑这几个方面的设计。

设备配置： 1、UPS不间断电源 2、弱电配电柜 3、控制台

我方认为此次设计还应包含机房内部的防雷接地部分。

第三节系统设计

3.1UPS设计

UPS设计依据招标文件答疑及智能化系统设计中其他设备后备用电负荷。

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具体设计：设置一台30KVA UPS主机，后备时间一小时，用于网络设备的后备用电；设置一台15KVA UPS主机，后备时间8小时，用于安全防范系统的后备用电。

UPS设备主机选用山特公司生产的城堡系列。

城堡并联冗余系列, 3C3 UPS, 采用双转换纯在线式的架构，是有效解决所有电源问题的最佳架构设计。

该架构能够有效阻隔异常电源对负载的冲击，同时保证输出电源的稳定、精密、可靠，让负载安全的运行。该产品采用数字化控制技术，能实现并联扩容和并联冗余的功能，为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。

3C3系列产品特色说明

双转换纯在线3相输入、3相输出UPS

3C3系列采用的是双转换的纯在线架构，如图1，经过滤波器后，再经PFC ( Power Factor Correction，功率因素修正器 ) 将交流转换成直流，最后经过逆变器 ( Inverter ) 将直流再转换成交流输出，这是目前解决电源问题的最佳架构。此架构几乎可以完全解决所有的电源问题，如断电、市电高、低压、电压瞬时跌落、减幅振荡、高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、杂波干扰、频率波动等电源问题。

此外，为提高维修保养的方便性，与兼顾成本、可靠度的考虑，3C3是采用类模块化的设计，将每相的功率部份，整合在同一块PC板上，但又不是全模块化的高成本及多接触点的设计，接触点一多，可靠度自然可能降低，因此，3C3扬弃全模块化的设计，而采用类模块化的设计。

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图1

安全的电网隔离

3C3 UPS在机器内均可加装隔离变压器，除了滤波器的保护之外，更加强一层的保护，对于电网上的各种电源杂波干扰，可以更有效的保护，即使工作在旁路状态，用户也可以安心使用。

极小的安装空间

以3C3-20KS为例，主机的占地面积 ( foot-print ) 只要约1/4平米，高度只有约1米，如此小的体积可以占用很小的空间。在寸金寸土的大城市写字楼中,所需占地成本最低。

完善的N+X功能

无需特别机种，或是使用庞大的并机柜，只要每台3C3 UPS加装一块并机卡，就可以最多并接8台3C3 UPS，而且是直接将每台UPS输出并接在一起的真正并机，因为每一台都可以并机，而且不需要并机柜，所以就并机的弹性，时间或进度的配合，都是最方便的。同时每台UPS都是均流输出，所以非常适合使用在N+X冗余应用，或是扩充容量的应用上。

N+X是目前最可靠的供电结构，N代表总负载所需的最少UPS数，X代表的是冗余的UPS数，也就是系统可以同时承受的故障UPS数，当X越大，系统的可靠度就会越高。同时先进的均流技术使得并联运行下的每一台UPS平均分担着负载电流，在提高系统可靠性的同时，也延长了UPS的使用寿命。

例如有一客户的总负载为55KVA，采用3C3-20KS做N+X设计，N为3，X可以依可靠度或是成本要求选择，假设用户选择X=2，如图2，平时每台UPS均流供电11KVA。当有1台UPS故障，其余4台UPS将以近14KVA均流供电。当同时有2台UPS故障时，剩下3台UPS将以约18KVA均流供电。此系统的最大容许度是同时有2台UPS故障，这样的机会远小于1台UPS故障，因此可以大大提高可靠度，对于

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根据查询条件过滤不关心的内容，要求直观、简洁，又不失完整性。 ? 快速查询：系统应支持快速查询功能，即在管理界面上设置查询窗口，当管

理人员输入设备ID号、设备名称等唯一性信息时，系统可自动进入该设备的工作状态界面，便于管理人员随时查询。

数据管理

? 通过数据库功能实现。

? 实时数据：系统应能够监控到相关设备的实时参量，并能实时进行查询。系

统应提供多种形式的实时动态曲线，并至少包括以下参量： ? UPS输入端的电压、电流、频率变化情况。

? UPS输出端的电压、电流、频率、有功功率、无功功率变化情况。 ? 各温湿度监测点的温度变化情况。 ? 各温湿度监测点的湿度变化情况。

以上动态曲线的时间跨度默认为5分钟，时间刻度默认为5秒，即显示5分钟内每5秒的变化情况；除此之外，系统应至少提供“时间跨度2分钟，时间刻度2秒”以及“时间跨度1分钟，时间刻度1秒”等选择，提供更精确的实时动态曲线。

? 历史数据：对预设的监控对象有关参数，系统应自动保存历史数据。任何历

史数据不允许任何人进行修改，保证数据的可靠性、安全性。系统应能提供多种形式的历史数据曲线，并至少包括以下参量： ? UPS输入端的电压、电流、频率变化情况。

? UPS输出端的电压、电流、频率、有功功率、无功功率变化情况。 ? 各温湿度监测点的温度变化情况。 ? 各温湿度监测点的湿度变化情况。

系统参数管理

? 通过数据库实现。

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? 具备第五级操作权限的用户可以对系统相关参数进行管理。

? 系统允许最高级用户对某些管理参数进行重新定义，例如：对报警级别进行

重新定义、对“设备采样周期（毫秒级）”、“界面显示刷新周期”进行设置等。该参数可能直接影响到系统的运行效果，但其重新定义的范围，应保证不影响系统的整体运作。

报警管理

? 通过对相关采集数据与数据库内设定数值进行对比，当实时采集数据超过设

定数值时，系统产生报警，并对报警数据进行归类分组，从而实现报警管理功能。

? 系统的报警级别按重要性设为1-10级，级别越高的报警，表示重要性和危害

性越大。系统应具有并行处理报警的能力，对报警事件按优先级的高低进行处理。

? 报警方式：可以根据报警事件的报警级别提供不同的报警方式：窗口报警、

短信报警、拨号报警等，同时告警信息可以限次播放，而且在两次告警间的停顿时间可以灵活设置，系统支持语音报读。

? 当报警发生，系统界面应自动切换到报警设备的运行状态界面，并对报警情

况作出直观、形象的说明。当报警级别足够高时，系统应第一时间（从报警触发到发送报警信息的时间间隔不超过30秒）向短信服务器发出报警信息或进行语音拨号，并对发送成功与否进行记录。

? 报警恢复信息发送：当一个报警状态解除时（解除条件可以自定义），系统可

自动发送相应的恢复短信，以便机房管理人员随时掌握相关动态。通常情况下，每次报警均对应着一对报警短信（报警和恢复）。

? 报警屏蔽功能：系统应允许对不同的设备、同一设备的不同的测点（模拟量、

数字量）、报警接收对象等进行屏蔽，并应提供“屏蔽报警事件”、“屏蔽恢复事件”、 “按时间段屏蔽报警事件”、“屏蔽低限报警”、“屏蔽高限报警”、“屏蔽接收对象”等多种选择。

? 报警信息的查询：系统应提供完整的报警事件查询功能，报警日志应包含每

一报警事件的报警时间、地点、报警设备、报警内容、确认人等信息。查询

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方式应该灵活多样，允许用户根据不同的组合条件对报警事件进行查询。 ? 报警信息的确认：系统默认对每一个报警事件均需进行确认，但同时允许对

多个报警事件集中一次性确认。确认的相关信息可以在系统日志内自动记录。

日志管理

? 系统通过对历史运行数据按时间进行分类，从而实现日志管理功能。 ? 系统须提供基于数据库的日志功能。

? 系统日志应至少包括用户操作日志、系统运行状态日志、报警日志等。所有

日志可以根据查询条件即时生成报表，并可打印输出。

? 系统日志原则上不可被任何人修改；除最高级用户外，系统日志也不能被删

除。

? 系统日志的默认保存时间为三年。超过保存时间需要删除时，由最高级用户

根据时间段进行删除。

联动功能

? 通过对采集数据与数据库内相关设定数值进行对比，当采集数据与设定值不

符时，触发相关系统动作，从而实现联动功能。另外，系统提供图形化动态逻辑组态功能，以图形化界面方式实现逻辑定义，从而更方便的实现联动功能。

? 通过设定联动逻辑，可以方便的将不同监控设备或不同子系统进行联动，即

可以设定一些事件触发条件，当满足这些条件的时候，系统会自动执行某个

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功能或者启动另外一个设备工作等。例如：当火警发生时，监控系统自动对空调进行远程停机处理，同时联动门禁系统，开启所有通道及门禁。 ? 要求系统的联动功能具有足够的灵活性，当联动逻辑需要改变时，系统应提

供方便的组态工具，快速修改联动逻辑，实现对系统或设备的灵活、有效的控制。联动逻辑的修改应不需重新编程，系统的高级管理人员均可通过基础培训，掌握自行修改联动逻辑的方法。

各子系统本身是独立工作的系统，通过机房监控管理平台将它们集成起来，可让它们协同工作，一个子系统的动作可触发另一个子系统的动作，这就是联动。

安防系统联动控制 ? ?

当有人按指纹产生门禁控制器动作时弹出附近摄像机的画面。

消防系统与安防系统的联动 ?

火灾发生时打开通道门。

? 消防系统与机电设备联动 ?

火灾发生时关闭相应精密空调的送风。

系统维护

系统支持在线维护，即系统运行时，支持实时的修改和维护。包括以下几个方面内容：

? 监控设备的增减：可通过软件模块的增减实现，所有操作在线进行。 ? 参数及变量的修改维护：在线修改，即时完成，系统不用重启。

? 显示界面的在线修改：可利用组态工具实现在线修改，即时完成，系统不用

重启。

? 基于远程的在线维护：系统应支持集中维护，可通过“上传”、“下载”等功

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能实现对远程监控系统的修改和维护，在不影响系统整体运行的前提下，保持系统的同步。

? 系统在进行修改维护期间，其本身正常的设备采样、数据存储、报警等功能

应不受影响。

其他软件功能

? 通过短信服务器将报警信息传送给指定人员，从而实现短信报警功能。 ? 通过电话语音卡将报警信息传送给值班人员，从而实现电话报警功能。 ? 短信/电话定时发送：系统可通过短信、电话等方式定时或按指定时间段发送

机房相关信息，如：每天8点至24点期间逢整点发送指定测点温度、定时（每天中午12点及晚上8点）发送机房整体运营状况等。

3.2.3子系统集成介绍及界面

(一)

机房环境监控系统软件界面

系统是一个以信息流监控为核心的综合应用平台，采用组态方式、中间构件和模块化结构，实现对各类信息流（包括各种实时采集数据、视频流、语音流等）的实时监控和管理；同时，在信息流监控系统内通过定义策略，完成对各种数据间相关性的定制，实现各子系统内或子系统间的联动功能，将功能各异的设备及子系统有机地组合成一个既相互关连又统一协调的整体，实现各设备及子系统的优化运行；通过Internet/Intranet技术集成监控信息流，提供对设备及子系统的的管理职能，监视

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动开启、自动弹出实时视频画面等。 (九)

门禁综合管理

门禁系统采用ACTROL系列产品，所有读卡器信息都是维根26标准格式传输，门禁控制器的数据采用RS485方式进行传输，确保了门禁使用的高效率和高稳定性。系统设计的门禁系统是一个可以脱机独立运行的系统，机房监控管理平台出现任何问题都不会影响门禁系统的使用。门禁控制器自身还带有后备电池，可以确保在停电后不会丢失任何指纹信息和权限管理信息。

3.3防雷接地

(一) 防浪涌过压保护方案 1、防浪涌过压工程的分配原则

根据IEC1312-1的推荐，在建筑物周边发生雷电时有50％的雷电流将可能侵入建筑的各种设施，如引入的电力线和通讯线等；根据规范，一是防直接雷击袭击建筑物的措施，由建筑防雷工程施工完成，二是阻塞沿电缆和信号线引入的过压波侵入室内设备，这项阻塞工程，由高压供电工程施工完成；三是限制被保护设备上浪涌过压幅值使其残压小于被保护设备的耐受能力，这项保护措施由机供配工程来完成。

2、机房电源供配系统与浪涌过压保护的配合

机房供配电的类型和负荷等级不同，对浪涌过压保护方式和过流容量也有不同，针对该机房的情况，电源防雷我们设计采用由广州雷迅生产的电源防雷器来对机房电源做三级防雷，即在UPS电源进线前端安装B 级防雷器；UPS电源后端即UPS电源

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配电柜（箱）前安C级防雷器；设备用电前端安装防雷插座。此三级电源防雷系统基本消除由雷击所产生的感应电流，保护末端电子设备的安全。

3、机房内信号系统保护

在机房的计算机及其网络系统中，安装了许多控制单元和接口插件，连接有双绞线、控制线、视频线，应针对其不同的电性能，选用相匹配的保护器接在相对应的端子上。

4、防止SPG对DCG地电位反击的措施

虽然，目前IEC标淮及国标GB50057-94都推存在建筑物中采用综合接地系统，但仍有某些单位及某些设备制造商仍在强调独立的直流接地网，据国际有关专家统计，微电子设备受雷电攻击大约有60%是来自地电位反击，所以，提出了防止SPG对DCG地电位反击措施。

SPG?机房内微电子设备正常不带电的金属外壳保护地网，其地电位可能有1000V，而DCG?机房内微电子设备电路的直流地网，其地电位为0V，微电子设备内外电位差较大，必然要损坏设备。解诀这一问题的最合理的方法是在SPG与DCG地网之间接入一个低压电源保护器，如DS98(220V)，这样在未遭受直接雷击时的绝大多数时间内，由于DS98是开路的，两个地电位是分开的直流地电网可照常发挥抗干扰的优越性，一旦遭受直接雷击的特殊情况下，DS98内部的M0V元件导通，使SPG与DCG构成瞬间的等电位体，机房内所有微电子设备都可避免地电位的升高引起的损坏。

(二) 机房接地系统技术方案

机房的接地问题是一复杂的理论问题，又是施工中比较严的具体问题。不同的计算机生产厂商在安装接地线上又提出了不同的要求；在机房建设质量上又是一个重要的指标。做好机房接地系统的建设主要有两个目的：一是为了设备和人身的安全，二是保障计算机系统稳定可靠运行。

机房的接地有交流工作接地、安全保护接地、计算机系统直流接地(逻辑接地)、防雷击保护接地、防静电接地、屏蔽接地等。

本机房接地系统的技术方案，是在大搂总接地极的基础上，采取布局等电位箱方式，构成综合接地系统，即将机房内各种接地，分别接在局部等电位箱内，再使用接地引线直接接在大搂总接地极上。

机房接地工程施工注意事项：

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? 几个接地系统共用一个接地装置(总接地极)，该装置的接地电阻值小于1欧

姆(?)；

? 为了防止接地系统的相互干扰和确保对建筑物的绝缘，各子系统的按地母线