XXX供电局

调度自动化机房动力环境监控系统

设计方案

目 录

一、系统概述 ................................................................................................................ 3

1.1 系统的必要性 ............................................................................................................... 3

1.2 设计依据 ....................................................................................................................... 3

1.3 设计原则 ....................................................................................................................... 4

1.4 系统结构设计 ............................................................................................................... 4

1.5系统性能 ........................................................................................................................ 5

1.6 平台性能及功能 ........................................................................................................... 6

1.7 系统平台功能特点： ................................................................................................... 6

二、调度自动化机房动力环境监控系统解决方案 .................................................... 8

2.1 系统结构 ........................................................................................................................ 8

2.2 配电监控系统 ................................................................................................................ 8

2.2 开关状态监控系统 ...................................................................................................... 10

2.3 防雷监控系统 ............................................................................................................... 11

2.4 UPS监控系统 ........................................................................................................... 13

2.5 蓄电池监控系统 .......................................................................................................... 14

2.6 精密空调监控系统 ...................................................................................................... 16

2.7 温湿度监控系统 .......................................................................................................... 17

2.8 定位漏水监控系统 ...................................................................................................... 19

2.9消防监控系统 ............................................................................................................... 20

2.10 门禁监控系统 ............................................................................................................ 22

2.11视频监控系统 ............................................................................................................. 24

三、系统主要设备构成 .............................................................................................. 25

3.1.嵌入式管理服务器 ................................................................................................................. 26

3.2 智能电量仪............................................................................................................................ 26

3.3 信息采集模块 ........................................................................................................................ 27

3.4 智能通讯转换器 .................................................................................................................... 29

3.5 智能温湿度传感器 ................................................................................................................ 30

3.6 漏水检测器............................................................................................................................ 31

3.7. 网络硬盘录像机 ................................................................................................................... 33

3.8. 高清网络半球摄像机 ........................................................................................................... 35

3.9 门禁控制器............................................................................................................................ 37

3.4综合报警模块 ......................................................................................................................... 39

一、系统概述

1.1 系统的必要性

随着计算机的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的动力、环境设备也日益增多，建设IT中心机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的动力、环境设备（供配电、UPS、空调、消防、安防等）必须时时刻刻为整个计算机系统提供24小时不间断的正常运行环境，同时必须保障服务器系统资源、网络资源等正常运行。

因此，为了保证计算机系统安全可靠工作，对机房里面环境设备及系统主机进行实时监视和有效管理是极其必要的。尤其目前国内普遍缺乏机房场地设备的专业管理人员，对设备进行现代化管理尤显得十分重要。一旦机房动力、环境设备或者服务器系统、网络等出现故障，就会造成服务器设备、网络设备故障或者服务器系统资源、网络资源等不能提供实时数据服务，当严重事故时，会造成机房内设备报废，系统以及数据无法恢复，造成长时间系统瘫痪；特别是造成电子商务不能正常交易、电子政务以及OA办公等不成正常办公等，造成的损失与后果不堪设想。

大榕树SMT智能机房监控报警系统是随信息化建设应运而生的，它是集机房动力、环境、安防以及服务器系统资源、网络资源等集中监控系统的管理服务平台，是专为现代计算机、网络通信机房及无人值守变电站而设计的多功能远程集中监控系统，主要监控对象包括：供配电、照明、开关、电源防雷器、UPS 、发电机、精密空调、新风机、漏水、温度、湿度、有害气体；消防控制器、烟雾探测器、温感探测器、门禁、视频、防盗报警、主机、等设备。系统采用全中文操作界面，能够实时查看各种智能设备或子系统的所有运行参数及运行状态。同时当机房内部出现异常情况时，监控管理系统能够通过软件界面报警、声光提示、手机短信息等多种手段通知机房管理人员，能够及时反馈机房的详细故障信息。

可实现基于WEB方式的远程访问，监控客户端借助现场集中监控平台，可以直观地查看到现场各监控子系统的运行情况，并能进行必要的控制。系统应具备丰富的日志管理和报表管理功能，可对外提供多种标准化接口，适合在各种监控系统之间的集成监控。

1.2 设计依据

（1） 计算机机房集中监控用户要求

（2）《计算机场地安全要求》

（3）《计算机站场地技术条件》GB2887-89

（4）《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85

（5）《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94

（6）《智能建筑设计规范》(GB/T 50314－2000)

（7）《低压配电设计规范》(GB 50054－95)

（8）《中华人民共和国公共安全行业标准》(GA 247-2000)

1.3 设计原则

1、 先进性：系统软件与硬件均采用成熟的最新技术手段自主研发，并保

持一定前瞻性，能适应整个行业未来的科技发展需要；

2、可靠性：系统的设计以及硬件研发，选用较成熟的最新成熟技术；

3、运行管理方便：软件采用全中文B/S设计，操作方便简洁；

4、可扩展性强: 采集设备采用分布式系统架构，增加监控设备，不干扰其

它设备的正常运行；

5、接口丰富：系统提供基于RS485的MODBUS协议、SNMP协议、RS232串 口等智能设备监控开发接口；同时系统还提供第三方接口，便于第三方 软件兼容。

5、施工简化：设备提供标准的通讯接口，采用统一的标准系统接线，以及

分布式网络连接，现场施工操作简单。

6、技术支持能力强：承建单位技术实力强，服务完善

7、建设时间短：在较短的时间内完成系统的安装调试

1.4 系统结构设计

采用LINUX嵌入式系统平台设计、用户使用不需要购买第三方系统版权，安全可靠。

为方便使用，机房环境监控系统必须支持Brows/Server方式，管理人员可通过内网、外网使用浏览器进行监控或管理。

系统整体设计采用分布式结构，以提高系统整体工作效率，并为将来的维护和扩展提供便利。

系统软、硬件均需采用模块化结构，以提高系统稳定性，并为将来的维护和扩展提供便利。

采集模块各子系统之间相对独立；前端机房内某一子系统出现问题时只需更换相应模块，无需停止系统运行，对其它子系统不产生任何影响。

系统软件平台支持多个满足国际标准的可向上集成的数据接口，如JSON、http等数据接口，以方便向上集成及二次开发的需要。

1.5系统性能

稳定性：

机房监控服务器采用高稳定性工控机，运行LINUX系统，具备数据处理和存储功能，以保证机房的监控系统稳定运行；某监控设备或者设备相联网络出现故障时系统将立即进行告警处理并且不影响其它监控模块的运行，保障整个监控系统高效稳定运行。

系统的软硬件均需采用成熟的设备，能够7×24小时不间断地连

续工作，平均无故障时间(MTBF)大于20万小时，平均修复时间

(MTTR)小于2小时。

扩展性：

系统需采用模块化设计，以方便维护和扩展，并保证某一子系统设

备出现故障时其它子系统不受影响。

系统在设计时应充分考虑将来的扩展应用，并预留对网络设备、服

务器、操作系统、数据库和应用系统等监控接口的接入，预留子系

统如蓄电池监测、普通空调、空气质量分析、发电机、防雷等系统

的接入。

系统需支持RS232、RS485、RS422、TCP/IP、MODBUS、ASCII、XML等各种标准化协议和接口，以用于快速方便的将各监控对象集成到系统中。

安全性：

系统应具备完善的安全防范措施，对所有操作人员按其工作性质分

配不同的权限，并有完善的密码管理功能，有效的保证系统及数据

的安全。

在排除硬件及监控设备本身的故障时，系统的误报率要求小于

0.1%。系统能够自动检测各监控模块故障、传感器故障以及各智能

设备与监控系统之间、各监控子系统之间的通讯是否正常，一旦发

现通讯故障(包括系统本身的硬件故障)，系统能在第一时间发出报

警信息。

1.6 平台性能及功能

1.7 系统平台功能特点：

（1） 技术先进，采用大型数据库，数据操作更加安全稳定；提供二次开发接口，设计程序和运行程序严格分开，提高系统稳定性；采用并发机制，采集循环时间短，系统响应时间短。

（2） 通用性强：符合国际工业开放式设计标准，支持众多厂商的智能化设备和非智能化设备。

（3）可靠性高：系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响被监控设备正常工作，可靠性高。可提供国家或第三方检测机构加盖公章的EMC、LVD检测证书；

（4） 兼容性好：支持各种智能设备，支持所有提供开放协议（如RS-232/422/485等协议）接口的设备。

（5）稳定性高：基本监控系统7*24小时运行要求以及操作系统的稳定性考虑，系统采用基于LINUX或UNIX类操作系统平台，稳定性高于windows操作系统的构架。

（6) 软件特点

运行环境：服务器采用嵌入式LINUX平台。

数据采集响应时间：前端采控时间<10s，远程刷新时间<30s，短信报警响应

时间<60s。

系统界面：全中文、界面友好；实时反映数据状态，场景仿真；权限可自由

设定。

数据管理：数据具有报表功能，数据存储时间大于1年，数据具有防篡改功

能。

报警方式：具备多种报警方式，可同时支持弹窗报警、现场音箱多媒体真人

语音报警、手机中文短信报警、电话多媒体真人语音报警

WEB访问功能：使用管理员的办公电脑作为WEB浏览终端，不需安装软件，直

接通过WEB浏览器在任何网络连通的地方都可对监控系统进行访问和管理，并且需做到WEB浏览的监控页面和集中监控平台一致，如监控平台页面有改动，WEB浏览页面也需自动更新，实现数据自动同步功能，从而便于管理人员随时随地了解机房的实际工作状况，实现远程管控一体化。

诊断功能：能监视到设备各部件的运行状态和工作参数，提示故障部件原因

并及时报警。

自动报警功能：对各种设备的报警及处理提示均自动发出。

数据管理功能：报警时数据能同时上传到本地中心，动力环境监控数据存储

1年以上的数据，并用历史曲线显示任意时间段的数据情况。

二、调度自动化机房动力环境监控系统解决方案

2.1 系统结构

系统结构示意图

2.2 配电监控系统

1、系统界面

2、监控内容

机房市电的供电将直接影响机房内用电设备的安全，设计在配电柜上安装电

量仪对市电进线进行各项供电参数监测(包括三项线电压、相电压、相电流、有功功率、功率因素等)。

3、实现方式

通过在配电柜中安装电量仪对进线实现监测，可通过温湿度传感器的RS485

智能接口与协议转换器设备采用TCP/IP方式将采集信息接入监控平台，由监控平台软件进行配电的实时监测。

4、实现结构

5、电量仪传感器(YD2010)

准确度，相电压、电流、功率＜0.5%RD，电能、线电压＜0.5%RD，

频率≤0.1%RD； 量程，电压5～120V/600V(最大600V)，电流0～1A/5A(最大6A)； 测量系统接线方式,三相四线/三相三线/一相二线或一相三线等； 通讯接口，RS485，MODBUS－RTU通讯规约；

电磁兼容，浪涌电源：4kV(1.2×50μs) I/O线：2kV；快速瞬变脉冲串，

电源：4kV,2.5kHz I/O线：2kV, 5kHz；静电放电，接触放电：6kV ， 气隙放电：8kV；射频电磁场，10V/m中等强度的电磁辐射；

工作环境，温度:-25～55℃； 湿度：20～95％（无凝露）；

整机功耗＜4W。

6、实现功能

实时监测市电进线三相电的相电压、线电压、相电流、频率、功率因数、

有功功率、无功功率等参数。

可对监测到的各项参数设定上下限阀值，一旦市电发生超限报警，在相应的

位置发生报警的参数会变红色显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相

应的处理提示，并第一时间发出多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、

E-Mail、声光等对外报警。

多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光报警可根据需要设定 异常消除时，进行恢复告警，通知用户异常消除。

2.2 开关状态监控系统

1、系统界面

2、监控内容

配电柜内有重要的配电开关，监视其是否跳闸断电状态非常必要，一旦开关跳闸断电将造成机房内重要系统的瘫痪，因此设计对配电柜内的重要开关的状态进行实时监

测，一旦发生报警通过监控平台发出对外报警

3、实现方式

通过隔离高压输入模块采集配电开关下出线的强电信号，通过6路隔离高压

输入模块的RS485智能接口与协议转换器设备采用TCP/IP方式将信号接入监控平台，由监控平台软件进行实时监测。

4、实现结构

5、智能配电检测器（PD220）

6路空气开关监控、4路开关量输入DI和2路开关量输出DO；

开关量转换输入160VAC—240VAC

开 关 量100％准确

继电器输出3A/AC250V MAX；

隔离电压3000V； 通讯接口，RS485，MODBUS－RTU通讯规约；

工作电源DC12V；

5、实现功能

实时监测配电开关的通断电状态。

一旦发生报警，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第

一时间发出多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光等对外报

警。

多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光报警可根据需要设定 异常消除时，进行恢复告警，通知用户异常消除。

2.3 防雷监控系统

1、系统界面

2、监控内容

机房内防雷器的工作状态进行实时监测，一旦发生故障通过监控平台

发出对外报警。

3、实现方式

采用8路隔离数字量输入模块采集防雷器提供的干接点信号后，通过

8路隔离数字量输入模块的RS485智能接口与协议转换器设备采用TCP/IP方式将信号接入监控平台，由监控平台软件进行防雷器状态的实时监测。

4、实现结构

6、实现功能

实时监测防雷器的工作状态。

一旦发生报警，同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示，并第一 时间发出多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光等对外报警。 多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光报警可根据需要设定 异常消除时，进行恢复告警，通知用户异常消除。

2.4 UPS监控系统

1、系统界面

2、监控内容

实时监测UPS的输入输出电压、电流、频率、功率，蓄电池组容量、电

压、温度等参数，整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的工作状态与参数。

3、实现方式

通过UPS的RS485或RS232智能接口与协议转换器设备连接，采用TCP/IP

方式将采集信息接入监控平台，由监控平台软件进行UPS的实时监测。

4、实现结构

5、智能通讯转换器（NCS1）

1路RS232(或者RS485)转10/100M以太网接口；

内置的微处理器和坚固的工业级金属外壳，被广泛的适用于各种恶劣

环境；

安全性高，模块自带看门狗，保障系统安全；

通用型好，内置数据透明传输芯片，方便组网连接；

具有TCP Auto，TCP Server，TCP Client，UDP，UDP组播连接等五种

操作模式；

调试方便：可通过IE浏览器或设置软件直接进行参数设置；

电源隔离，3500V的隔离电压；

防雷，每线600W的雷击浪涌保护功率；

6、实现功能

实时监控UPS的运行状态，包括UPS输入输出电压、电流、频率、功率， 蓄电池组容量、电压、温度等参数，整流器、逆变器、电池、旁路、 负载等部件的工作状态与参数。

可对监测到的各项参数设定上下限阀值，一旦市电发生超限报警，在相应的

位置发生报警的参数会变红色显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相

应的处理提示，并第一时间发出多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、

E-Mail、声光等对外报警。

多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光报警可根据需要设定 异常消除时，进行恢复告警，通知用户异常消除。

2.5 蓄电池监控系统

1、监控内容

2、监控内容

对机房内每组N节DC12V/DC6V/DC2V蓄电池的参数进行实时监测，一旦发生故障通过监控平台发出对外报警。

3、实现方式

通过加装蓄电池检测仪与每节电池进行连线监测，多台蓄电池检测仪通过RS485智能接口与协议转换器设备连接，采用TCP/IP方式将采集信息接入监控平台，由监控平台软件进行蓄电池的实时监测。

4、实现结构

5、蓄电池监控模块

工作电源：DC48±15%或AC/DC220±15%或DC110V±15%；

电压检测范围：适用于2V、6V、12V蓄电池；

电流检测精度：±1.0%；

电流检测范围：0～±2000A;

温度测量精度：±0.5℃；

内阻检测范围：0.05mΩ～100mΩ;

通讯接口：RS485、RS232；

输出I/O口：二路干接点，可用于报警输出与控制。

6、实现功能

实时监测蓄电池组的总电压、充放电电流、电池表面温度（可选，需

配置贴片式温度传感器）、单体蓄电池的电压参数。

可对监测到的各项参数设定上下限阀值，一旦发生超限报警，在相应的

位置发生报警的参数会变红色显示，同时产生报警事件进行记录存储并有相

应的处理提示，并第一时间发出多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、

E-Mail、声光等对外报警。

多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光报警可根据需要设定 异常消除时，进行恢复告警，通知用户异常消除。

2.6 精密空调监控系统

1、系统界面

2、监控内容

对机房内精密配电柜的运行参数及开关状态进行实时监测，一旦发生故障及报警通过监控平台发出对外报警。

3、实现方式

通过精密空调的RS485或RS232智能接口与协议转换器设备连接，采用

TCP/IP方式将采集信息接入监控平台，由监控平台软件进行精密空调的实时监测与控制。

4、实现结构

5、智能通讯转换器（NCS1）

1路RS232(或者RS485)转10/100M以太网接口；

内置的微处理器和坚固的工业级金属外壳，被广泛的适用于各种恶劣