機房監(jiān)控實施方案

1、機房監(jiān)控1. 系統概述隨著網絡、 電信、自動化事業(yè)的飛速發(fā)展， 對于無人機房的環(huán)境遠程監(jiān)控的 需要越來越強烈。它主要采用計算機、通信、網絡、五遙（遙測、遙信、遙控、 遙調、遙視）技術，構成一個一體化的網絡監(jiān)控系統，可以在計算機屏幕上看到 監(jiān)控點的圖形，了解監(jiān)控點的信息，降低勞動強度和生產成本，提高效率。監(jiān)控系統主要包括三個部分構成：監(jiān)控裝置、傳輸通道、監(jiān)控中心。如下圖 所示，采用電話網或者互聯網作為傳輸手段以及分級的結構形式， 可以做到地區(qū) 聯網、省局聯網乃至全國聯網。2. 系統構成描述監(jiān)控裝置暫提供一個GPR或者GSM短信接口，一個以太網接口；為提高系 統的可用度， 一個為主通道接口， 一個

2、為備用通道接； 以太網口可以直接接入互 聯網（如果提供接口的話）?？紤]到無人機房在發(fā)生火災或被盜時，可能所有的有線通信手段都完全中 斷，所以一定要有無線通信的方式， GPRSE者GSM短消息接口作為一個緊急告 警的備用接口顯得非常重要。采用標準的 IP 協議，所以網絡的大小和拓撲結構可以任意。通信服務器可以采用現在的電話或ISDN接入服務器或其他接入設備。地區(qū)互聯、地區(qū)上聯、 省級互聯、省級上聯都采用電話網與互聯網互為備份的形式，協議采用統一的 IP 協議。由于采取上述的結構，一個管理中心從理論上說可以管理無限多個無人機 房。而且網絡的管理與維護與互聯網一致，不要另外的培訓和學習。下面介紹系統

3、中各部件的功能：監(jiān)控裝置：監(jiān)控裝置包括以下幾個模塊： 通信主控模塊、遙測遙信遙控模塊、 圖象監(jiān)控接口模塊。通信主控模塊提供1個GPR或者GSM短信接口及一個以太網接口，與本地 監(jiān)控中心的通信服務器通信。還提供 2 個 485接口，用于與其他的系統通信， 如數控云臺、智能UPS電源等。通信主控模塊包括了模擬量采集、 開關量采集、 開關量輸出的功能。 如果接 口數量不夠還可以擴展其他的遙測遙信遙控模塊主要采集模擬的量包括：機房溫度、濕度，電池電壓、電池工作電流、漏電 電流，電源系統的工作電壓、工作電流，設備溫度，交流電源電壓、電流、漏電 電流，煙感工作電流等。采用12位A/D轉換，精度高，通過軟件

4、的處理可以達 到非常準確的結果； 對于交流電源的參數采集還可以通過互感器直接采樣， 通過 數學模型計算出交流參數。采集開關量包括電源跳閘、合閘、各種開關的通斷、設備的投入與推出、進 水告警、門窗開關狀態(tài)告警、 門禁系統告警、強行闖入告警、 消防系統報警等等。 遙信模塊還可以用來測量電網的頻率。 遙信模塊采用光電隔離輸入， 抗干擾性能 好，容易接線。開關量輸出包括遙控滅火、防濕、電源電網的管理、空調的開啟、控制攝像 頭云臺等。 遙控的工作模式采取兩步完成， 第一步選中要控制的對象， 并返回對 象選中與否的信息， 第二步確認執(zhí)行， 這樣大大提高了遙控的可靠性， 比如控制 電源系統；也可以直接工作，

5、比如控制云臺。圖像接口模塊 采用現成的具有IP功能的WEBCAM可以和數據采集系統無 縫連接。系統規(guī)模：提供N路的圖象（看WEBCA數量）、16遙信量、8遙測量、8開關量輸出，2 路模擬量輸出。1路GPR或者GSM短信接口 , 一路以太網接口 ,還提供2個 RS232/422/485接口 ,通過RS485接口還可以擴展很多其他數據采集模塊，系統 規(guī)模擴展非常容易。采用220V交流/48V直流供電。在一條線路被切斷時，另外 一路立即撥號到通信服務器告警。通信服務器：通信服務器在系統中是一個網絡設備和串口設備，可以采用路由器。監(jiān)控工作站、圖像監(jiān)控工作站、記錄工作站：采用IBM PC,操作系統采用

6、Win NT或者Win2000,分別運行監(jiān)控軟件、圖 象監(jiān)控軟件、圖象記錄軟件、通信協議軟件、數據記錄軟件、WEBSERVER軟件。監(jiān)控軟件和圖象監(jiān)控軟件可以在同一臺計算機上運行， 但圖象記錄軟件必須在至 少一臺單獨的計算機上 24小時運行，它不單記錄圖象，而且還同時記錄各種告 警數據，開機后 24小時運行。圖象記錄軟件還提供圖象查詢功能，用戶可以按 照給定的查詢條件對存儲于圖象記錄工作站上的圖象進行查詢和播放。 通信協議 軟件主要完成監(jiān)控裝置與監(jiān)控中心的的通信。WEB SERVE軟件主要完成WEBSERVER和主頁的動態(tài)刷新等，數據記錄軟件主要把監(jiān)控裝置的數據記錄在標準 數據庫中。監(jiān)控軟件與

7、圖象監(jiān)控軟件可以運行于同一臺計算機上， 比如監(jiān)控工作站； 圖 象記錄軟件、數據記錄軟件、通信協議軟件、WEB SERVE軟件運行于記錄工作站上。記錄工作站兩臺互相備份，保證每天 24 小時，每年 365 天，連續(xù)運行軟件系統采用 IE 標準界面運行，監(jiān)控主畫面可以采用地理分布圖，在地理 分布圖上標出每個無人機房， 放置注超文本鏈接， 鏈接到下一級畫面， 可以方便 地進入每個被監(jiān)控無人機房的內部瀏覽信息， 甚至可以瀏覽設備的信息。 各種開 關、標志、門窗、設備、電池等都被做成 IE5 的插件，只要把它們放在主頁上， 設置好它的屬性即可。 只要會作主頁就能生成自己想要的監(jiān)控畫面， 畫面可以隨 意生

8、成，方便用戶應用。也降低用戶對設備開發(fā)商的依賴。在有緊急的告警信息到來時，系統會立即推出發(fā)出告警信息的機房的畫面， 發(fā)出聲光報警， 可以幫助監(jiān)控人員找出問題， 及時處理。 而且可以撥通當值人員 的手機或者呼機，通知當值人員。用戶只要運行標準瀏覽器就可以工作。 在任意的地點， 任意的時間， 只要能 夠接入互聯網，擁有相應的權限就可以監(jiān)測機房。 控制權只能在本地的監(jiān)控中心， 保證安全運行。各種數據和運行日志被記錄于標準的數據庫中， 支持現有的各種辦公軟件直 接生成相應的報表。也給用戶提供標準的開發(fā)接口，容易嵌入到用戶現有的 MIS 系統中，組成復雜應用。系統提供接口， 可以與設備管理系統接口， 為

9、設備管理系統提供原始的設備 運行數據。系統工作模式：系統處于一直接通的狀態(tài)，把電話線路或者 ISDN線路當作專線來用。該方 式有些浪費通信服務器的資源， 但有著良好的實時監(jiān)控性能， 對于要求高的場合 必須采用。 為了節(jié)省圖象記錄工作站的磁盤空間， 圖象可以采取一直記錄和告警 記錄兩種模式。3. 監(jiān)控裝置功能描述3.1 圖象監(jiān)控監(jiān)控圖象采用現有的 WEBCAM專輸速率雖然比較低，但對于圖象監(jiān)控已經 是可以滿足要求了。 系統最大可以有 4 路攝像頭， 系統的選通條件下工作， 既可 以節(jié)省帶寬，也可以滿足全方位觀察現場的要求。圖象監(jiān)控在現場（指被監(jiān)控機房）有一個以太網接口，監(jiān)控裝置設有 1-4 路閉

10、路電視像攝影鏡頭選通工作電路。 可控制 1-4 路中攝像頭中某一路工作。 以 便錄像系統能全方位地觀察現場實況。 攝像頭的數量可需要靈活選擇， 最少為一 部，最多為 4部。只要專輸帶寬允許，可以專輸清晰連續(xù)的圖象，足以滿足監(jiān)控 的要求。圖像監(jiān)控單元與通信主控模塊都接入一個具有 4 口以太網接口的小型路由 設備，與監(jiān)控中心通過 IP 網連接。3.2 消防告警與自動控制監(jiān)控系統設有 1-8 路報警輸入電路。 現場可根據實際情況進行選擇安裝數量 的傳感器最少了 1 路，最多為 8 路。其主要作用于火災、防水、防盜等報警。消防報警和自動控制可以用通信主控模塊的開關量輸入輸出，也可以擴展STC-1模塊。

11、STC-1數據采集模塊可以完成8路模擬量、8路開關量輸入和8路開關量輸 出，用戶可以根據實際情況選配 3.3 防盜告警當非法人員強行進入時， 門窗開啟接近開關發(fā)出聲音報警或紅外線報警器報 警，同時監(jiān)察系統立即向管理中心報警。 管理中心接到報警時， 立即彈出畫面進 行現場監(jiān)視。管理中心判斷是否進行 110 報警監(jiān)控系統發(fā)現通信線路受到破壞，則立即啟用另外線路報警，防患于未然3.4 防水告警與監(jiān)測監(jiān)控系統設有 1-8 路濕度傳感器的接口電路。可靈活地選取安裝數量。 當發(fā)生濕度傳感器報警時，監(jiān)控系統可自動地開動通風設備。 當發(fā)生地角水位報警時，則開動排水設備。防水告警和監(jiān)測可以用通信主控模塊的開關量

12、輸入輸出，也可以擴展 STC-1 模 塊。STC-1數據采集模塊可以完成8路模擬量、8路開關量輸入和8路開關量輸 出，用戶可以根據實際情況選配。3.5 直流電源系統告警與監(jiān)測監(jiān)控系統設有 1 8 路直流電壓監(jiān)測接口電路，可分別監(jiān)測直流電壓工作情 況。如蓄電池電壓，整流設備的輸出電壓等，以此監(jiān)測供電系統是否正常。監(jiān)控系統設有 1 8 路直流電流檢測接口電路，可分別檢測三路不同設備的 使用電流。 當相應設備發(fā)生報警時， 監(jiān)控系統則可自動向管理中心告警。 由管理 中心派人處理。直流系統告警和監(jiān)測用通信主控模塊的模擬量輸入，也可以擴展 STC-1 模 塊。STC-1數據采集模塊可以完成8路模擬量、8路

13、開關量輸入和8路開關量輸出，用戶可以根據實際情況選配3.6 交流電源系統告警與監(jiān)測監(jiān)控系統設有 1路交流電壓檢測電路， 分別組成對主供電交流電源和備用供 電交流電源的入口電源和用戶出口電源電壓檢測， 三套三相電壓檢測手段， 可分 別診斷出主、備供電系統三相電源的斷相、跳閘、接觸不良、保險熔斷、欠壓、 過壓及三相電壓不平衡等故障。監(jiān)控系統設有 1 路交流電流檢測電路接口， 分別測出交流三相電源的輸出電 流和零序電流（供電電流采用互感器的工作方式） 一旦發(fā)生供電電流嚴重過流時， 則呼叫管理中心進行設備告警。 由管理中心進行遙控斷電或派人現場處理。 當存 在較大零序電流時說明交流供電系統存在接地故障

14、，需報有關部門檢查修理。交流監(jiān)控采用 STC-2 交流數據采集單元，可以完成一條三相電路的數據采 集，可以根據機房的時間情況增加或者減少。STC-2同時還提供2路模擬量輸入, 6 路開關量輸入和 3 路開關量輸出，用戶可以根據實際情況選配。3.7 空調設備的控制與監(jiān)測監(jiān)控系統可利用溫感傳感器自動地進行機房內溫度進行控制。 以保證設備在 正常溫度范圍進行工作。 當室內溫度過高時， 可自動或管理中心遙控兩種方式啟 動空調設備。監(jiān)控系統設有空調的入口電壓（單相 220V），入口電流測檢接口電路和空 調設備通電、斷電控制接口電路。這樣在入口電壓正常時， 電流過小或超載時， 則說明空調設備與電路有故障。

15、 如果長時間不制冷和設備嚴重超載時， 監(jiān)控系統向管理中心告警， 由管理中心協 調處理。由于無人機房一向情況下實際使用面積比較小， 采用空調的容量也有限， 使 用上述方法可基本保證空調設備的檢查與故障判斷。3.8 及時通知一旦監(jiān)控裝置發(fā)現緊急告警， 就會立即撥通當值人員的手機或者呼機， 通知 當值人員趕往現場處理。避免延誤事故或者情況處理。3.9 通信功能系統的通信模塊提供1路GPRSE者GSM短信接口，一個以太網口， 2個RS232/422/485 接口，用于與其他智能設備通信。4. 監(jiān)控中心系統功能 4.1 圖象、信息記錄與查詢系統采用先進的圖象壓縮算法， 可以在計算機硬盤上長時間記錄圖象。

16、 圖象 被存放于一個文件中。 有關圖象的信息存放在一個數據庫中， 這樣用戶可以按照 各種查找條件進行圖象的查找。各種告警信息也分類記錄于各種數據庫中， 各種信息除了在告警的情況下必 須記錄以外，每隔一個固定的可以設置的時間間隔， 就記錄一次系統的各種信息， 目的是為了生成各種日報，也是機房運行情況的記錄。系統還提供系統運行的各種日志文件。 日志文件是只讀的。 日志可以分類統 計。日志文件包括的內容：系統的運行與退出、監(jiān)控裝置的運行與退出、所有的 撥號記錄、用戶登錄與推出、網絡的運行情況記錄等等。4.2 監(jiān)控中心控制及對無人機房的遙控功能管理中心自身可控制可視電話接通與對應的錄像機的開通。 除此

17、之外對無人 機房有如下遙控特點。 可遙控某無人機房可視電話的接通與關閉， 攝像鏡頭的選擇。 這樣可使管 理人員隨時對某現場進行實況觀察。 可遙控某無人機房的消防滅火器的電磁閥的開通與關閉， 以便人工搖控滅 火。為了防止非管理人員的誤操作， 管理系統在進入此項工作時有操作提示和操 作密碼輸入控制，只有輸入正確密碼方能執(zhí)行動作。 可遙控某無人機房排水設備的開通與關閉。用于機房進水進行排水工作。 可遙控某無人機房通風設備的開通，以解決機房環(huán)境過濕等問題。 可遙控某無人機房的空調設備的開通與關閉， 可向無人機房的監(jiān)控系統下 達是否進行機房溫度自動調整的命令。 可遙控某無人機房開通和關閉紅外線報警器的報

18、警， 門、窗開啟報警， IC 卡防盜門的非法開啟報警。 無人機房的防盜巨響聲音報警等。 這些遙控也需有密 碼管理。 可遙控某無人機房 IC 卡門的開門與關門，這樣可防止維修人員忘帶 IC 卡或因外界人員破壞造成 IC 卡讀卡器的損壞。而不能開門。遙控機房開門和關 門也要有密碼管理。 可遙控某無人機房的交流電源的主備用電源設備合閘與開閘及主、 備用電 源設備的倒閘等?？蛇b控某無人機房的直流電源部分的合閘與開閘等， 這樣以配合火情、 水情和現 場工作人員維修工作。4.3 管理中心對無人機房的遙測功能管理中心對無人機房進行遙測， 每一分鐘進行一次數據記錄， 如果增加撥號 接入服務器的數量則可以管理更

19、多的無人機房。管理中心對無人機房進行遙測主要參數如下： 遙測無人機房的煙感、 溫感、 濕度的上限參數， 下限平均參數及異常報警 參數與時間。 遙測無人機房的主供電系統的交流的電壓， 備用供電系統的電壓， 交流供 電流的上限參數，下限平均參數及異常報警參數時間。 遙測無人機房的直流供電系統中電壓、 電流的上限參數， 下限參數及異常 報警參數與時間。 遙測無人機房的防盜、 防水和各種設備工作狀態(tài)。 正常與否， 發(fā)生報警的 次數與時間。 遙測無人機房的 IC 卡門的工作情況，有無非法開門和開門次數等。 遙測無人機房的監(jiān)控系統實時監(jiān)測參數。 即每分實時監(jiān)測各種參數。 無人 機房最多可保留 7 天實時監(jiān)

20、測數據，利用這些數據可對無人機房中不穩(wěn)定因素進 行定性的分析。4.4 報表功能可以生成班報、日報、周報、月報、年報。能夠分類統計各種告警信息、遙 測信息，生成報表或數據庫，供人工或軟件分析設備的運行性能。5 監(jiān)控裝置的設計簡單說明系統結構：5.1主控通信模塊采用RISC的嵌入式控制器，可以支持多種協議，如 RS232/422/485等。系 統有以太網接口， 1M的數據存儲器，實時鐘電路及電源監(jiān)控和看門狗電路。為 今后的通信和網絡接口的擴充奠定了基礎。5.2通信模塊采用現有GPR或者短信模塊，設計主要考慮抗雷，抗干擾。與主控模塊接 口的通信處理器接口。5.3圖象處理模塊圖像監(jiān)控采用現成的WEBC

21、AM以太網接口5.4 數據采集模塊數據采集模塊采用單片機及其外部電路組成。通過 RS232與主控模塊通信, 傳輸信息和命令。STC-1數據采集模塊（以下簡稱STC-1模塊）是我公司針對各種應用場合， 研發(fā)的通用數據采集模塊,廣泛應用于消防、供水、石化、環(huán)保等各個行業(yè),為 大多數系統集成商和自動化公司、 研究所采用， 是一種具有極高性格比、 穩(wěn)定可 靠的數采模塊。 8 路開關量輸出，可以作為遙控、跳閘或者告警。 8 路開關量輸入，也可以作為脈沖量輸入。 8 路直流采樣 ,可以接各種變送器。兩個標準485通信口，支持MODBUS其它規(guī)約，擴展更加容易。 貼片安裝，無外部總線，可靠性高，抗干擾能力強。 卡式導軌或螺絲固定，現場安裝