第六章 环境监控系统
一、概述
机房动力环境综合管理系统，采用目前最先进的物联网和云计算技术，将现代网络机房中各种设备的电气量、环境量、环境监控图像、门禁管理、消防、周界防卫等重要信息进行融合计算，实现遥测、遥信、遥调、遥控功能。独特的多级核心服务器联网架构，可以满足小到三两个机房，大到一个省的机房集中远程监控。
1.1设计依据
(1) 通信局（站）电源系统总技术要求-YD/T 1051 –2000；信息产业部； (2) 《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定》，邮电部电信总局，1997
年5月；《通信电源、机房空调集中监控管理系统 (暂行规定)》邮电部电信总局电网综(1997)472号；
(3) 《电子计算机机房设计规范》，GB50174-93；
(4) 《电子计算机机房施工及验收规范》，SJ/T 30003-93； (5) 《计算站场地技术条件》，GB2887-89 ； (6) 《安全防范工程程序与要求》GB/T75-94；
1.2设计原则 1.2.1通用性
监控产品及系统的设计符合国内、国际工业监控与开放式设计标准。
1.2.2可靠性
-
监控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。
-
监控系统具有自诊断功能，对通信中断、软硬件故障能够诊断出故障并
及时告警。
-
监控系统硬件能在用户给出的基础电源条件下不间断工作。
- 根据用户要求，监控系统采用必要的备份路由措施，保证传输网络的正
常运行。
-
系统平均故障间隔时间MTBF>20000h，监控系统硬件的平均故障间隔时间
MTBF>100000h，平均故障修复时间MTTR< 0.5h。
-
监控模块的机箱采用良好的接地措施，具有较好的抗干扰能力。
1.2.3准确性
- - - - - -
告警准确率：100%；
对现场设备的控制准确率：100%； 直流电压精度优于0.5%
蓄电池单体电压误差不大于±5mv 其他电量优于2% 非电量优于5%
1.2.4稳定性
监控系统中，其中某一子系统运行异常，不影响真个系统中其它子系统的正常运行。
1.2.5 安全性
-
硬件系统的设计采用可靠的电气隔离，保证系统的软硬件在任何情况下，
均不能够影响被监控对象；
-
软件系统的设计对系统管理和维护人员进行多级权限分类以区分限制各
级别用户对系统的访问和操作能力，保证系统操作的安全性；
-
监控系统为用户对系统所做的管理和维护操作进行跟踪记录，为系统日
后出现运行事故提供辅助分析功能以追究相关的事故责任。
1.2.6 可维护性
-
系统运行进行在线运行状态诊断和监测，能及时发现系统各功能单元故
障情况，便于系统故障的维护处理；
-
软件系统的设计采用模块化结构设计和规范化保证软件的可维护性要
求。软件系统中文化，操作简单方便，日常维护时间少。 1.2.7 扩充性
系统的软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块接口，便于系统适应不同规模和功能要求的监控网络系统。 1.2.8 开放性
整个监控网络采用标准接口组成一个开放型的系统，能兼容不同厂商产品，可以为以后的扩容留有足够的扩展余地；标准规范设计的模块可以本身组网，也可以按部颁布协议与其它公司监控组网，同时可以兼容各种常用通信方式。
1.3系统实施简介
以上提到动力环境监控的各子系统通过传感器监控设备，再经工业采控模块采集数据，以RS485方式传输至现场智能控制器，进入现场工控机的多设备驱动板。多设备驱动板中有专用的通讯芯片，通过内部管理模块的控制，现场的数据按预先的安排，有条不紊地进入软件系统，由于响应的时间迅速，所以监控计算机能对现场设备达到实时监控，在现场设备异常报警时，系统立刻弹出相应的报警窗口，同时发出多媒体声音报警，并且自动拨打设定的电话号码，采用语音方式或手机短信通知有关人员。
监控主机通过网卡与用户内部局域网相连，系统的实时数据源源不断发送到客户端，机房管理人员即可实行远程监控，实时了解机房内部的动态变化趋势。由此减少了机房管理人员的大量工作，工作效率的提高，增加了管理人员的反应灵敏程度，确保机房的长期稳定运行。
为了保证系统的可靠性与稳定性，动力环境监控部份与图像监控部份分成两套系统独立运行。进口的高精度摄像机信号通过专业数字硬盘录像机的采集，连续不断地保存在高速稳定硬盘上，使机房内的每一个细节都记录在案，可随时进行查阅. 可利用局域网实现图像网上传输，管理人员直接在自己办公室监控系统内各只摄像机的清晰图像。
远程接收的图像流畅清晰，绝无马赛克现象，平均帧率在25帧/秒，确保监控的质量。同时，监控软件可将图像软件无缝地集成在一起，更方便用户管理。
二、监控系统结构
2.1 系统结构概述
（多级组网结构示意图）
方案设计以满足用户的实际要求为出发点，为提高系统运行的稳定性和可靠性，增强系统的扩展功能，减少用户不必要的花费，整个系统采用模块化、结构化设计。采用逐级汇接的结构，监控系统分别由现场监控管理中心、监控单元、监控模块和远程监控服务中心组成。在设计中充分考虑系统的稳定性、兼容性、系统所有设备的性价比、及系统以后扩展、扩充需要，能以最少投资方便地纳入系统监控体系中。
远程监控服务中心(SC)的功能主要是支持用户远程监控服务，采用国际流行的技术，能够适应用户的各种平台，安全性高，可以提供远程用户与现场监控管理中心一样的功能。
监控管理中心（ SS ）采用管理软件包，工作站安装基于WINDOWS 2000/XP/2003 环境工作，它既可独立运行（采集本地监控单元的数据及发送控制命令），也可以向上与远端监控站传输数据和向下对现场监控中心采集数据。
多元化机房监控联网组图
监控单元和监控模块由协议单元、多功能控制器、各种测量传感器及相应的控制执行单元和智能设备的智能控制单元组成，其中各个监控单元都具有智能的数据处理和控制功能；它与监控站的通讯采用RS485控制总线，全面确保通讯正常、安全可靠。
监控单元（SU）由多功能控制器（多串口卡）、协议转换器和硬盘录像机组成。多功能控制器完成由监控模块采集的各种数据传输到监控中心主机；一个多功能数据控制器可提供多个RS232或RS485/RS422接口，RS485接口可以连接各种测量传感器采集、传输数据。协议转换器完成机房各种智能设备的不同协议转换成一致的协议传入计算机。硬盘录像机完成由前端摄像机采集的模拟视频信号转换成数字信号，一台硬盘录像机提供多个视频接口和音频接口。
监控模块（SM）是一系列的信号采集单元、测量传感器、摄像机、协议转换器及相应的控制执行器和智能设备的智能控制器。根据系统需求，监控模块可以与监控单元那样接插各种输入输出采集模块或控制模块，即模拟量采集模块、数字量采集模块、控制模块等，各种测量目标的传感信号接入相应的采集模块中，