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块、短信报警模块等组成。监控管理系统软件将采集到的所有的实时数据进行集中管理并实时报警,对各类报警内容统一作出响应。
监控中心管理软件与各机房内监控主机之间通过网络连接,采用主从方式通过TCP/IP通讯协议相互通讯,取得各设备的实时数据,为保障系统实时性,系统采用多线程方式,同时与各端口的设备通讯,便于对事件的即时响应。
监控中心管理软件采用完全图形化的用户界面,可以有组织地管理机房各种设备。监控中心机房还可采用了主备监控服务器的方式 ,各远程机房的GNC监控主机可以将报警信息、参数、实时监测数据分布存储于主备服务器中。
第二部分:前端机房管理站(SU)
前端机房管理站(SU)由安装于各前端机房的监控主机和各类采集模块组成,以实现各机房(机房可视为SU)不同监控功能的要求。监控主机采用广州网控通信科技有限公司设计开发的新型现场监控单元GNC-M系列网络监控主机、GNC-AM智能设备监控器、GNC-UPSM 监控器、GNC-ICT门禁控制器。这些设备是采用嵌入式系统,能够将各采集信息处理后通过标准的接口上行传送到监控中心。并能够提供各种数字量的输入、输出,模拟量的输入,同时具有很大的扩展潜力。
通过GNC-M系列网络监控主机连接各环境量的采集器,如GNC-HTHM温湿度变送器、GNC-HEM电量监测仪,GNC-HIN通用输入模块采集各类环境温湿度数据;各类电压、电流数据;各类开关状态数据等;通过GNC-HIN通用输入模块接入各漏水、烟感、门磁、红外等采集探测器可实现对漏水系统监测,消防烟雾报警监测;安防系统监测等;通过GNC-AM智能设备监控器和GNC-UPSM监控器可完成开关电源、整流电源、电话线缆自动充气机等智能设备各类监控量数据的采集,并把这些监测数据上行传送给监控中心。
GNC-M系列监控主机等各类监控主机通过IP网络将接收监控中心下行传过来的控制命令。
此外, GNC监控主机还可以存储本站的监控信息,即使监控网络故障或崩溃,所有的报警信息、实时记录及历史数据依然存储于分控站的监控主机内,对分析故障的起因提供了保障。并且由于采用了监控主机,确保了系统的扩容性,今后的扩充设备监控,只要增加相应的GNC监控设备,就可集成监控。
针对于本监控系统对机房各类监测量的需求,整个系统的解决方案如下:
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根据整个系统的设计架构,机房环境监控系统全部采用GNC网络监控系统的架构进行建设。机房集中监控的基本的拓扑结构如下;
(1) 机房监控前端(SU),使用1台GNC-M系列网络监控设备进行环境动力的监控,
GNC-MIII监控主机基于IP网络进行数据传输,可连接多个漏水传感器、红外探测器和烟雾传感器,对机房内的漏水情况、安防情况和消防报警情况进行监测;使用现场总线采集控制技术,通过标准的MODBUS协议可以与32个测控模块连接,实现温湿度监测,市电电压的监测。而且可以通过连接GNC-KM电源控制器实施相关的自动或联动控制动作,如安防报警时自动打开灯光,视频录像等。
(2) 在机房前端(SU),使用GNC-UPSM UPS监控器,可对不同型号的UPS运行情况
进行监控,此设备可直接与UPS的串口相连,通过厂家提供的通讯协议,就可以实现对其设备进行监控和管理,根据协议的不同可实现对UPS总输入输出情况;运行旁路情况;蓄电池剩余时间;UPS主要运行故障状态等信息。再通过GNC-UPSM以IP的方式将相应的测控信息传送至监控中心,以实现集中统一监控。
(3) 在机房监控的前端(SU)使用GNC-ICT系列门禁控制器对需控制的门进行控制和管理。
将每个门的出入情况及相关的信息以IP的方式传送到监控中心,统一管理。
(4) 机房前端(SU),使用GNC-AM 智能设备监控器,可对不同型号的空调运行情况进
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行监控,此设备可直接与空调智能卡的串口相连,通过厂家提供的通讯协议,就可以实现对空调设备进行监控和管理,再通过GNC-AM以IP的方式将相应的测控信息传送至监控中心,以实现集中统一监控。
(5) 在监控中心使用GNC-Manager中心监控软件,软件包主体是以环境监控及告警联动
处理为主的,支持组态图的显示、编辑,有不同的安全权限,可以详细的记录数据,可以方便的进行查询,可以通过网络以邮件、短信、电话语音的形式将告警信息发送个值班人员和主管人员。
(6) 针对于本系统环境监控的实际状况和具体需求,采用TCP/IP协议,用Ethernet(以
太网)为传输通道,集中构建高性能、安全可靠的环境监测系统。
(7) 其它用户可通过客户端直接通过内部网实时查看机房内的环境量的监控数据。
3.2.机房监控功能详细设计
1) 机房监测功能实现说明
? 机房根据监控功能安装一台GNC-MIII网络监控主机实现各机房数据采集处理
及上传到监控中心管理平台功能。
? 温度监测功能实现:机房依据机房平面大小及机柜数量安装相应数量的
GNC-HTHM温湿度变送器实现机房内温度的检测功能,每个机房内15平方左右安装配置一台,重要服务器机柜内安装一台此设备。
3.3.方案设计说明
本系统采用“集中管理、分散控制”的模式:各机房现场的设备环境系统将数据传输到在本地监控主机,同时监控主机通过数据网络将数据传输至总部监控管理中心,由监控中心管理服务器实现对分布在不同区域的网络监测机房的集中管理。“集中管理、分散控制”实现方式不但满足了对分散机房的集中统一管理的需要,更满足了对现场数据安全、实时、完整的存储和控制要求较高的领域。
本系统也可设计三级结构,监控中心中心能查看、监控、切换全部各机房的实时监测数据,每个独立机房可形成一套完整的监控系统本地站,由监控管理中心对各监控本地站实施二次集中监控管理,实现管理者对所有机房及机房内设备环境系统的远程集中联网监控管理。
为此,此次设计建议,机房监控系统全部采用以TCP/IP协议为平台架构。各机房智能监控器全部采用嵌入式的操作系统,以IP协议的方式与监控中心传输数据。
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3.3.1 整体设计说明
1. 本系统通信信道全部采用IP网络,每个监控区域的机房监测点都通过以太网(IP网络)
连接构成一个网络监控系统。
2. 数据中心机房是整个系统的监控中心,负责监控所有区域的机房监测;在数据中心机房
可以对整个机房动力环境情况进行集中监控和管理。对每个监测可以进行报警阀值设置。
3. 机房的监控子系统实时监控数据(温湿度、等)。
4. 环境动力集中管理都真正实现了监控数据实时同步上传到数据中心的功能。保证了数据
的实时性、准确性。
5. 系统的实施线材主要采用了超五类网线,所有的测控模块都通过RJ45接口进行联接,
真正做到一网打到底;达到了实施的方便,维护更方便。
6. 所有的子系统(温湿度、漏水、UPS和网络设备监测)都预留有扩展接口。方便以后系统的扩
展。对系统的扩展和升级,不需要也不影响原来的系统的运行。
7. 现场施工、系统检修和排除故障更方便。采集模块设备连线一改原有传统的RS485总
线连接的烦杂,把接口改为RJ45连线,极大方便施工,同时保证施工的规范和质量。多个采集模块之间采用RS485现场总线串联方式连接,并且采用总线供电的方式给采集模块供电,可以极大的减少现场布线的工作量,也极大减少了接线端子接线松动故障和系统检修、排除故障的难度和时间。
8 模块稳定性更高,售后服务、维护更方便。因为GNC网控监控系统不存在采用第三
方采集测控模块硬件产品和监控主机,所以GNC现场数据采集测控模块(采用了嵌入式系统)与自主研发的GNC网控监控系统(软件系统)真正做到了无缝集成,所以系统稳定性高,产品的售后服务和维护更方便。
3.4.系统各功能模块解决方案
3.4.1 配电系统监测 供配电检测:
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在机房配电系统中,有多路重要的配电开关,监视其是否跳闸、断电等状态非常必要,一旦开关跳闸断电,机房设备停止工作,将造成系统崩溃。当开关跳闸或断电时,监控系统自动切换到相应的运行画面,同时发出多媒体语音和电话语音报警,通知管理员尽快处理,并事件记录到系统中。
监测内容:主要的配电开关状态,电源状态;
解决方案
1)市电检测:
在主进线的三相的每相线路上安装电流互感器(如现场无该部分设备则另外增加),通过GNC-HEM电量仪对电量参数的采集,实现对每路开关的电流、电压、功率因素、功率、频率、电度等参数的监测。GNC-HEM电量仪输出的RS485信号通过信号线传输到现场监控主机GNC-M系列,由GNC-M系列监控主机集中上传到监控中心进行管理和实时报警。
GNC-HEM电量监测仪 可对(1)组成对主供电交流电源的入口电源电压检测,三套三相电压检测手段,可诊断出主供电系统三相电源的断相、跳闸、接触不良、保险熔断、欠压、过压及三相电压不平衡等故障。(2) 分别测出交流三相电源的输出电流和零序电流(供电电流采用互感器的工作方式)一旦发生供电电流严重过流时,则呼叫管理中心进行设备告警。
2)配电开关状态检测
将需要监测的开关信号接入开关监测模块送往GNC-M系列监控主机。实现开关、状态的监测,每台GNC-SWM开关输入模块可连接8个开关量信号,并可随时方便的增加采集模块,来增加配电开关状态的监测的数量,系统扩容非常的方便,采用此类组合式模块,将大大的确保施工安全、速度和日后维护的方便。
通过GNC-SWM开关输入模块的RS485总线将采集到的数据传送给现场GNC-M系列监控主机,并在监控系统页面直观、准确的显示当前的配电开关状态,当出现某一开关因异常情况跳闸或市电中断,监控系统立即发出报警,通知所在区域的值班管理人员,以最快的响应速度进行处理。
组态图示例:
3.4.2 环境系统检测
1)温湿度检测系统
在现有机房中,有大量的精密设备,对温、湿度等运行环境的要求非常严格,所以应加装
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