中国石油集团网络化机房动力环境监控系统设计方案

中国人民解放军军区部队机房环境集中监控系统设计方案书1概述1.1系统的必要性随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。对于银行，证券，海关，邮局等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。目前许多机房的管理人员不得不采用24小时专人值班，定时巡查机房环境设备，这样不仅加重了管理人员的负担，而且更多的时候，不能及时排除故障，对事故发生的时间及责任也无科学的管理。尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题，我司成功地推出了GJ2000-CRM机房场地设备监控系统，实现了机房设备的统一监控，减轻了机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。1.2设计依据计算机机房集中监控用户要求计算机站场地技术条件GB2887-89计算机站场地安全要求GB93611.3设计原则系统选型高起点：技术先进性：选用最新的专业厂家产品系统高可靠性：系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品系统运行管理方便：软件系统中文化，操作方便技术支持能力强：承建单位技术实力强，服务完善系统可扩展性能强：模块化结构有利于扩容与扩展投资少：系统选型具有高性能价格比建设时间短：在较短的时间内完成系统的安装调试1.4功能要求供配电:电压、电流、频率及开关状态.机房设备:UPS输入、输出电压、电流、频率等各项参数;空调内部各模块的检测与控制.机房环境:机房温湿度、漏水监控;与消防系统的互连及与配电系统的联动控制;与门禁系统的互连.图像监控:对机房现场进行图像实时监控.与传输集中监控：对以上内容通过计算机进行集中监控。2GJ2000-CRM机房集中监控系统介绍2.1概述由于机房建设的迅猛发展，机房监控有着非常广阔的应用市场。目前许多公司包括一些国外公司在内，都在开拓机房监控市场，但由于各种原因，却仍然存在许多问题：国外工控软件成本高，而且没有机房管理功能。开发完善的组态监控平台，投资大，周期长，且面临种种技术难题。如不采用组态监控系统，则每个工程都需要重新编程，工程施工周期长，可靠性低，维护麻烦，系统扩展十分困难，用户不可能自行完成。软件的机房的管理功能不完善，不能起到机房辅助管理作用。我公司在吸收国外先进监控技术的基础上，结合中国机房管理的实际情况，自行开发和研制出了“GJ2000-CRM机房集中监控系统”。系统可对机房设备进行全面管理，监视各种设备的状态及参数，并可诊断设备部件情况。更为重要的是融合了机房的管理措施，不仅仅是简单的监视控制。2.2系统特点通用性监控系统的设计符合国际工业监控与开放式设计标准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。监控系统具有专家诊断动能，对通信中断、软件故障能够诊出故障并及时告警。监视各智能设备各部件的运行状态和工作参数。全部硬件设备可靠性极高。监控界面完全汉化，可根据用户要求随意设计界面。操作简单，只用一个鼠标即可完成现场的所有操作。监控系统网络通信协议符合国际网络协议标准，操作系统选用实时多任务管理的WINNT操作系统，标准开放式的数据库借口，可支持各种类型确数据库。兼容性支持世界各著名厂家提供的智能设备，实现完美的监控。目前系统兼容设备的品牌有：STULZ、LIEBTRT、RC、HIROSS等机房精密空调。MGE、EXIDE、SICON、LIEBERT、IMV等UPS。安全性系统强大的多媒体技术，对各种设备的报警提供专家处理提示和电话语音系统。电话语音系统可设六组电话号码，处于无人值守时，一旦有严重事件发生，系统会自动拨打所设置的号码（手机、BB机自动留言、电话），采用语音通知有关人员。强大的报警处理功能。可区分1000级报警级别，报警事件发生时，系统按事件级别排队报警，显示处理，并将系统界面自动切换到相应的报警画面。强大的管理功能。对任一事件都针对机房的具体情况给出相应的处理提示，指导值班人员解决问题。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。强大的数据管理功能。可存储一年的数据，并用历史曲线显示任意一天的数据情况，最大值、最小值、平均值等。提供网络版系统，可在任意网站上全面监视机房运行情况。强大的网络管理功能，可全面监控主机、服务器、路由器等工作状态、数据流量、网络负荷。严格的密码管理，确保系统运行安全。可与保安闭路系统联动，直接在监控主机上实现事件录象、回放。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标识保证软件的可维护性要求。扩充性系统软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控网络系统。2.3系统组成系统由远程用户计算机、监控主机、计算机网络、智能模块、远程模块、协议转换模块、信号处理模块、多设备驱动卡及智能设备等组成。为了增强系统的功能，用户可根据需要选择配置多媒体声卡、智能电话语音卡、超级视频卡等设备。2.3.1系统结构系统采用开放式结构，支持各种传输网络，包括以态网、帧中继网、FDDI网、ATM网、PPP拨号网、令牌网等，只要网络能支持TCI/IP协议就可。系统硬件结构图如下：系统以TCP/IP协议为基础，构成统一和便捷的信息交换平台，各个子系统的实时运行信息可通过网关上传到监控中心的监控管理站。各监控管理人员均可以在授权下通过监控终端方便地浏览丰富的实时信息，监控和管理各子系统的实时工况。还可以通过开放数据库互联(ODBC)技术将系统集成SQL数据库与办公自动化和管理信息数据库互联，提供综合全面的信息与数据。系统通过采用分布式处理的基于美国微软公司的COM/DCOM全球开放性协议的DCOM模块，并通过DCOM技术访问子系统，这样网络上的桌面系统用户就能够方便地通过DCOM组件有效地访问和控制各下层监控子系统。软件系统结构图如下：子系统协议转换网关服务器：为了实现基于Intranet网络的集成管理系统，对每个子系统或智能设备的RS-485/RS-232串行接口、TCP/IP网络或其它工业现场总线网络传送的实时信息，如空调机组，门禁系统，保安系统，消防系统，UPS，精密空调等系统设备信息，通过实时网关计算机上的协议转换程序，转化为符合TCP/IP协议的网络数据。网关计算机接有多种工业信号通讯网络，运行windowsNT操作系统，由于目前系统较小，网关服务器与监控管理站合并。监控管理站：网络中心的监控管理站安装WindowsNT4.0Server操作系统，运行SQLServer7.0关系数据库，可以根据工业系统监控和管理的需要，建立集成系统数据库表单和视图，数据记录根据网关传来的值进行更新。网络中心数据的查询、共享、报表、备份、安全、维护等功能均由数据库系统提供很好的支持。系统整体结构图如下：2.3.2监控主机监控主机是本地系统的监控中心，在WINNT下运行。根据用户需要可在监控主机内加配多媒体声卡、超级视频卡、智能电话语音卡、网卡、设备驱动卡等配件。低压配电系统、UPS电源系统、空调系统、环境系统等运行状态及环境系统状态，以数据的形式进入各自的RS485总线后，接入监控主机的设备驱动板，设备驱动板中有专用的通讯芯片，芯片上下载有各设备的驱动程序。可实现高速通讯。在内部管理模块的管理下，现场的数据按预先的按排，有条不紊地进入软件系统，由于软件采用多线程分时处理方式，硬件结构采用分布控制管理模式，响应迅速，使监控计算机对现场设备达到实时监控。用户如选择智能电话语音卡，一旦现场设备异常报警，系统会自动拨打设定的电话号码，采用语音方式通知有关人员,或BB机自动留言以便及时处理。加配了超级视频卡的用户，还可以实现联动摄像，一旦设备报警，系统可自动启动指定的摄象机，并将视频信号直接录入在监控主机的专用超大容量硬盘上，并可直接在监控主机上回放。2.3.3智能模块智能模块用于采集控制模拟量、开关量等信号，将信号传输给监控主机，并接受监控主机的控制信号。智能模块分为四种，即智能模拟量采集模块，智能开关量采集模块，智能控制输出模块，智能测控单元。智能模块采用RS485通讯接口，可以远传。智能测控模块可独立运行，采集控制各种设备。系统采用智能模块实现对非智能设备的监控。2.3.4嵌入式工控机嵌入式工控机体积小，可独立运行。用于采集信号，输出控制信号，并可直接监控UPS、空调等智能设备。比较适用于监控异地无人职守的小型机房。2.3.5客户机通过网络与监控主机相连，客户机上装有服务程序，可以实时监控机房情况。3设计方案本着为用户建立一个安全、实用、先进的机房监控网络的原则，在以下部分我们将结合用户的实际情况，对设计方案加以论述。3.1监控系统结构系统分为三层：管理站（可选）、监控中心以及现场各种监控设备。管理站管理站主要是让机房分管领导在远程端对监控中心主机的监控信息进行查看和集中管理，在管理工作站可以看到监控中心主机上的所有实时信息，完成各种控制任务。它占用的带宽极小——分层结构以及极小的带宽占用可便于系统将来在各层上的大规模的扩容。管理工作站与监控中心主机之间的实时数据传输量极小，流量不大于1K，管理人员可以在家里，通过MODEM拨号就可浏览实时信息。管理工作站可以对多个监控主机进行集中管理（在本次工程中只有一个监控主机），它接收各监控主机传来的实时信息、报警信息和视频信息、显示监控画面和视频内容、处理所有的报警信息、发送管理人员的控制命令给各监控主机并记录报警事件。在管理工作站可以看到各监控主机的所有实时信息，完成各种控制任务，特别适合于相隔较远的多个机房需要集中监控的场合。管理工作站和各分站之间通过TCP/IP连接，与具体连接网络的类型无关。监控中心监控中心由监控主机、智能模块、协议转换模块、信号处理模块、多设备驱动卡、视频处理卡及智能设备等组成。监控中心将采集所有的实时数据、MPEG4窄带视频流和报警内容，并统一对所有事件作出响应。监控主机与智能设备之间通过RS485/232或网络连接，采用主从方式通过各种通讯协议相互通讯，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。由于监控中心机房采用了监控主机，可以将报警信息、参数、视频录像分布存储于各个分控机房，这种分布式的网络结构，即使监控网络故障或崩溃，所有的报警信息、视频录像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，只要增加相应的模块，就可集成监控。远程浏览站为方便管理，系统同时提供浏览器支持，管理人员无需安装任何软件，就可直接在任何微机的浏览器中，观看各分控站的所有实时数据和视频信息，画面刷新速度将小于1S,可确保其实时性。在浏览站可随时随地了解机房的实际工作状况，便于实现管控一体化，系统提供内嵌于浏览器的远程监控模块。管理人员将可以在浏览器中，直接观看监控画面，并且该监控画面应与当地监控站一致，可以通过该界面远程控制设备运行，同时远程浏览站也能分别浏览各机房的视频信息。中心管理站与分控站的通讯无论对于分控站或中心管理站，实时数据处理是枢纽，它调度其他过程：采集、报警、记录、传输等的运行，给用户界面提供实时数据，处理并分发用户的控制命令。分监控站与中心管理站站之间的数据流动，如下图所示。3.2监控