1.項目概況
1.1.設計背景
隨著計算機技術的發展和普及，計算機系統數量與日俱增，其配套的環境設備也日益增多，計算機房已成為各大單位的重要組成部分，因此機房的環境設備或子系統（如供配電、 UPS、空調、消防、保安等）必須時時刻刻為計算機系統提供正常的運行環境。一旦機房環境設備出現故障，就會影響到計算機系統的運行，對數據傳輸、存儲以及整個系統運行的可靠性構成威脅，若事故嚴重又沒有得到及時的處理，就可能損壞硬件設備，造成嚴重后果。尤其對于銀行，證券，電力、電信、海關，郵局等需要實時交換數據的單位的機房，機房管理顯得更為重要，一旦系統發生故障，造成的經濟損失更是不可估量。
因此，為了保證機房運行的安全性和穩定性，目前許多機房的管理人員不得不采取 24小時專人值班的方式，定時巡查機房各環境設備。但這樣不僅加重了管理人員的負擔，而且在很多情況下往往不能及時排除故障，對事故發生時間、頻率及原因等也無科學的管理與數據分析。尤其是目前國內普遍缺
乏專業的機房環境設備管理人員，在許多地方的機房不得不安排軟件人員或者不太懂機房設備管理的維護人員值班，這對機房的安全運行無疑又是一個不利因素。
正是為了解決上述問題，引入了機房監控系統，實現了對各機房設備的統一監控與管理，極大地減輕了機房維護人員工作負擔，同時又大大提高了整個系統的運行可靠性、穩定性和兼容性、可擴性，實現了機房的科學管理，真正使“無人值守”機房成為現實。
1.2.用戶需求
根據用戶的實際情況，現XX機房有xx平米左右，需要實現對機房設備環境的集中監控，機房所監控的智能設備或子系統主要包括：精密空調監控、UPS監控、供配電、溫濕度監測、門禁管理、氣體消防、漏水監測、視頻監控、防雷系統監控、紅外報警監控等。系統建立可以擴充的整體平臺，能夠實現子系統之間的聯動，實現語音報警或手機短信等各種報警，并且在滿足現有需求的同時，可以方便地滿足今后系統擴容的需求。
2.系統設計思想
2.1.設計依據
計算機機房集中監控用戶要求
《計算機站場地技術條件 （GB 2887-89） 》
《計算機站場地安全要求 （GB 9361） 》
《電子計算機機房設計規范 （GB 50174－93） 》
《低壓配電設計規范 （GB 50054－95） 》
《建筑安裝工程質量檢驗評定標準 （GBJ 300－88） 》
《建筑裝飾工程施工及驗收規范 （JGJ 73－91） 》
《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范 （CECS89:97） 》
《建筑與建筑群綜合布線系統工程施工及驗收規范》
2.2.設計原則
系統設計高起點：
? 技術先進性：選用國際最先進的專業廠家產品
? 系統高可靠性：系統的硬件和軟件均采用技術成熟的產品
? 系統運行管理方便：軟件系統中文化，操作方便
? 技術支持能力強：承建單位技術實力強，服務完善
? 系統可擴展性能強：模塊化結構有利于擴容與擴展
? 投資少：系統選型具有高性能價格比
? 建設時間短：在較短的時間內完成系統的安裝調試
? 維護方便：模塊化結構，并具備專家自診斷功能
3.系統結構
3.1.系統組成
本項目中整個機房監控系統主要由本地監控站及機房內各種智能設備、遠程WEB(IE)瀏覽站組成。以下將進行詳細介紹。
機房監控系統結構拓撲圖如下：
3.2.本地監控站
本地監控系統由監控主機、智能模塊、協議轉換模塊、信號處理模塊、智能設備等組成。在機房監控室內配置1臺監控主機，負責對機房內所有被監控設備環境的集中管理，接收各種實時信息、報警信息和視頻信息、顯示監控畫面和視頻內容、處理所有的報警信息、發送管理人員的控制命令、記錄報警事件，存儲及保存監控數據，完成各種控制任務，實現子系統之間聯動等。
監控主機與智能設備之間通過RS485、RS232、TCP/IP，采用主從方式通過各種通訊協議相互通訊，取得各設備的實時數據。為保障系統實時性，系統采用多線程方式，同時與各端口的設備通訊，便于對事件的即時響應。同時通過用戶的網絡負責把采集到數據打包送往監控中心的管理站。
3.3.遠程WEB瀏覽站
為便于管理人員隨時隨地了解機房的實際工作狀況，實現管控一體化，系統提供內嵌于IE瀏覽器的遠程監控模塊,方便用戶的遠程管理。系統可采用管理站或瀏覽站的客戶軟件實時查看用戶的各分站點機房設備實時運行情況，還可方便地查看各分站點的實時視頻及歷史視頻，還可進行遠程數據的存儲功能。同時還利用最新的IE瀏覽器技術，及ACTIVE控件技術，直接支持遠程瀏覽器WEB查看，管理人員無需安裝任何軟件，就可直接在任何計算機的瀏覽器中，查看各分機房的所有實時監控數據和視頻信息，畫面刷新速度將小于2S，可確保其實時性。因此管理人員將可以隨時隨地通過網絡，在WEB(IE)瀏覽器中，直接觀看監控畫面，并且該監控畫面與當地監控站一致，可以通過該界面遠程監控設備運行，同時遠程瀏覽站也能分別瀏覽各機房的視頻信息。瀏覽站的主要功能是遠程瀏覽功能，不進行數據的存儲等操作。
3.4.智能模塊
智能模塊用于采集及輸出模擬量、開關量等信號，將信號傳輸給現場本地站，并接受現場本地站的控制信號輸出給相應的設備進行控制功能。智能模塊分為四種，即智能模擬量采集模塊，智能開關量采集模塊，智能控制輸出模塊及智能電量采集模塊。智能模塊采用RS485通訊接口，可以長距離遠傳。
智能模擬量采集模塊(R-8017B)
主要特點
- 通道：8路差分模擬輸入，每通道量程可獨立設置
- 輸入類型：mV、V、mA
- 量程范圍：±150mV、±500mV、±1V、±5V、±10V、±20mA、4-20mA
- 隔離電壓：3000VDC
- 過電壓保護：±35V
- 采樣頻率：10Hz
- 輸入阻抗：20M Ohms
- 誤差范圍：±0.1%或更高
智能開關量采集模塊(R-8055)
主要特點
? 輸入：8路
? 輸出：8路
? 數字量輸出：集電極開路40V（200mA最大負載）
? 輸入電壓電平：
? 干接點：邏輯電平0：接地； 邏輯電平1：開路
? 濕接點：邏輯電平0：+3V（最大）； 邏輯電平1：+10V~50V
? 光隔離：2500Vdc
? 功耗：1W@24Vdc
? 帶ModBus通訊協議（R-8055+）
智能控制輸出模塊(R-8068)
主要特點
? 8路A型繼電器輸出
? 觸點容量：AC：1A@250VAC DC：2A@30VDC
? 繼電器動作時間：5ms
? 帶ModBus通訊協議（R-8068+）
智能電量采集模塊(R-8073)
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規格
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R-8073N（內置互感器）/ R-8073W（外置互感器）
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被測路數
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三相電流、電壓，1路DI，2路DO
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互感器位置
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內置（R-8073N）
外置（R-8073W）
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被測參數
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三相電壓Ua、Ub、Uc；三相電流Ia、Ib、Ic；有功功率P、無功功率Q、功率因數PF、頻率f、各相有功功率Pa、Pb、Pc；各相無功功率Qa、Qb、Qc；正向有功電度、反向有功電度、正向無功電度、反向無功電度等電參數
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輸入頻率
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47～75Hz
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電壓量程
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10～5 00V，可通過外加電壓互感器及設定電壓變比測量較高電壓
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電流量程
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基本量程0～5A，可通過外加電流互感器及設電流變比測量較大電流
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信號處理
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16位A/D轉換，6通道，每通道均以4KHz速率同步交流采樣，模塊實時數據為1秒的真有效值（每秒刷新1次）
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過載能力
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1.4倍量程輸入可正確測量；瞬間（10周波）電流5倍，電壓3倍量程不損壞
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輸出接口
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RS-485/RS-232，可跳線選擇
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通訊速率
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1200/2400/4800/9600BPS
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通訊協議
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ASCII命令集及MODBUS/ASCII，MODBUS RTU協議
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精度等級
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電流、電壓0.2級，其他0.5級
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參數設定
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模塊地址、通訊速率、電壓電流變比可通過通訊接口設定
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供電電源
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+10V～+30VDC（R-8073N）、220VAC（R-8073W）
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帶有上下限報警、缺相報警、過載報警、過壓報警、欠壓報警
內置實時鐘，提供年、月、日、時、分、秒信息，配備鋰電池，確保時鐘10年不間斷供電
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