银行机房设备监控系统设计

1.前言
机房环境设备智能测控系统是一个综合利用计算机技术、通信技术、自动测控技术、新型传感技术等构成的计算机测控系统，其测控对象是机房内供电系统设备、空调机、UPS及机房环境的各种参数和工作状态。建设测控系统对充分利用高科技手段，加强维护支持手段的建设，保障机房和设备稳定运行和机房安全，提高网络维护水平，促进电源、通信设备维护现代化具有积极的促进作用。

      2.机房环境设备智能测控系统的结构
      测控系统硬件系统是由采用两级逐级汇接的结构，测控系统由测控中心（SC）和测控模块（SM）组成。
      测控系统软件构成是在测控主机安装操作系统Windows XP/2000/2003/Windows NT和测控软件 BYT-MCS/Net V7.0测控软件具有扩充性好，兼容性强等优点。
     （1）测控中心（SC）
      测控中心（SC）主要职是对测控模块（SM）采集上来的数据进行存储、分析、告警处理、控制等功能，通过测控模块（SM）集中测控机房环境和设备工作状态和运行参数。并通过文字、图形、语音通知、电话语音拨号和手机短信等各种人机接口方式报警，真实表现检测目标的当前状态和告警信息。
      测控主机由2台显示器和其它相关设备等组成，一个显示器用来以显示电子地图形式显示机房的平面图或鸟瞰图，另一台可用模拟仪表或数字仪表形式综合显示机房环境和设备的工作参数、报警指示、实时曲线、历史曲线等等，这样方便察看、及时了解各种被检测设备和环境参数信息，
     （2）测控模块（SM）
      测控系统的测控现场都由各个测控模块（SM）组成，测控模块（SM）通过RS485通信总线与测控中心（SC）相连接，实现对测控现场各种设备和环境参数的采集、保存和上传。
      测控模块（SM）是一系列的信号采集单元、通信协议转换器、相应的控制执行器和智能设备的智能控制器，测控模块（SM）包括：各种变送器和通信模块、空调机通信协议及转换模块、UPS通信协议及转换模块、温湿度变送器、电量变送器、开关检测模块、漏水水检测器和摄像头等。测控模块（SM）是机房测控现场的核心设备，采用专业化设计，它具有信号调理、信号采集上传到测控中心（SC），系统如图1。

图1 分行机房测控系统示意图

      3.本次机房环境设备智能测控系统设计方案
      本次测控系统包含了10个检测模块，即温湿度检测、漏水检测、市电输入电量参数检测、新风机状态检测、排烟机状态检测、消防钢瓶状态和消防报警状态检测、UPS检测、门禁状态检测、空调机检测、发电机检测。
      3.1温湿度检测
      检测内容：
      实时参数：机房内的温度、湿度；
      报警信息：温度越限报警、湿度越限报警等；
      实现方法：在机房的墙壁或棚上安装数字化一体温湿度变送器BYT-TH485，数字化一体温湿度变送器用RS485总线与测控主机相连，将温湿度信息传送到测控主机内，实现对机房内的温湿度检测。
      3.2漏水检测
      检测内容：
      实时状态：空调机和机房漏水等；
      报警信息：漏水报警、电子地图形式指示报警位置等；
      实现方法：在机房空调机和机房容易漏水位置的地面上铺设10CM长的漏水检测线各1条，漏水检测线用玻璃胶粘贴在地面上，漏水检测线BYT-JSTC/10CM与漏水探测器BYT-LSTCQ/A用2芯线缆连接，漏水探测器报警信息通过通信模块BYT-TXMK/8将漏水报警信息传送到测控主机，实现漏水检测和报警。
      3.3市电输入电量参数检测
      检测内容：
      实时参数：对2个机房各1路市电供电的电量参数进行实时检测，输入电压、输入电流、输入频率等；
      报警信息：电压越限报警、电流越限报警、频率越限报警；
      实现方法：在配电柜内的导轨上安装电量变送器8073，供电电压信号直接接到电量变送器的电压输入端口，供电电流经过互感器产生0-5A的电流信号接到电量变送器的电流输入端口。电量变送器将采集的供电电压、电流和频率等信息通过RS485总线传送到测控主机内，实现对2路市电供电电压、电流和频率等的检测。
      3.4新风机状态检测
      检测内容：
      实时参数：对机房新风机的运行和停止及供电电流参数进行实时检测。
      实时状态：新风机运行/新风机停止；
      报警信息：电流越限报警；
      实现方法：在配电柜内的导轨上安装1个电量变送器8073，供电电流经过互感器产生0-5A的电流信号接到电量变送器的电流输入端口。电量变送器将采集的供电电流信息通过RS485总线传送到测控主机内，实现对新风机供电电流的检测。
      3.5排烟机状态检测
      检测内容：
      实时参数：对机房排烟机的供电电流参数进行实时检测；
      实时状态：排烟机运行/排烟机停止；
      报警信息：电流越限报警；
      实现方法：在配电柜内的导轨上安装1个电量变送器8073，供电电电流经过互感器产生0-5A的电流信号接到电量变送器的电流输入端口。电量变送器将采集的供电电流信息通过RS485总线传送到测控主机内，实现对排烟机供电电流的检测。
      3.6消防钢瓶状态和消防报警状态检测
      检测内容：
      实时状态：对机房消防钢瓶状态和消防报警状态进行实时检测；
      报警信息：消防钢瓶状态变化和消防报警、电子地图形式指示报警位置等；
      实现方法：将消防控制主机和消防报警主机的控制信号和报警信号输出端用RVVP4*0.2的屏蔽通信线缆与通信模块BYT-TXMK/8的信号输入端连接，消防钢瓶状态和消防报警状态信息通过通信模块BYT-TXMK/8经RS485总线，将消防钢瓶状态和消防报警状态信息传送到测控主机，实现对消防钢瓶状态和消防报警状态信息检测和报警。
      3.7 UPS参数检测
      检测内容：
      报警信息：电压越限报警、电流越限报警、频率越限报警等；
      实时参数：输出电压、输出电流、输出频率、电池总电压、电池总电流等；
      工作状态：旁路工作状态、在线状态、电池供电状态、电池充电状态等；
      报警信息：输入越限报警、输出过载报警、电池异常报警、整流器故障报警、逆变器故障报警、电池电压越限报警、温度越限报警等；
      实现方法：通过UPS自带RS232或RS485通信接口，经过通信转换模块转换成485总线直接连到测控主机通信卡上一个通讯口，通过这个连接与测控主机进行通信，经UPS通信协议，测控主机可以查询UPS的各种工作状态、参数和报警信息。

UPS检测画面如图2：

图2 UPS检测画面

      3.8门禁状态检测
      检测内容：
      实时状态：门开闭状态等；
      报警信息：门开启（门未关闭）时间超时报警、电子地图形式指示报警位置等；
      实现方法：将机房门磁检测模块的信号输出端用RVVP2*0.2的屏蔽通信线缆与通信模块BYT-TXMK/8的信号输入端连接，门开闭状态信息通过通信模块BYT-TXMK/8经RS485总线，将门开闭状态信息传送到测控主机，实现对门的开闭状态检测和报警。
      3.9机房专用空调机检测
      检测内容：
      实时参数：对机房空调机的参数和报警信息进行实时检测管理；
      工作状态：压缩机、加湿器等；
      报警信息：过滤网堵塞、风机故障、压缩机故障等报警；
      实现方法：通过空调机自带RS232或RS485通信接口，经过通信转换模块转换成485总线直接连到测控主机通信卡上一个通讯口，通过这个连接与测控主机进行通信，经空调机通信协议，测控主机可以查询空调机的各种工作状态、参数和报警信息。
      空调机检测画面如图3：

图3空调机检测画面

      3.10发电机检测
      检测内容：
      实时参数：对发电机的工作参数和报警信息进行实时检测管理；
      工作状态：发电机运行/停止等；
      报警信息：发电机温度高报警等；
      实现方法：通过发电机自带RS232或RS485通信接口，经过通信转换模块转换成485总线直接连到测控主机通信卡上一个通讯口，通过这个连接与测控主机进行通信，经发电机通信协议，测控主机可以查询发电机的各种工作状态、参数和报警信息。

      4.机房环境设备智能测控系统的功能特点
      测控系统提供了多功能数据显示、报警管理、曲线查看和综合管理四个功能模块。
      4.1多功能数据显示
      系统可实时收集机房环境和设备的运行参数、工作状态及告警信息。在测控中心单元（SC），系统值班操作人员可以根据需要把检测数据以模拟仪表或数字以表形式显示出来、并可显示报警信息、数据曲线和机房电子地图等，以便实时监视所有设备的运行情况，了解各类设备的工作状态。
      4.2报警管理
      测控系统采用多级报警方式，当发生不同级别的告警时，系统采用不同的报警形式通知系统值班人员或系统维护人员。如果在规定时间内（根据通信线路情况确定）未确认，可根据设定条件自动发送手机报警短信和邮件汉字提示报警形式通知相关人员。告警在确认后，声光告警停止，在发生新告警时，能再次触发声光告警功能。
      所有报警条件、报警限值、报警等级只能由具有权限的系统管理员才能进行配置和修改。系统具有自动分析报警事件的功能，对因线路、设备或系统故障等原因引起的误报和不需要进行报警的事件会加以屏蔽，而确保报警事件的正确率和高效率。
      报警方式有：屏幕报警、声音报警、手机短信报警、电话语音拨号报警
      4.3曲线查看功能
      包括：实时曲线显示界面、历史曲线显示界面
      测控系统提供了2种便于察看的曲线显示功能，第一种是实时曲线，即按时间实时地显示被检测设备和环境等运行参数；第二种是历史曲线，即可根据以往的任何时间段查找任何时候的参数曲线。历史数据可保存时间为10天到1年以上（根据用户要求可增加）。利用历史数据，可随时作各个检测项目的历史资料查询，查询任一时间段天、任一时刻的历史数据曲线，将查询结果以列表方式显示或打印，供分析统计之用。
      4.4综合管理功能
      本系统的综合管理功能可分为2个模块：安全管理和个性化管理。
      安全管理
      测控软件采用多级操作权限（最多可设置9999级），不同级别的操作员只能进行操作权限内的操作，以保证系统的安全性。
      个性化管理
      系统提供积聚个性化管理功能。主要表现在以下几个方面：
     （1）当系统初建、设备变更或增减时，系统管理维护人员，能使用配置功能进行系统配置，确保配置参数与设备实情的一致性。
     （2）当系统值班人员或系统管理维护人员有人事变动时，可使用配置功能对相关人员进行相应的授权。
     （3）系统可来电自启动，提供完整的数据备份和恢复功能。
     （4）系统应支持在线维护，即系统运行时，支持实时的修改和维护，系统在进行修改维护期间，其本身正常的设备采样、数据存储、报警等功能应不受影响。
     （5）WEB浏览，借助基于TCP/IP协议网络接口，可以实现远程浏览机房检测各项参数和报警信息

5.结论：
本工程运行一年来可以对机房内的温湿度、发电机状态、专用空调机、门禁状态、UPS参数、消防钢瓶状态和消防报警状态、排烟机状态、市电输入电量参数、空调机和机房漏水状况进行监视，不仅对设备运行状况监视，又节能科学管理提供依据。

      参考文献：
    （1）《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94
    （2）《计算机场地安全要求》 GB9361-82
    （3）《计算机站场地技术条件》 GB2887-89
    （4）《计算机房设计规范》 GB50174-2008
    （5）《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85