1.项目概况
1.1.设计背景
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，因此机房的环境设备或子系统（如供配电、 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、存储以及整个系统运行的可靠性构成威胁，若事故严重又没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。尤其对于银行，证券，电力、电信、海关，邮局等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。
因此，为了保证机房运行的安全性和稳定性，目前许多机房的管理人员不得不采取 24小时专人值班的方式，定时巡查机房各环境设备。但这样不仅加重了管理人员的负担，而且在很多情况下往往不能及时排除故障，对事故发生时间、频率及原因等也无科学的管理与数据分析。尤其是目前国内普遍缺
乏专业的机房环境设备管理人员，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的维护人员值班，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，引入了机房监控系统，实现了对各机房设备的统一监控与管理，极大地减轻了机房维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了机房的科学管理，真正使“无人值守”机房成为现实。
1.2.用户需求
根据用户的实际情况，现XX机房有xx平米左右，需要实现对机房设备环境的集中监控，机房所监控的智能设备或子系统主要包括：精密空调监控、UPS监控、供配电、温湿度监测、门禁管理、气体消防、漏水监测、视频监控、防雷系统监控、红外报警监控等。系统建立可以扩充的整体平台，能够实现子系统之间的联动，实现语音报警或手机短信等各种报警，并且在满足现有需求的同时，可以方便地满足今后系统扩容的需求。
2.系统设计思想
2.1.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 （GB 2887-89） 》
《计算机站场地安全要求 （GB 9361） 》
《电子计算机机房设计规范 （GB 50174－93） 》
《低压配电设计规范 （GB 50054－95） 》
《建筑安装工程质量检验评定标准 （GBJ 300－88） 》
《建筑装饰工程施工及验收规范 （JGJ 73－91） 》
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 （CECS89:97） 》
《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》
2.2.设计原则
系统设计高起点：
? 技术先进性：选用国际最先进的专业厂家产品
? 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
? 维护方便：模块化结构，并具备专家自诊断功能
3.系统结构
3.1.系统组成
本项目中整个机房监控系统主要由本地监控站及机房内各种智能设备、远程WEB(IE)浏览站组成。以下将进行详细介绍。
机房监控系统结构拓扑图如下：
3.2.本地监控站
本地监控系统由监控主机、智能模块、协议转换模块、信号处理模块、智能设备等组成。在机房监控室内配置1台监控主机，负责对机房内所有被监控设备环境的集中管理，接收各种实时信息、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、记录报警事件，存储及保存监控数据，完成各种控制任务，实现子系统之间联动等。
监控主机与智能设备之间通过RS485、RS232、TCP/IP，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。同时通过用户的网络负责把采集到数据打包送往监控中心的管理站。
3.3.远程WEB浏览站
为便于管理人员随时随地了解机房的实际工作状况，实现管控一体化，系统提供内嵌于IE浏览器的远程监控模块,方便用户的远程管理。系统可采用管理站或浏览站的客户软件实时查看用户的各分站点机房设备实时运行情况，还可方便地查看各分站点的实时视频及历史视频，还可进行远程数据的存储功能。同时还利用最新的IE浏览器技术，及ACTIVE控件技术，直接支持远程浏览器WEB查看，管理人员无需安装任何软件，就可直接在任何计算机的浏览器中，查看各分机房的所有实时监控数据和视频信息，画面刷新速度将小于2S，可确保其实时性。因此管理人员将可以随时随地通过网络，在WEB(IE)浏览器中，直接观看监控画面，并且该监控画面与当地监控站一致，可以通过该界面远程监控设备运行，同时远程浏览站也能分别浏览各机房的视频信息。浏览站的主要功能是远程浏览功能，不进行数据的存储等操作。
3.4.智能模块
智能模块用于采集及输出模拟量、开关量等信号，将信号传输给现场本地站，并接受现场本地站的控制信号输出给相应的设备进行控制功能。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，智能控制输出模块及智能电量采集模块。智能模块采用RS485通讯接口，可以长距离远传。
智能模拟量采集模块(R-8017B)
主要特点
- 通道：8路差分模拟输入，每通道量程可独立设置
- 输入类型：mV、V、mA
- 量程范围：±150mV、±500mV、±1V、±5V、±10V、±20mA、4-20mA
- 隔离电压：3000VDC
- 过电压保护：±35V
- 采样频率：10Hz
- 输入阻抗：20M Ohms
- 误差范围：±0.1%或更高
智能开关量采集模块(R-8055)
主要特点
? 输入：8路
? 输出：8路
? 数字量输出：集电极开路40V（200mA最大负载）
? 输入电压电平：
? 干接点：逻辑电平0：接地； 逻辑电平1：开路
? 湿接点：逻辑电平0：+3V（最大）； 逻辑电平1：+10V~50V
? 光隔离：2500Vdc
? 功耗：1W@24Vdc
? 带ModBus通讯协议（R-8055+）
智能控制输出模块(R-8068)
主要特点
? 8路A型继电器输出
? 触点容量：AC：1A@250VAC DC：2A@30VDC
? 继电器动作时间：5ms
? 带ModBus通讯协议（R-8068+）
智能电量采集模块(R-8073)
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规格
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R-8073N（内置互感器）/ R-8073W（外置互感器）
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被测路数
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三相电流、电压，1路DI，2路DO
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互感器位置
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内置（R-8073N）
外置（R-8073W）
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被测参数
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三相电压Ua、Ub、Uc；三相电流Ia、Ib、Ic；有功功率P、无功功率Q、功率因数PF、频率f、各相有功功率Pa、Pb、Pc；各相无功功率Qa、Qb、Qc；正向有功电度、反向有功电度、正向无功电度、反向无功电度等电参数
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输入频率
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47～75Hz
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电压量程
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10～5 00V，可通过外加电压互感器及设定电压变比测量较高电压
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电流量程
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基本量程0～5A，可通过外加电流互感器及设电流变比测量较大电流
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信号处理
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16位A/D转换，6通道，每通道均以4KHz速率同步交流采样，模块实时数据为1秒的真有效值（每秒刷新1次）
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过载能力
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1.4倍量程输入可正确测量；瞬间（10周波）电流5倍，电压3倍量程不损坏
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输出接口
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RS-485/RS-232，可跳线选择
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通讯速率
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1200/2400/4800/9600BPS
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通讯协议
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ASCII命令集及MODBUS/ASCII，MODBUS RTU协议
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精度等级
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电流、电压0.2级，其他0.5级
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参数设定
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模块地址、通讯速率、电压电流变比可通过通讯接口设定
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供电电源
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+10V～+30VDC（R-8073N）、220VAC（R-8073W）
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带有上下限报警、缺相报警、过载报警、过压报警、欠压报警
内置实时钟，提供年、月、日、时、分、秒信息，配备锂电池，确保时钟10年不间断供电
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