1.1 項目背景

　　為對機房重要設備進行更加高效的運維和管理，需給數據中心機房部署一套物聯網監控系統，在進行現場監控的基礎上能夠實現遠程監控，在手機 APP 端 和電腦的 WEB 端同步實現不同環境下的集中監控。

　　監控管理系統包括機房動力、環境、安防以及消防四個部分。主要監控對象 包括：電量、配電開關、UPS、EPS、ATS、蓄電池、精密配電柜、發電機、精密空調、新風機、排風機、溫濕度、漏水、煙霧、照明、防雷、門禁、視頻、防盜、紅外等。實現全天 24×365 的監控和管理。保障機房環境及設備安全運行以 實現最高的機房可用率，提高機房運營管理水平。

　　1.2 需求分析

　　XXX 機房具體需求如下： 動力監控部分

　　? 市電輸入：監測市電的實時供電參數，如三相電壓、電流等;

　　? 配電開關：監測配電開關的通斷電狀態;

　　? UPS：監測 UPS 的工作狀態和運行參數;

　　? 蓄電池組：監測蓄電池的單體電壓、單體內阻、取樣溫度、組電壓、充 放電電流參數;

　　? 動態開關柜(ATS)：監測 ATS 的開關狀態、故障狀態和切換狀態;

　　? 精密配電柜：監測配電柜內的供電輸入參數，各支路配電開關狀態及負 載電流等;

　　? 發電機：監測發電機的輸出電壓、電流，油溫、油位等參數。 環境監控部分

　　? 精密空調：監測精密空調的運行參數及狀態，并可實現遠程開關機啟停 控制和參數設置;

　　? 新風機：監測新風機的開關機運行狀態及過濾網堵塞狀態，并可實現遠 程開關機啟停控制、定時啟停功能;

　　? 排風機：監測排風機的開關機狀態，并實現遠程開關機功能;

　　? 溫濕度：監測機房內重要區域的溫度、濕度數值及變化情況;

　　? 漏水：監測機房內空調四周漏水情況;

　　? 燈光照明：對機房內的燈光照明實現遠程開燈和關燈控制、;

　　? 防雷監測：監測防雷器提供的干接點狀態。 安保監控部分

　　? 門禁管理：采用進門刷卡+出門按按鈕的驗證方式，實現對人員出入情況 的管理。

　　? 視頻圖像：監視機房區域的實時圖像，并進行視頻錄像。

　　? 消防：監測消防控制箱提供的干接點火警信號。

　　? 防盜：監測機房內的人員活動情況。 平臺告警方式

　　? 實現界面報警、短信報警、語音報警、郵件報警、聲光報警等報警方式。

　　1.3 系統設計

　　1.3.1 系統結構

　　如上監控系統結構圖所示，系統分為三個部分，分別是采集層、傳輸層以及管理層。各部分的作用如下：

　　采集層：由各種 I/O 采控模塊、傳感器組成，直接連接各種被監控設備，采 集如 UPS、空調、溫濕度、漏水等的現場信號。

　　傳輸層：將采集層采集的現場信號通過智能云盒以 TCP、WIFI 或 GPRS 等方式連接到服務器和系統平臺。

　　管理層：由監控服務器和系統平臺組成，可脫網工作并具有獨立數據處理及 數據存儲能力，用于將傳輸層傳輸來的各種信息進行存儲、實時處理、分析和輸出，處理所有的報警信息，記錄報警事件，并負責將控制命令發往前端設備，實 現對現場設備的遠程控制。可采用遠程的 WEB 瀏覽和 APP 監控，便于管理人員隨時隨地了解機房的工作狀況，可直接觀看到與監控服務器一致的監控畫面，在 具有相應權限下還可對設備實現遠程控制，如空調的開關機等。

　　1.3.1 設計依據

　　《電子信息系統機房設計規范(GB50174-2008)》

　　《電子信息系統機房施工及驗收規范(GB50462-2008)》

　　《計算機場地安全要求(GB9361-200X)》

　　《安全防范系統驗收規則(GA308-2001)》

　　1.3.2 設計原則

　　q 投入少

　　l 安裝簡便，人力投入少

　　l 價格親民，性價比高

　　l 使用方便，系統維護簡便

　　q 系統穩定

　　l 設計避免單點故障，智能硬件模塊化

　　l 軟件為自主研發，兼容性強，保證維護及時性

　　l 國際工業監控標準接口，便于擴展和維護

　　二、系統功能

　　2.1 監控界面管理

　　監控平臺一共有兩個監控界面，分別為大屏端 WEB 監控和移動端 APP 監控。 監控界面可自由選擇中英文界面。

　　1、APP 監控界面

　　2.1.2 WEB 監控界面

　　2.2 實時數據顯示

　　通過 TCP/IP、GPRS、WIFI 等傳輸方式，實時向中心機房或各遠程監控站中的各個監控設備發送采集各種數據的指令，不同設備的指令及傳輸方式不一樣，對所采取數據進行分析和計算并進行有效存儲。服務器對返回數據進行分 析及存儲，并同時記錄設備的狀態以及實時消息推送。WEB 訪問服務器并將數 據庫里的數據讀取在人機界面上，通過友好的人機界面通過文字、圖形、表格、 動畫等多樣的形式實時顯示各個設備的運行參數、運行狀態和報警參數。

　　實時監控數據界面：

　　2.3 實時告警功能

　　監控平臺有完善的事件及告警機制，在設備運行狀態、或者數值變化、通信 發生異常或狀態改變后，都可以按設定發出多種報警，并且產生事件變化通知， 這些通知即時顯示在人機界面之中，也可以按時間段進行查詢。

　　消息記錄界面：

　　2.4 歷史數據及報表功能

　　監控主機自動將所有有效的監控數據存儲在服務器數據庫中，操作人員可以 隨時在網頁中查詢任意時間、任意設備的任意參數的歷史數據，并且自動生成歷 史曲線圖，將查詢結果以列表方式顯示或打印，以供分析之用。系統保存歷史數據不受時間限制。

　　設備歷史數據界面：

　　設備報表管理：

　　2.5 告警管理功能

　　物聯網監控系統有短信，語音報警、聲光報警，WEB 彈窗，郵箱等 多種方式可以選擇，用戶可根據自身情況選擇合適的告警方式。

　　告警設置界面：

　　2.6 設備分享功能

　　設備的相關數據和告警信息可根據客戶需求分享給其他人。需注意如下幾點：

　　1)掃描設備二維碼的用戶被認定為超級管理員，具備分享設備給其他人的 權限，也可以刪除被分享人;

　　2)被分享的用戶則不能再分享設備給其他人;

　　3)被分享的用戶不能超過 9 個人。

　　三、系統實現

　　3.1 UPS 監控子系統

　　UPS 是機房電力環路中極為重要的一部分，擔綱著純凈能源供應和電力故障 時保駕續航的重要角色。UPS 組成部分主要包括整流器，逆變器，電池和旁路。對于 UPS 監控的內容包含了如下內容：

　　? 參數采集：輸入電壓，輸出電壓，旁路電壓，輸入頻率，負載量，電池電壓，電池電量，電池工作時間等;

　　? 狀態采集：正常模式，停機模式，旁路模式，電池模式，離線模式

　　? 歷史統計：斷電次數統計，過壓統計，轉電池次數統計，轉旁路次數統計， 過載次數統計

　　? 故障記錄：斷電告警，機器故障告警，輸入過壓告警，輸入低壓告警，電池 過壓告警，電池低壓告警UPS 監控手機界面：

　　3.2 精密空調監控子系統

　　機房溫度出現異常時，將導致機房其他設備運行所需的環境失去保障，因此 設計對機房內精密空調的運行狀態和參數進行實時監測，同時可對精密空調進行 遠程的開關機控制。

　　? 監測參數: 送風溫度、濕度;回風溫度、濕度;房間溫度、濕度;壓縮機運行時間;風機運行時間。

　　? 監視狀態包括：壓縮機、風機、冷凝器、加濕器、去濕器、加熱器、傳感器、控制器的運行狀態、漏水監測狀態。

　　? 報警主要包括：送風溫度、濕度越限報警;回風溫度、濕度越限報警;壓縮機高壓報警;壓縮機低壓報警;漏水報警;壓縮機、風機、冷凝器、加濕器、去濕器、加熱器、傳感器、控制器故障報警;

　　精密空調監控手機界面：

　　3.3 蓄電池監控子系統

　　對機房內蓄電池的參數進行實時監測。通過加裝蓄電池檢測儀與每節電池進 行連線監測，多臺蓄電池檢測儀通過 RS485 智能接口及通訊協議采用總線方式 將信號接入智能云盒，由云盒將數據上傳至監控服務器，由監控平臺軟件進行蓄 電池的實時監測。

　　? 采集參數：單節電池電壓，電池內阻，電池溫度，電池電流，環境溫度;

　　? 告警設置：過壓告警，低壓告警，高溫告警，低溫告警，過壓告警解除，低壓告警解除，高溫告警解除，低溫告警解除。

　　蓄電池監控手機界面：

　　3.4 溫濕度監控子系統

　　機房對溫濕度的要求很高，對于面積較大的機房，由于設備分布、送風回風、 氣流等因素影響，機房不同區域的溫度、濕度值會有較大的區別，根據機房精密 空調回風的溫濕度值來判斷機房整體溫濕度值已遠遠不能達到機房安全管理的要求;通過在機房內各區域安裝溫濕度傳感器，使管理員實時了解準確的溫濕度 值，以便通過調節送風口的位置、數量，設定空調的運行溫濕度值，盡可能讓機 房各點的溫濕度趨向合理，確保機房設備的安全正常運行。

　　? 參數采集：溫度，濕度

　　? 告警采集：過溫告警，低溫告警，高濕告警，低濕告警，過溫解除，低溫解除，高濕解除，低濕解除

　　3.5 發電機監控子系統

　　發電機長期處于待機狀態，采用遠程管理解決方案，可以檢查運行時間、機 油壓力、電瓶狀態、冷卻劑溫度、發電輸出、燃油油位、GPS 位置等。當達到臨 界水平時，也可以生成通知，例如，發電機運行時間已經超過預期。在運行時間 超過服務間隔時間時，我們就可發送通知。由于能夠遠程分析每臺發電機的運行 情況，將能夠了解其健康狀況并更有效地計劃現場服務訪問。

　　發電機監控手機界面

　　3.6 普通空調監控子系統

　　普通空調標配一個溫濕度實時顯示偵測，溫濕度傳感器外接一個紅外傳感器 可以 跟空 調進行 通訊 ，通 過紅外 傳感 器控制 空調 的開 啟和關 閉。 云盒通過 MODBUS 與溫濕度傳感器進行通訊，并在 APP 中實現通訊和遠端控制;

　　偵測參數：溫度和濕度實時顯示以及歷史數據曲線記錄和導出;

　　方案優勢

　　該方案在軟件和硬件方面都具備技術性突破的優勢。 在硬件層面實現了兩方面的突破：一，對原有硬件設備功能進行融合，通過一個智能終端實現了之前兩至三個硬件設備的功能;二，對硬件設備的安裝進行簡化，公司設備即插即用，在施工及維護方面節約了極大的成本。