国电南瑞研发大楼机房环境监控系统的设计分析
赵金荣
(国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京 210061)
摘 要：本文根据国电南瑞研发大楼机房环境监控设备的管理需要，提出了监控系统的设设计依据、设计思想和设计方案。经使用证明，该设计方案是成功的并取得了较为理想的效果。
关键词：环境监控系统、设备监控
1、引言
随着计算机的发展和普及，计算机的信息化、网络化应用不断提高，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机机房已成为各行各业计算机网络的重要组成部分。计算机属于贵重精密设备，它用于重要部门时，又属于关键和脆弱的工作中心。因此，它又常常是安全保卫的重点。
机房的环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须时刻为计算机系统提供正常的运行环境。因为，一旦机房环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，造成数据传输或存储故障，后果不堪设想。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、集团、证券、电力、电信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，目前先进的机房动力环境集中监控系统，实现了机房设备的统一监控，监视各种设备的状态及参数，并可诊断设备部件情况。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，不仅仅是简单的监视控制。
目前政府或企业对于网络安全考虑的重点都集中在网络建设、网络安全、主机数据备份等，但往往忽略了机房内部设备的工作环境，致使产生不可预期的后果而不可挽回，如机柜的温/湿度过高、电力系统不稳定、机房或机柜安全措施不完善，任何人都可进出机房操作主机或设备，造成数据被盗窃或破坏。尤其是像南瑞集团这样重要的机房，计算机网络系统和数据的安全性更加显得极为重要！
现在国内的机房监控系统正处于一个由第二代Client+Server工作模式向第三代Browe+Server网络体系发展的过程，传统的系统是各个子系统单独工作，相对独立的。随着网络化发展的加速，发达国家已经采用了更先进的管理方式，借助于新的网络体系，将所有机房监控对象统一在同一套系统当中，集中监视并控制。这也是国内管理部门的一个发展共识。本监控系统完全建立在WEB网络的基础上，借助于互连网的强大功能以及丰富的应用，使本系统的技术优点能充分显现,可以通过网络在中心控制机房进行远端统一、集中管理。
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2、机房建设的设计依据
1）《电子计算机房设计规范》（GB50174-93） 2） 《计算机场、地、站安全要求》（GB9361-88） 3）《计算机房场、地、站技术要求》（GB2887-89） 4）《电气装置安装工程、接地装置施工及验收规范》（GB50169-92） 5）《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 6）《闭路监控工程设计、施工规范》
3、项目需求
国电南瑞对南瑞中心机房通过网络实施远程监控管理。机房内根据需求按功能划分出多个功能区域。管理中心对（中心）机房计划采取如下管理：
1) 在机房内设置温、湿度感应器对机房环境进行精确的温湿度监控。 2) 引入消防系统信号接点对机房火灾隐患进行监控和防范。
3) 设置漏水侦测感应带，对可能出现的因空调等设备引起的漏水现象进行及时监
控。
4) 安装数字电表，对前端供电系统进行详细精确的监测。 5) 监控UPS电源后备系统的实时工作状态。 6) 该系统可其它其他设备智能信号接点（如精密空调等），对大多数设备统一监控。 7) 通过语音发报机或短信模块，可将告警信息及时的发送到管理人员的手机上。
便于管理人员及时采取措施，消除安全隐患。
8) 现场安装闪光报警器，提供现场及时声光报警功能。
4、设计思想.
， 在立足国内现有机房环境基础上，积极引进国外特别是欧美发达国家的新技术，采用的计算机房智能控制系统，需严格按照国标及行业标准设计、施工。能充分满足计算机设备的安全可靠地运行，延长计算机系统的使用寿命的要求，同时又要给计算机工作者创造一个舒适、典雅的环境。
本套Web监控系统的设计出发点是“防”，防患于未然。在故障或灾害出现之前，及时预警，及时联动其他相关设备。同时通知现场或其他人员及时作出处理。系统紧跟国际先进技术，完全网络化。性能突出，稳定可靠。
5、设计方案
根据国电南瑞中心机房建设的需求，使用Web系列环境监控系统控制主机设备可对机房内的温、湿度环境；烟雾浓度；漏水状况等进行监测；可监测市电状态，UPS工作状态及参数。该控制主机具有较强的扩充性、升级性，通过增加端口设备。可整合门禁系统、网络监视等功能，实现机房整体性能的完善。通过中心控制室内一台控制PC可以对环境监控系统控制主机进行设置管理，数据查询。其他任意一个授权用户可通过Internet、局域网在远端对机房现状进行数据浏览。系统架构如下图1所示。
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图1 系统架构
根据现场情况，制定以下信息中心建设方案。
信息中心机房初步划分为中心机房、配电室和控制中心等区域。中心机房区域内有数据服务器区域，小型机区域，介质存储区域，精密空调区域等。配电室内包括UPS电源后备系统区域、配电柜区域等功能区域。中心机房区域具体监控配置点如下：
1）、将2台动力环境控制主机分别安装在中心机房里的网络机柜内。在机柜内安装监控主机可以直接和网络交换机相连接，同时这个区域需要监控的智能设备较多，安装在这里使得需要铺设的线路不会过长。
2）、在主机房安装2只温湿度感应器，监测服务器区域的室内温度。共计2只温湿度感应器；
3）、在主机房安装2只温湿度感应器，监测服务器区域的室内温度。共计2只温湿度感应器；
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4）、在1层配电间还安装有若干台配电柜。监控市电的运作状态只需要在配电柜前端安装数字电表1块，通过数字电表的智能接口就可将采集的三相相电压、相电流、线电压、有功、无功、功率因素等所有数据直接传送到监控主机上。共计需要安装YD2020数字电表1块和智能连接套件1套。
5）、另外还要监控配电柜内部8个回路开关的工作状态，需要在每个回路上安装1个电压传感器。当传感器显示电压为0时，相应的开关为断开状态。共计需要电压传感器8套。
6）、整个中心机房区域较大，为了保证设备的工作环境达到国家机房建设标准，机房内还配置了专用空调。对于精密空调有两部分监测： 1，精密空调含有加湿部分，可能会出现漏水的现象。因此要在每台精密空调下铺设漏水感应装置。2：另外，对于空调本身的工作状态也需要通过集中监控系统统一管理控制。在已取的精密空调协议的前提下，我们将通过精密空调的智能接口与环境监控系统监控主机的数据接口直接连接，就可做到空调参数的全面监视和管理。共计2套漏水感应器和1套数据连接套件。
7）、在UPS室内安装有2台大功率，长时UPS电源后备系统。UPS的工作状态好坏对整个机房其它设备起着关键作用。因此对于UPS的监控极为重要，我们只要通过数据连接套件将每台UPS的智能口与监控主机的智能接口直接连接，就可以全面地监视UPS的所有工作参数。当UPS在出现故障前立刻通过监控系统的报警功能及时发出告警信息。共计智能连接套件2套。
8）、为了防止由于电路故障、人为因素引起的火灾现象机房内部安装了烟雾感应器。我们只要将其中的信号节点接入环境监控系统监控主机的接口上就可以做到联动报警的功能。
将以上所有温湿度感应器、漏水感应器、烟雾感应器、数字电表等传感器直接与动力环境监控主机各端口通过电缆直接连接就能数据的传送和设备控制。将UPS、数字电表、精密空调等设备通过数据连套件与控制主机的智能接口连接，就能够实现对它们的详细监测。
动力环境监控系统安装了控制软件将更大地体现出它的监控和管理特点，我们建议将控制电脑设置在中央控制室内。为了使管理人员能及时发现机房内的故障现象，我们将在楼层显著位置安装分段式闪光报警喇叭。同时在机房内安装电话自动告警系统，以使所有管理人员都能够收到报警信息。（共计1只闪光报警喇叭和电话告警机1台）
以上所有设备均通过数据电缆连接至位于网络主机室的环境控制主机端口上。动力环境监控设备连接参见图2。
通过以上方案的实施，整个国电南瑞信息中心机房只要通过网络就可以很好地做到了统一集中监控，即便是在无人的情况下也能及时了解实时情况，及时作出处理。所有信息、设备工作情况均可以随时随地调阅查询。更重要的是因为采取了很好的报警机制，机房的安全体系大大加强。 6、结语
在本设计中，借助于相对稳定和成熟的软硬件开发环境，设计了一套较为完整和实用化的监控方案并加以实现。经使用证明，该设计方案是成功的并取得了较为理想的效果。由于安装了机房监控系统也带来了以下一些经济效益：
1）、显著节约(超过30%)机房监控维护成本（人员及设备开支）。 2）、操作十分简便。 3）、网络扩展自如个性化灵活配置, 轻松升级。
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4）、增强设备和系统的可靠性, 显著减少故障时间。 5）、显著减少服务损失。 主机房
控制室
温湿度感应器 烟雾感应器 EM2000控制主机
漏水侦测 闪光报警器 网络摄像机
图2动力环境监控设备连接
参考文献
[1]关光富，计算机机房环境设备监控系统与设计分析，电工技术杂志，2004.2
[2]宋广军，张敬，王睿，基于web的温湿度远程监控系统，微计算机信息，2004.1 [3]汤碧玉，曾楠，郑灵翔等，嵌入式系统中基于Web的远程监控设计与实现，厦门大学学报（自然科学版），vol.43(5),2004.9
DESIGN ANALYSIS OF COMPUTER ROOM ENVIRONMENT SUPERVISOR AND CONTROL
SYSTEM IN RESEARCH BUILDING OF NARI TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD.
Zhao Jinrong
(NARI Technology Development Co.,Ltd.,210061,Nanjing,China)
Abstract: This paper presents the design basis, design idea and design scheme base on the device management needs in research building of NARI technology development Co. Ltd. The design scheme provided in this paper has been used bring in good effect.
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Keywords: environment supervisor and control system , device supervisor and control
赵金荣（1967－） ，男，高级工程师，主要从事工业控制方面的研发和管理工作，负责国电南瑞研发大楼的基建工作。
联系电话：025-83097230，13901588317，zhaojr@naritech.cn
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国电南瑞研发大楼机房环境监控系统的设计分析
