1、 .機房動力環境監控（含門禁監控系統）解決方案25 / 26目 錄第一章動力環境監控系統概述31.1 前言31.1.1 參考標準31.1.2 系統目標31.1.3 監控對象41.2 系統組成41.2.1 系統結構41.2.2 各監控級的功能51.2.3 組網與傳輸方式6第二章機房動力環境監控解決方案821 監控模塊設備82.1.1 JF4000采集器82.1.2 JF4000 Pro采集器1022 機房動力系統監控112.2.1 市電參數監控112.2.2 低壓配電開關監控122.2.3 智能UPS監控142.2.4 蓄電池組監控152.2.5 智能交流電源分配列柜監控162.2.6 智能柴油

2、發電機監控172.2.7 非智能設備監控182.3 機房運行環境監控192.3.1 智能精密空調監控192.3.2 溫濕度監控202.3.3 水浸監控212.3.4 煙感/消防監控212.4 門禁系統監控22第三章動力環境監控軟件平臺233.1 COPE動力環境監控平臺233.1.1 操作系統233.1.2數據庫233.1.3 系統結構243.2 UISYS動力環境監控平臺253.2.1 操作系統253.2.2 數據庫253.2.3 系統結構263.3 跨平臺接入27第一章 動力環境監控系統概述1.1 前言隨著通信行業的高速發展、通信網絡的規模日益龐大、通信技術越來越先進，各種通信系統不斷擴容

3、和升級、各種傳輸設備和小型通信端局、移動基站（機房）的數目也日益增多，維護工作量也日益劇增。各通信機房要實現少人/無人值守，以提高生產效益。通過建立動力監控系統，能夠對分散的電源系統和系統的各個設備進行遙測、遙信、遙控、遙調，實時監視系統和設備的運行狀態，記錄和處理相關數據，檢測和自動派修與時，從而實現通信局（站）的少人或無人值守，提高通信動力設備運行的可靠性與安全性。同時對通信局（站）的基本環境參量（如溫濕度、水浸、門禁等）進行檢測，與時發現火災、水災和非法入侵，保衛通信機房安全。1.1.1 參考標準 通信局（站）電源系統總技術要求（XT005-95） 通信電源和空調集中監控系統技術要求（Y

4、DN023-96） 通信電源、機房空調集中監控管理系統暫行規定（電網綜1997472文） 通信局（站）電源、空調與環境集中監控管理系統選型技術要求（電網綜1997文件）1.1.2 系統目標· 實現通信局（站）的少人或無人值守；· 實現對這些系統的集中監控和預維護管理；· 提高通信動力設備運行的可靠性以與通信設備運行的安全性。1.1.3 監控對象l 電源設備：如高、低壓配電設備、發電機組、蓄電池組、UPS、整流器等l 空調設備：如中央空調、空調機組、單體空調等；l 環境：如水浸、溫煙感等;l 安防：如門禁系統、非法入侵系統等；l 消防：如消防主機、火警前期告警系統等

5、。1.2 系統組成1.2.1 系統結構監控系統劃分成三個層次Ø SC（監控中心）Ø SS（監控站）Ø SU（監控單元）注：移動總局將三級結構定義為CSC-LSC-FSU C:Central L:Local F:FieldSM(監控模塊)系統拓撲結構1.2.2 各監控級的功能SC的主要功能l 系統配置l 告警處理、分析、屏蔽l 實時監視各個SS的工作狀態與網絡狀態l 故障定位l 查詢設備的實時監測數據和告警信息l 工單閉環管理l 在必要的時候可接管SS的控制權l 向SS定時下發時鐘校準命令l 統計查詢l 具有智能聲光告警提示，自動尋呼SS的主要功能l 系統配置l 告

6、警處理、分析、屏蔽l 實時監視各個SU的工作狀態與網絡狀態l 故障定位l 查詢SU的各種監測數據和告警信息l 統計查詢l 接受SC的校時命令，并向SU下發校時命令l 蓄電池組的各種曲線與落后電池分析 l 具有智能聲光告警提示，自動尋呼SU的主要功能l 能動態加載不同廠家的采集器l 實時參量采集l 告警判斷、分析與過濾l 實時監視各個SM監控模塊RS485環的工作狀態l 對SM下達控制命令l 查詢各種實時監測數據l 接受SS的校時命令l 自動記錄蓄電池組沖放電曲線SM的主要功能l 指采集器、智能設備，其具有與監控單元（SU）或監控站（SS）進行通信的功能。1.2.3 組網與傳輸方式系統可以采用多

7、種傳輸方式（如TCP/IP網絡、DDN專線、E1線路、ADSL專線、PSTN方式等），根據現場勘查與結合實際情況，DDN專線與E1線路的成本造價比較高、PSTN傳輸方式比較落后與傳輸不穩定，故不推薦使用。性能參數傳輸方式可靠性成本可擴充性方便維護ADSLDCN2M抽時隙DDN/FRPSTN/Modem大部分機樓都具備DCN網絡或ADSL專線傳輸資源，適宜走TCP/IP網絡傳輸組網方式。第二章 機房動力環境監控解決方案根據現場具備傳輸組網條件和監控測點的數量與容，底端機房采用合適的SM（監控模塊）與相關監控采集設備；機房動力環境監控包括：機房動力系統監控、機房運行環境監控、機房門禁系統監控。21

8、 監控模塊設備2.1.1 JF4000采集器JF4000采集器采用世界著名的美國ATMEL公司的32位ARM9處理器AT91RM9200為主控芯片，按照工業級技術要求而設計，功能強，可靠性高，抗雷擊、抗靜電，可承受600W的過流過壓保護，故障排除后自動恢復；JF4000采集器還擁有遠程升級能力。JF4000采集器軟件采用強大的實時操作系統（RTOS），確保系統的與時響應，JF4000采集器具有32M SDRAM和32M FLASH，具有其他同類產品不能比擬的存儲優勢。JF4000采集器集成強大的TCP/IP協議棧，可以輕松連接各種TCP/IP網絡，同時JF4000采集器集成成熟可靠的PPP協議

9、，可以無縫接入GPRS/CDMA無線網絡。JF4000采集器提供的接口如下：l 10/100M以太網接口：通過這個接口，JF4000采集器可以和系統中的SU進行通訊。l 4個標準RS232/485/422智能口：通過4個智能口可接入16種具有智能口的設備（包括智能多功能表、智能電源、空調、其他具有智能接口的設備），或者可擴展16種擴展模塊（AI擴展模塊、DI擴展模塊、DO擴展模塊、門禁擴展模塊）。l 2個讀卡器接口：支持Wiegand 26Bit、Wiegand 27Bit、Wiegand 32Bit 格式輸入；兼容ABA(第二軌道)、生物識別技術、指紋識別技術、感應式IC卡、密碼鍵盤、水印磁

10、卡等輸入設備，并具有自適應功能，控制器自動檢測輸入前端。l 8路的數字量輸入：可支持煙感、水浸、紅外、玻璃破碎、門窗告警、干節點、其他開關信號輸入。l 8路的模擬量輸入：可支持0-5V或者4-20mA標準信號輸入，可接各種傳感器。l 6路的繼電器輸出：輸出接點容量7A/240VAC、10A/125VAC、 10/28VDC，輸出接點電阻<=100毫歐姆。JF4000采集器部可以靈活集成多種控制和采集協議，包括電源監控協議（如華為的PSM系列電源監控協議等）、溫度傳感器協議、門禁控制器協議和其他各種IO采集模塊協議，在工程中根據需要還可以定制協議，通過遠程下載到JF4000控制器即可。JF

11、4000適合復雜的大機樓動力環境監控。JF4000與外圍設備的連接示意圖/例圖如下：2.1.2 JF4000 Pro采集器JF4000 Pro是JF4000的加強版，其具備JF4000的所有功能，不同之處是：其具備更好的防雷性能，通過國家信息產業部嚴格的防雷測試，是高可靠、高穩定的產品。上圖為2U型JF4000采集主機箱上圖為掛墻式JF4000采集箱。22機房動力系統監控2.2.1市電參數監控市電（電力網）供給機房使用的電量與電力參數是重要的監控對象，通過安裝智能電量檢測儀（JK20009900），監視機房市電進線的三相電壓、電流、頻率、功率因數、有功功率、無功功率等參數。簡介：交流電量采集器

12、JK20009900可方便地測量三相四線制電力線路的各類電參數，如電源的三相電流、三相電壓、頻率、功率因數、有功功率、總電量等數據進行監測，轉換成RS485信號輸出，采用dds371-RS485通訊協議，可廣泛應用于各種工業控制與測量系統中。下圖為市電采集示意圖：下圖為JK2000-9900接線采集示意圖：2.2.2低壓配電開關監控低壓配電開關的狀態可通過在開關下方取電壓測點，通過繼電器輸出干節點開關量信號，供DI采集設備采集，判斷其開關狀態。如下圖：將開關狀態轉換成干節點信號輸入JF4000的DI采集口，實現采集。如下圖：JF4000已具備8路開關量采集，如果不夠用可以采用DI擴展模塊：JK

13、2000DI/14。JK2000DI/14是為通過RS485實現對遠程開關量數據采集而設計的，可方便地測量14路開關量（比如：接近開關、機械開關、按鈕、光傳感器等），采用Modbus RTU通訊協議。RS485接口端采用光電隔離與電源隔離技術，有效地抑制閃電(Lighting)、雷擊、ESD和共地干擾。下圖為DI模塊采集示意圖。2.2.3 智能UPS監控智能UPS已具備智能通訊接口，如RS232或RS422/485，根據廠家提供的通訊文本協議編制接入平臺協議，實現對對UPS部整流器、逆變器、電池、旁路、負載等各部件的運行狀態與輸入輸出電壓、電流、頻率、功率等參數進行實時監視；另外在U

14、PS的采集端口增加有源光電隔離中繼器（JK2000108/JK2000109），以保護UPS采集板。監控示意圖如下所示：2.2.4 蓄電池組監控UPS蓄電池組或后備式蓄電池組通過安裝智能電池監測儀（IDT2600）實現監控。IDT2600電池監測儀是一種專業的電池監測設備，監測一組電池（24節）的單體電壓、總電壓、充放電總電流和電池表面溫度，經過集中處理后，向上提供RS485接口，使用ModBus協議。電池監測儀信息通過RS485傳至JF4000，供JF4000采集。蓄電池組監控示意圖：2.2.5 智能交流電源分配列柜監控交流電源分配列柜為柜各服務器（如刀片式1U服務器）集中提供電源管理；智能

15、交流電源分配列柜已對柜開關狀態和電源參數采集，且具備RS485智能接口，根據通訊文本協議，編制接入平臺協議，實現對其的監控。如下圖所示：2.2.6 智能柴油發電機監控智能柴油發電機具備RS232/RS485通訊接口，根據廠家提供的通訊文本協議開發接入平臺協議，實現對柴油發電機監控。另外在智能柴油發電機的采集端口增加有源光電隔離中繼器（JK2000108/JK2000109），以保護柴油發電機采集板。如下圖所示：2.2.7 非智能設備監控對于非智能設備的模擬量可以先通過電量變送器、傳感器等將非標準的信號轉換為4-20mA或0-5V的標準電信號，通過JF4000采集器的AI輸入接口接入系統，或者通

16、過AI采集模塊（JK2000AI08）的AI輸入接口接入系統。模擬量的接入推薦采用4-20mA，因為電流信號傳送距離遠，而電壓信號會隨著距離增加而衰減，影響測量精度，另外電流信號抗干擾能力比電壓信號強很多。對于非智能設備的開關量，可以通過JF4000采集器的DI輸入接口接入系統，或者通過DI采集模塊（JK2000DI14）的DI輸入接口接入系統。上圖非智能設備的模擬量與開關量的監控實現示意圖2.3 機房運行環境監控2.3.1 智能精密空調監控智能空調都具備RS232/RS485通訊接口，根據廠家提供的通訊文本協議，編制接入平臺協議，供JF4000采集。實現監控空調的各種參數并可以遠程修改空調的

17、設定參數。2.3.2 溫濕度監控通過安裝智能溫濕度傳感器（RS485溫濕度傳感器），實現對機房溫濕度的監控。根據機房的面積大小確定溫濕度傳感器安裝個數，一般建議1015平方米/個。RH11RS（帶LCD顯示）可通過RS485方便地采集環境的溫/濕度， 可廣泛應用于各種工業控制與測量系統中。為了保證數據通訊的安全可靠，RS485接口端采用光電隔離技術，防止雷擊浪涌引入轉換板與設備，置的光電隔離器與600W浪涌保護電路，能夠提供1500V的隔離電壓，可以有效地抑制閃電(Lighting)和ESD，同時可以有效的防止雷擊和共地干擾。2.3.3 水浸監控通過在機房安裝繩式漏水檢測帶和水浸傳感器，將水浸

18、信號轉換成干節點開關量信號，供JF4000的DI采集，實現對機房水浸監控。2.3.4 煙感/消防監控通過在機房安裝煙霧傳感器，將煙霧信號轉換成干節點開關量信號，供JF4000的DI采集，實現對機房煙感/消防監控。水浸、煙感采集示意圖：2.4 門禁系統監控JF4000集成了門禁系統管理功能，可實現單門雙向刷卡，具備門禁系統功能。第三章 動力環境監控軟件平臺3.1 COPE動力環境監控平臺本系統最常用的客戶機/服務器（Client/Server）結構，客戶機（Client）端負責與用戶交互，接受用戶的請求，從服務器端取得數據，綜合進行處理，并把結果反饋給用戶。數據庫服務器（Server）端負責管理和控制數據，把數據組織存儲，提供對數據安全性、一致性的定義，并接受來自客戶端的數據請求。數據庫服務器能同時為多臺客戶機的應用服務，并能解決客戶機請求的任何沖突。為發揮最大性能，同時兼顧用戶使用習慣，本系統服務器基于UNIX或者LINUX，客戶端（業務臺、前置機等）基于MS-Windows. 數據庫使用大型分布式系統SYBASE.上圖為COPE動力環境監控平臺運行界面。COPE系統具備數據錄入