DCIM數據中心綜合管理系統

解決方案

深圳市中聯創新自控系統有限公司

2017年5月27日

DQM數據中心綜合管理系統方案

目錄

第1章系統整體設計...........................................................7

1.1建設目標..............................................................7

1.2建設內容..............................................................8

1.3設計原則..............................................................8

1.4設計依據..............................................................9

1.5平臺軟件架構.........................................................10

1.6系統硬件架構.........................................................10

第2章綜合監控系統設計......................................................13

2.1動力和環境監控設計...................................................13

2.1.1低壓配電表頭監控................................................13

2.1.2高壓直流設備監控................................................14

2.1.3配電列頭柜監控..................................................14

2.1.4發電機組監控....................................................15

2.1.5變壓器監控......................................................16

2.1.6ATS監控........................................................17

2.1.7不間斷電源UPS監控.............................................18

2.1.8蓄電池組監控....................................................19

2.1.9精密空調監控....................................................20

2.1.10溫濕度監控.....................................................21

2.1.11漏水監控.......................................................22

2.1.12新風機監控.....................................................23

2.1.13微模塊接入監控.................................................24

2.2電力監控設計.........................................................25

2.3容量監控設計.........................................................26

2.4能耗分析設計.........................................................26

2.4.1電能利用率......................................................27

2.4,2局部電能利用效率................................................27

2.4.3制冷/供電負載系數...............................................28

2.5空調群控監控設計.....................................................28

2.6機房安保監控設計.....................................................29

2.6.1視頻接入設計....................................................29

2.6,2門禁管理設計....................................................30

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第3章管理平臺功能..........................................................33

3,總體集朗能..........................................................33

3.2監控系統管理功能.....................................................33

3.2.1系統登錄功能....................................................33

3.2.2安全管理........................................................33

3.3值到王管理.............................................................34

3.3.1運維人員管理....................................................34

3.3.2排班管理........................................................34

3.3.3值班............................................................35

3.3.4交接班..........................................................35

3.3.5工作管理........................................................35

3.4多平臺展示...........................................................35

3.4.1移動客戶端監控..................................................35

3.4.2PC客戶端監控...................................................37

3.4.33D全景視圖.....................................................37

3.5期云圖功能.........................................................38

3.6配電管理功能.........................................................39

3.6.1110KV配電管理..................................................41

3.6.210KV配電管理...................................................42

3.6.3380V配電管理...................................................42

3.6.4UPS配電管理....................................................43

3.6.5高壓直流配電管理................................................43

3.6.648V通信電源配電管理............................................44

3.6.7列頭柜配電管理..................................................44

3.6.8饋線配電管理....................................................45

3.6.9配電管理知識庫..................................................45

3.7容量管理功能.........................................................45

3.7.1數據中心全局容量管理............................................48

3.7.2數據中心樓層機房容量管理........................................49

3.7.3數據中心機柜容量管理............................................49

3.7.4數據中心設備上下架管理..........................................50

3.7.5設備3D上下架管理...............................................50

3.7.63D容量展示.....................................................51

3.8能耗管理功能.........................................................51

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DCIM數據中心綜合管理系統方案

3.8.1PUE能耗管理....................................................51

3.8.2IT系統能耗管理..................................................52

3.8.3制冷系統能耗管理...............................................52

3.8.4電源系統能耗管理................................................53

3.8.5輔助系統能耗管理...............................................54

3.9設備管理功能.........................................................54

3.9.1統一設備管理...................................................54

3.9.2設備管理拓樸圖.................................................54

3.9.3設備統計功能...................................................55

3.9.4設備自定義搜索功能.............................................56

3.9.5檢測傳感器類設備是否假在線.....................................56

3.10數據管理功能........................................................56

3.10.1數據查詢功能...................................................56

3.10.2數據備份與恢復功能.............................................56

3.10.3數據濾波功能...................................................57

3.10.4數據交換功能...................................................57

3.10.5數據匯總功能...................................................57

3.11人員管理功能........................................................57

3.11.1統一人員管理...................................................57

3.11.2統一權限管理...................................................58

3.11.3強大的授權功能.................................................58

3.11.4靈活的授權管理.................................................59

3.11.5機房出入人員發卡...............................................59

3.11.6掛歷式的日程表功能.............................................60

3.12告警管理功能........................................................61

3.12.1告警信息主動上傳...............................................61

3.12.2預警分析功能...................................................61

3.12.3告警通知管理...................................................62

3.12.4告警升級.......................................................63

3.12.5告警屏蔽.......................................................64

3.12.6告警收斂.......................................................64

3.12.7告警分析.......................................................65

3.12.8告警通知方式及支持多級閉環.....................................65

3.12.9一鍵確認告警功能...............................................65

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速力思DQM數據中心綜合管理系統方案

3.12.10告警預案....................................................66

3.12.11告警記錄查詢................................................67

3.12.12告警抓拍自由綁定功能........................................68

3.12.13視頻、圖片抓拍功能..........................................69

3.12.14事件查詢及抓拍歷史圖像回放..................................70

3.13工單管理............................................................71

3.13.1新建工單.......................................................73

3.13.2工單查詢.......................................................73

3.14聯動控制功能........................................................73

3.14.1門禁與視頻監控聯動.............................................73

3.14.2消防系統與視頻系統的聯動控制...................................74

3.14.3動環系統與視頻系統的聯動控制...................................75

3.15報表管理功能........................................................76

第4章系統優勢介紹..........................................................94

4.1機房的高可靠性設計...................................................94

4.1.1高規格設計標準..................................................94

4.1.2嚴格的操作權限控制..............................................94

4.1.3監控中心人員限制................................................95

4.2維護便利性設計.......................................................95

4.2.1ECC監控中心削................................................95

4.2.2友好的操作界面..................................................96

4.2.3告警派障功能....................................................97

4.2.4告警值班功能....................................................98

4.2.5告警閥值靈活設置................................................98

4.2.6能耗統計分析功能................................................98

4.2.7災備防護功能....................................................99

4.2.8告警聯動功能....................................................99

4.2.9電子地圖功能...................................................100

4.3硬件設備特點........................................................101

4.3.11U19寸機架式安裝、方便部署....................................101

4.3.2不死機的采集主控設備高可靠性...................................101

4.3.32秒快速采集....................................................102

4.3.4數字濾波減少誤報...............................................102

4.3.5主控設備純實時RTOS操作系統...................................102

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4.3.6底端采集主動上傳...............................................102

4.3.7服務器和主控都支持智能告警排班.................................102

第5章主要設備及技術參數...................................................103

5.1機房監控設備........................................................103

5.1.1智能數據采集單元...............................................103

5.1.2酉己電單元.......................................................105

5.1.3電話短信語音模塊...............................................105

5.1.4溫濕度傳感器...................................................105

5.2門禁設備............................................................106

5.2.1門禁接入控制器.................................................106

5.2,2門禁控制器.....................................................108

5.2.3IC讀卡器.......................................................109

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第1章系統整體設計

L1建設目標

DCIM數據中心綜合管理系統是對整個數據中心的各智能化子系統的綜合監控系統，包

括基礎設施、資產、容量、日常運維、機房安全等進行統一管理的平臺。

本系統的建設將進一步提升數據中心監控系統的智能化水平，全新的綜合管理系統在基

礎設施各項指標的展示更人性化、更直觀，更好的幫助管理者掌握基礎設施運行情況，還加

入配電管理、容量管理等與運維息息相關的功能，各種功能以模塊形式存在，各功能模塊在

不同數據中心實際建設中可選擇性建設，更好的幫助提高數據中心資源利用率和管理效率。

數據中心綜合管理系統實現以下功能：

?DCIM數據中心綜合管理系統支持3D全景電子地圖顯示，且支持360度旋轉操作，

可以完成自動巡檢、告警定位功能。

?DCIM數據中心綜合管理系統支持3D溫度云圖展示，且支持360度旋轉操作，可以

查看不同高度切面的實時動態云圖，也可以查看不同歷史時間的溫度云圖，精準定

位過熱設備位置。

?DCIM數據中心綜合管理系統支持線條圖例展示整體的配電架構，支持配電系統分層

級展示，并能做到配電故障發生時，實時告警并對故障節點的上下游路由進行追蹤

和凸顯，以幫助值班人員更快速的定位并及時處理。

?DQM數據中心綜合管理系統支持通過空間、電力、制冷等參數的計算，以柱狀圖、

餅狀圖等圖表形式展示機柜U位占用情況，并能以3D柱狀圖在機房立體空間形象

的展示機柜U位占用情況，更好的幫助運維人員在上下架時進行決策。

?DCIM數據中心綜合管理系統支持根據不同的告警事件（如設備故障、告警等），提供

不同的告警預案，預案需要準確到每一個步驟需要做什么。在沒有告警的情況，也

能通過對數據建模分析出異常趨勢，并及時提出處理預案。

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速力思DQM數據中心綜合管理系統方案

~~?DCIM數據中心綜合管理系統支持PUE等重要參數實時動態報表分析，讓數據呈現更

真實的狀態，且支持不同報表和不同格式根據客戶要求定制開發。

?DQM數據中心綜合管理系統支持同個平臺下動環、門禁、消防、視頻、IP對講等多

種子系統的實時無縫聯動，支持圖片抓拍和自定義錄像抓拍功能。

L2建設內容

為本數據中心建設一套綜合管理系統，包括：動力環境監控子系統、電力監控子系統、

容量管理子系統、能耗分析子系統、空調群控子系統、門禁子系統、視頻監控子系統。

L3設計原則

電信行業在數據中心建設領域經過多年的摸索，秉承"用戶至上，用心服務”的宗旨，一

直致力于為客戶創造更高價值、給客戶帶來舒適體驗，從如下角度出發建設全新的綜合管理

系統：

★系統架構標準化，建立適用于絕大部分數據中心的標準架構，降低建設成本。

★平臺功能模塊化，不同的數據中心建設科根據各自需求進行功能模塊的增減。

★加大3D建模的推廣，提升用戶的應用體驗，并以降低平臺的軟件成本為目標。

★平臺建設以更方便運維為目標，在運維中最大限度的發揮基礎設施的效能。

綜合監控系統采用"統一前端協議解釋、統一編解碼標準、統一聯網協議、統一控制協

議、統一編號規則、統一設備標注、統一位置標識"的原則，整合各類不同種類的設備、不

同傳輸方式的網絡資源、不同設備的報警信息，實現監控系統的數字化、網絡化和智能化。

1、充分利用建設方現有資源進行建設，避免重復建設。

2、方案具有平滑的擴容和升級能力，以適應建設方業務發展和管理的需要。

3、開放的數據接口，監控系統未來考慮與其他監控系統的互聯，或者可接入其它監控系

統。

4、良好的可維護性：一是從組網結構上考慮運維體制可能的變化對監控業務的影響，適

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速力思DQM數據中心綜合管理系統方案

應建設方運維體系的可能的變動；二是選型的設備采用維護工作量較少和易于維護的設備，

最大限度的減少日常運維工作量。

5、系統結構具有很好的穩定性：一是系統某一接點或某一設備的故障不影響其它設備和

系統的正常運行；二是選型設備本身具有較好的穩定性和良好的故障保護功能。

6、系統的先進性：設計的系統和設備能滿足現行發布的關于動力設備、環境及視頻監控

系統的全部技術規范和要求，軟硬件能方便和可預見的進行擴容，對于本次機房設備監控預

留擴容接口。所選用的系統和設備是目前在國際國內具有領先水平的，能夠滿足系統長期建

設和發展的需要，以最大限度的保護用戶投資。

L4設計依據

?《通信局（站）電源、空調及環境集中監控管理系統》YDT1363-2005;

?《中國移動網管技術規范動力環境集中監控系統規范C接口規范》V3.5-2009

?《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006

?《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》GB50432-2008

?《電子計算機場地通用規范》GB/T2887-2011

?《供配電系統設計規范》GB50052-2009

?《低壓配電設計規范》GB50052-2009

?《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2012

?《安全防范工程技術規范》GB50348—2004

?《視頻安防監控數字錄像設備要求》GB20815—2006

?《建筑防雷設計規范》GB50057-94

?《信息安全技術信息系統通用安全技術要求》GB/T20271-2006

?《防盜報警中心控制臺》GB16572-96

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?《入侵報警系統技術要求》(GA/T368-2001)

?《出入口控制系統技術要求》(GA/T394-2002)

?《建筑及建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T50311-2000

?《建筑設計防火規范》GB50016-2006

?《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013

?《DataCenterSiteInfrastructureTierStandard》UptimeInstitute

L5平臺軟件架構

本監控系統使用TCP/IP協議連接所有設備，實現系統全網絡化結構，平臺軟件基于C/S

結構，支持二次開發，軟件已集成OPC-Server接口，無縫接入第三方系統平臺，具備良好

的開放性，具備良好的擴展功能，大大提升系統的智能化水平。

S80動力監控系統平臺軟件是基于WINDOWS操作系統上開發的應用軟件，采用大型

分布式關系數據庫系統MicrosoftSQLServer為存儲數據庫。該平臺軟件類似WINDOWS

操作風格，操作簡單，易于上手。下圖為平臺軟件的系統結構：

I----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------.

L6系統硬件架構

綜合監控系統的硬件架構采用設備監控單元的方式將各機房分散的動力設備、環境監測

設備通過計算機網絡技術實現監控管理。設備監控單元(設備監控接入控制器)采用19英寸

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機柜上架安裝，其采用TCP/IP與上位機通信，采用RS485接口與現場傳感器及執行器進行

通信。設備監控單元（設備監控接入控制器）完成底端采集、底端協議解釋，在通信網絡正

常時，采用主動上報機制，將發生變化的數值上報給服務器；當發生網絡中斷時，其負責存

儲底端事件及告警。

此種架構設計集成度高、監控內容全面、布線簡潔、支持底端告警通知、監控齊全。相

對于采用TCP/IP的方式作為智能設備數據傳輸的方式，此架構成本較低，且布線簡潔、可擴

展性強。

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第2章綜合監控系統設計

2.1動力和環境監控設計

2」?工低壓配電表頭監控

2.L1,監控內容

低壓配電進線柜也稱為市電進線柜，市電（電力網）供給機房使用的電能，其電力參數

是重要的監控對象，監測一級、二級交流配電柜的主回路和各分回路，其遙測信號有：三相

輸入電壓、三相輸入電流、功率因數、頻率、有功功率、無功功率、視在功率；遙信信號有：

開關狀態，缺相、過壓、欠壓告警。

新建的配電系統在進線柜的選型上很多已采用了智能配電表頭，如索科曼的A40、雅達

的2200、ABB的H50系歹（R珠海派諾的PMAC720、PMAC600D,施奈德的PM5350等等，

智能配電表頭都帶有RS485通信接口，監控系統通過對其通信協議開發，實現以上電能參量

的采集，將其接入監控系統中，實現在線式監控。

2.1.L2平臺功能呈現

低壓配電表頭的監控為交流電的監控，通過動力環境監控系統，可以精確測量電壓、電

流、有功功率等電參數，對用電數量進行統計。

名稱ABc

線電壓AB0.0VBC0.0VCA0.0V

相電壓A旭0.0VB?0.0VCffi0.0V

電流A相0.0AB?0.0Ac相0.0A

幅婢區數相

A0.000.00c?0.00

相有功力率0.0KWws0.0KWc相00KW

相無切功率A相0.0KVar廂0.0KVarcig0.0KVar

相視在功率0.0KVa魄0.0KVa0.0KVa

名稱參數名稱參數

?S(F)0.0Hz總視在功率0.0Kva

總功輻數（PF）0.00總有功電度0.0Kwh

袋的勵香（KW總無功電度

P）0.00.0KVarh

總無如渾（Q）0.0KVar

低壓配電袤頭

DM2300

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2.L2高壓直流設備監控

2.L2.1監控內容

高壓部分指供電局高壓(10KV等)輸入部分。遙測信號有：貯能電壓，控制電壓；遙

信信號有：開關狀態，貯能電壓高/低，控制電壓高/低，操作柜充電機故障告警。

一般提供智能通信接口(RS485/RS232),監控系統通過對其通信協議開發，實現以上參

量的采集，將其接入監控系統中，實現在線式監控。

2.L2.2平臺功能呈現

綜合配電系統監測?返回

各負我支路電能(Kwh)

開關

▼ATS▼高壓直流支路1支路3支路4支路5

98.128.428.193.61331025050

支路9支路10支路11支路12支路13支路14支路15支踣16

2539.3932828285050

支路21

252S5050502850101

5050505000

直流電壓273.9(V)

開關I狀態■■

負載總電能.2165,3_(KWh)各整流模塊開關機狀態

開關II狀態新開■流總電能—L5------(Kwh)

LN1電源狀態■■1模域2模慶3楔塊4瘦塊5模塊67模塊8

機柜負我總電能(Kwh)

Ln2電源狀態■■

空調負我總電能_6.88：8.(Kwh)A'

各支路開關告霍狀態

▼IDC智能電?監測

支路6支路7支路9支路10

■正.■!￡■

-支路16-支路17支路19-支路20

■■■

I文路23|支路26-支路27支路29支路30

■J-IEM.F■■*

支路36-支路37支路39支路40

正.店...正.

主路合相總電?23___(Kwh)

202.4(Kwh)

番路合相總電量-支出6~支路47

主路電壓線頻率49.9(Hz)

蓄路電壓線頻率4g>y~(Hz)■■

2.L3配電列頭柜監控

2.1.3」監控內容

交流電源分配列柜簡稱列頭柜，其為各網絡機柜提供電源動力支持，集中提供電源管理；

其遙測信號有：主/備路交流三相電壓，主/備路交流三相電流，有功功率、無功功率、視在

功率、電度數、支路電流、支路功率等；遙信信號有：主/備路總開關狀態，支路開關告警狀

態、輸出過流，輸出電壓過高/過低，防雷器故障等。

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速力JSDCIM數據中心綜合管理系統方案

智能列頭柜一般都帶有RS485通信接口，監控系統通過對其通信協議開發，實現以上監

控參量的采集，將其接入監控系統中，實現在線式監控。如下圖所示：

2.1.3.2平臺功能呈現

交流列頭柜為數據機房的重要配電設備，其為各網絡機柜提供電源動力支持，主要監測

主/備路的電壓、電流、總開關狀態等參數，以及各支路電壓、功率、電能、支路開關告警狀

態、防雷器故障等。列頭柜界面呈現如下：

名稱UVW

線電壓377.2V374.0V378.9V

相電壓220.6V215.4V216.7V

相電流30.7A19.4A27.6A

相86定電浣250.0A250.0A250.0A

相電流百分比12.2%7.7%11.0%

相電郎1022.0Kwh772.0Kwh946.0Kwh

相電壓遁波百分比1.1%0.0%1.5%

相有功功率5.8KW3.6KW5.2KW

相徽在功率6.8Kva4.2Kva6.0Kva

相功率因素0.860.860.86

SPDS開關柜

支路輸出電流表支路輸出電能3S支路開關狀態表

2.L4發電機組監控

2.1.4,監控內容

發電機組需監控的遙測信號有：三相輸出電壓，三相輸出電流，輸出頻率/轉速，水溫

（水冷），潤滑油油壓，潤滑油油溫，啟動電池電壓，輸出功率等；遙信信號有：工作狀態（運

行/停機），工作方式（自動/手動），主備用機組，自動轉換開關（ATS）狀態，過壓，欠壓，

過流，頻率/轉速高，水溫高（水冷），皮帶斷裂（風冷），潤滑油油溫高，潤滑油油壓低，啟

動失敗，過載，啟動電池電壓高/低，緊急停車，市電故障，充電器故障等；遙控信號有：開

/關機，緊急停車，選擇主備用機組等。

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速力思DQM數據中心綜合管理系統方案

目前常見的發電機組都帶有操作控制屏(面板)：有油機廠商原三生產配套控制屏或者

配套第三方的控制屏，控制屏基本上都提供智能通信接口(RS485/RS232),監控系統通過對

其通信協議開發，實現以上發電參量的采集，將其接入監控系統中，實現在線式監控。

2.L4.2平臺功能呈現

作為重要的機房，動力系統一般將配置發電機組，確保市電停電后切換發電機組供電，

提供機房動力支持，常見的發電機組有：柴油發電機組、燃氣發電機組；以柴油發電機組為

常用，俗稱：油機。

名稱AB■■C■

相電苒0.0V0.0V0.0V

相電流0.0A0.0A0.0A

電流百分比0.0%0.0%0.0%

油機1#名稱參數名稱參數

電急電壓263V油壓0.5kpa

第次電?4682.0Kwh黑黑油。14793升

停止

運行時間

(5動次數25.0次93■

名稱ABC

出電壓0.0V0.0v0.0V

柑電浣0.0A0.0A0.0A

電流百分比0.0%0.0%0.0%

油機

2#名稱參數名稱參數

電汨電壓26.2V油壓1.4kpa

目發電呆11854.02h忌耗油*3283.0升

停止

啟動次數43次運行時間15.4H

2.L5變壓器監控

2.1.5.1監控內容

變壓器是一種變換電壓的靜止電器，它是靠電磁感應原理，把某種頻率的電壓變換成同

頻率的另一種或多種數值不等(或相等)電壓的功率傳輸裝置，以滿足不同負荷的需要。目

前的變壓器都帶有控制屏，由變壓器廠家提供智能協議文本通過智能通信接口

(RS485/RS232)完成監控。

2.L5.2平臺功能呈現

變壓器的主要功能是對電壓進行變換。變壓器的主要技術參數包括，額定電壓、額定電

流、額定容量。

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名稱整數

A相傳感署狀態

B相傳感器狀態■,十三1

QS傳感器狀態

風機狀態—■

溫度狀態

開關狀態

A相溫度35.0X

B相溫度41.0X

C相溫度33.0X

變壓器溫控儀定時開RI磯時間24小時

2.1.6ATS監控

2.L6.I監控內容

ATS為電源智能切換開關，將機房的負載電路從一個電源自動換接至另一個（備用）電

源的開關電器，以確保重要負荷連續、可靠運行。當市電故障時,ATS經過0-10秒延時自動

把負載切換至發電端；當市電恢復后，ATS又經過0-10秒延時自動把負載切換至市電端，發

電機組經過冷卻延時后自動停機。ATS柜的切換延時，保證了切換前機組電源或市