1. 概述
隨著通信技術和計算機技術的高速發展，通信網絡和計算機系統已經在各行業廣泛應用。數據中心機房作為重要的數據處理中心，若發生故障，對數據的傳輸、存儲及運行均構成嚴重威脅，因此對機房的動力環境進行監控保證機房正常運行的前提和基礎，從而保障系統的穩定性和數據的有效性。
安科瑞動力環境監控系統借助數據服務器、通信設備和其他監控輔助設備等，針對中心機房的設備特點和安裝環境，對機房配電、蓄電池、新風、空調等智能、非智能設備以及溫濕度、煙霧、地水、門禁等環境量進行“遙測、遙信、遙控、遙調”提供了基礎平臺，實現中文圖形化人機界面的操作，掌握動力環境運行過程中的各類異常情況，完成對機房的集中監控、集中管理、集中維護，為企業提供了一個穩定、科學、系統的整體解決方案。
2.參照標準
l GB50169-2006 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》
l GB 50174—2008 《電子計算機機房設計規范》
l GB50052-2009 《供配電系統設計規范》
l GB 50115-2009 《工業電視系統工程設計規范》
l GB50057—2010 《建筑物防雷設計規范》
l GB50016-2010 《建筑設計防火規范》
l GB50689-2011 《通信局站防雷與接地工程設計規范》
l GB 50054-2011 《低壓配電設計規范》
l GBT 50314-2006 《智能建筑設計標準》
l GB/T 25295-2010 《電氣設備安全設計導則》
l GB/T2887-2011 《計算機場地通用規范》
l JGJ16-2008 《民用建筑電氣設計規范》
l GA 838—2009 《中華人民共和國公共安全行業標準》
l GJBT1061 09DX009 《電子信息系統機房工程設計與安裝》
l YD/T 1051-2010 《通信局(站)電源系統總技術要求》
l YDT 1051-2010 《通信局(站)電源系統總技術要求》
3.設計參數
3.1系統測量參數
l 直流電壓測量精度優于0.5%RO
l 蓄電池單體電池電壓測量精度優于±5mv
l 直流電流、交流電流測量精度優于0.5%
l 溫度測量精度優于±0.5°C
l 濕度測量精度優于±5%RH
l 氣壓、液位測量精度優于1%
l 交流電壓測量精度優于0.5%
3.2系統技術性能指標
l MTBF 大于50000h；
l 考慮告警的并發以及對數據包的校驗，告警響應時間不超出30s；
l 根據監控量的大小，數據保存為6～12個月，可據客戶要求擴容；
l 查詢響應時間
SU采集周期：小于6s；
從監控中心SC到監控單元SU的一次數據請求時間小于20s；
l 網絡吞吐量
監控單元Su與監控模塊SM的通信I/O量最大為：2～3 Kps；
監控單元Su與監控中心SC間通訊I/O量最大為： 200Kps；
l 輔助存儲空間
SU所需存儲空間不大于1G；
監控中心SC監控平臺所需存儲空間不大于2G、數據庫存儲空間為10G；
4.動力環境監控結構
動力環境監控系統可分為監控中心sc、監控站ss和監控單元su，系統以TCP/IP協議為基礎，構建管理平臺。系統分為供配電監控子系統、智能設備監控子系統、蓄電池監控子系統、新風監控子系統、消防監控子系統、溫濕度監控子系統、普通空調監控子系統、紅外防盜監控子系統、漏水監控子系統、聯動控制子系統、門禁監控子系統及視頻監控子系統，各個子系統監控設備的實時運行信息可通過RS232/RS485接口將數據上傳到監控中心的監控主機。如圖：
4.1供配電系統監控
供電過程中出現中斷、欠壓等故障出現影響機房設備的正常運行，因此對供配電系統的實時監測起著至關重要的作用。本系統可實時監測機房內設備的運行狀態，顯示實時運行參數，實時監視和分析系統諧波含量、功率因數等電能質量問題，自動生成圖形報表，并支持遠程控制及故障報警等功能，保障機房供配電的穩定性。配電系統結構如下圖：
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應用場合 |
儀表外形 |
型號 |
功能 |
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市電 |
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ACR330ELH/K |
三相I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ；四象限電能計量；THDu,THDi、HRUn/HRIn(2-31次各次諧波分量)；CF（電壓波峰系數）、THFF（電話波形因子）、KF（電流K系數）、εu(電壓不平衡度）、εi(電流不平衡度）計算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；RS485/Modbus、大屏幕點陣式LCD圖形顯示、全中文菜單 |
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柴油發電機 |
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交流配電系統 |
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ACR320EL/K |
LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協議 |
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直流電源系統 |
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PZ80L-DE/KC |
直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協議、LCD顯示 |
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UPS |
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PZ72L-DE/KC |
直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協議、LCD顯示 |
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精密交流配電柜 |
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APMD730 |
三相I、U、kW、KVar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ、零序電流；四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量記錄、事件記錄、SD卡；THDu,THDi、2-31次各次諧波分量；CF（電壓波峰系數）、THFF（電話波形因子）、KF（電流K系數）、εu(電壓不平衡度）、εi(電流不平衡度）計算；電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；波形跟蹤顯示， RS485/Modbus、4DI/2DO、大屏幕彩色點陣式LCD圖形顯示、全中文菜單；兩路模擬量、Profibus-DP、CAN總線、工業以太網可選 |
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服務器/網絡設備 |
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AMC16B -1E9/K
AMC16B-3E3/K |
9路單相（3路三相）I、U、P、Q、F測量；有功、無功電能計量；9DI+1DO、LCD顯示、導軌式安裝、RS485通訊接口、Modbus協議 |
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AMC16MA |
測量三相總進線的母線電壓+2路三相進線的電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能+36路單相出線（12路三相）的電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能+1路開關量輸出+1路RS485通訊 |
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AMC16MD |
測量直流母線電壓+42路直流的出線電流、有功電能+1路開關量輸出+1路RS485通訊 |
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AMC16Z |
測量三相總進線的母線電壓+1路三相進線的電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能+21路單相出線（7路三相）的電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能+1路開關量輸出+1路RS485通訊+21路有源開關量輸入（AC220V）+1路無源開關量輸入 |
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AMC16K |
38路有源開關量輸入（AC220V）+4路無源開關量輸入+路開關量輸出+1路RS485通訊 |
4.2智能設備監控（UPS、精密空調等）
在中國，市電頻發異常情況，存在斷電、浪涌、電壓波動等電網問題，因此為主機配備UPS不間斷電源尤其重要，但由于UPS備用時間有限，電池電源耗盡時，主機仍有異常的可能。本系統可通過UPS廠家提供的通訊協議及智能接口，實時監控UPS運行狀態、UPS用電量及運行參數（電壓、電流、頻率、功率等），以圖形界面顯示數據，具有自動報警功能，也可根據設定方式（電話、短信等）進行通知值班人員等，可存儲、查詢監控數據，保障UPS正常運行。
系統可監控空調各部件（壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、濾網等） 的運行狀態與參數，并對數據進行分析，通過生產圖形報表直觀查看空調運行情況。可通過遠程修改空調設置參數（溫度、濕度等），實現遠程控制空調的開關機狀態及溫濕度自動調整。當監測到有報警或參數越限時，系統自動報警，并具有相應的處理提示及通知，及時排除空調故障，減少空調機組的損耗。
4.3蓄電池監控
UPS不間斷電源,在市電斷電時，需蓄電池支持供電。而因為蓄電池故障而引起的UPS故障比例近90%，因此對蓄電池的監控尤為重要。本系統可實時監測蓄電池的運行狀況和顯示運行參數（例如電壓、電流、正負極溫度、單體電池電壓、電池內阻等），當電池組充、放電時，通過加裝電池監測儀檢測電池容量，可自動進行測試各電池和電池組的放電容量和充電容量，并報告落后和失效電池，可存儲、查詢歷史記錄和報警記錄，通過數據轉發，可遠程查看數據，實現集中監控和管理。
4.4新風監控
實時監控新風機運行狀態及電參數等，當系統檢測到新風機的運行狀態出現異常時，系統將自動報警并通過設定方式（電話、短信等）通知值班人員及時處理，同時記錄故障數據，以便查詢。
①監測功能：
l 檢查風機電機的工作狀態，確認是處于“開”或者是“關”；
l 檢測風機電機的電流是否過載；
l 測量風機出口處的空氣溫度、濕度，以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態；
l 測量空氣過濾器兩側的壓差，以了解過濾器是否需要清洗、更換；
l 檢查新風閥狀態，確定是“開”或者是“關”；
②控制功能
l 根據要求啟\停風機；
l 控制水量調節閥的開度，使機組出口空氣濕度達到設定值；
l 控制干蒸汽加溫器調節閥開度，使冬季機組出口處空氣相對濕度達到設定值；
l 換熱器的冬季防凍保護；
③集中管理功能
l 顯示新風機組啟\停狀態、送風溫濕度、風閥、水閥狀態；
l 通過中央控制管理機啟\停機組，修改逆風參數的設定值；
l 當過濾器壓差無窮大，風機電機過載，以及發生其他故障時，通過中央控制管理機報警；
4.5消防監控
通過加裝煙霧傳感器，能夠準確地檢測煙霧，當煙霧濃度超過限量時，傳感器向采集模塊輸出告警信號。通過采用數據采集模塊，將消防控制器上的干接點變化信號經過數字處理后傳送至監控主機，發出報警并通過設定方式（電話、短信等）通知值班人員及時處理，實時監測每個區域的火災情況。
相關設備：
4.6溫濕度監控
在計算機機房中，溫濕度的變化影響著計算機的工作狀態，因此對溫濕度等運行環境的要求也非常嚴格。可根據機房實際面積在機房加裝溫/濕度傳感器，把檢測到數據實時傳送至監控主機，并通過圖形界面直觀顯示，實時監測機房內的溫濕度，當機房的溫濕度超過預定值時，會自動報警，并通過設定方式（短信、電話等）通知管理人員。
主要監測地板下面、空調等是否有漏水現象。
溫 度：機房溫度一般在20±2℃（冬季），22±2℃（夏季）。
相對濕度：適宜的濕度可以防止靜電危害并降低浮塵，一般情況下空氣濕度應保持在40％RH～60％RH之間。
4.7普通空調監控
機房空調為智能設備，若具有智能通訊接口，即可對其實時監控其運行狀態，監視空調的電參數，可通過管理軟件設定空調的參數，具備報警功能，數據記錄可存儲查詢，也可根據機房溫濕度自動聯動空氣的開啟與關閉。
4.8紅外防盜監控
在機房內安裝紅外感應，在系統內設置任意時間段的布防和撤防，當工作人員正常進入時，系統撤防，當有非法入侵時，系統會發出聲音報警，并通過設定方式（電話、短信等）通知值班人員。
4.9漏水監控
機房若發生漏水且不及時排除，則會造成電路短路、設備損壞，可能會導致重要數據的丟失等嚴重后果。通過加裝浸水傳感器，連接數據采集模塊，將數據上傳，實現漏水實時監控，若有漏水發生，系統自動發出報警，彈出相應窗口，顯示漏水位置。
4.10聯動控制
通過加裝輔助監控設備，在系統內設置聯動參數，當監控點發生觸發等報警時，會聯動其它設備進行必要的動作，如門禁、消防、空調等。
4.11門禁監控
通過數字量采集模塊將數據傳輸到監控主機，可對門禁系統進行遠程監控，實時讀取門禁記錄的資料，通過聯動視頻監控設備啟動攝像機進行拍照記錄，并對門禁系統設置權限。
相關設備：
4.12視頻監控
在機房各出入口加裝攝像機，對出入記錄進行實時監控和錄像，可接入門禁信號進行聯動報警和錄像。
5.系統功能
①系統實時運行環境監視和控制：
系統提供強大的接入功能，可對智能配電設備、電源、空調、蓄電池、UPS等設備，以及溫度、濕度、漏水、煙霧、紅外、門禁、圖像等環境信息進行實時監視及遠程控制，并以圖形界面顯示各監控點參數及狀態，便于查詢實時數據及告警信息。
②告警管理
系統具有多地點、多事件的并發告警功能，可自動判別告警等級（分為三個等級：緊急，重要，一般），并完成告警處理：彈出數據報警窗口或視頻播放窗口、聲光告警、打印輸出、LED大屏幕顯示、短信轉發，具有聯動報警功能（門禁、消防、空調、電源等），電子故障派修單，回單閉環。用戶也可根據監控內容的重要性自定義報警等級，根據用戶實際情況提供有針對性的方案。告警記錄的可存儲、查詢、導出。
③監控單元配置管理
系統可通過監控界面實現對監控對象、區域等的增加、修改和刪除的管理，可遠程配置和修改告警閾值、存儲閾值等參數，實現智能化集中管理。
④歷史數據管理
系統可對設備資料、運行數據、操作記錄、告警記錄進行實時統計和保存，可智能查詢歷史數據和歷史告警數據，并支持Excel格式導出和打印功能，實現對設備狀態的診斷和維護。
⑤用戶管理權限
系統采用分布式管理模式，可支持分區域、分業務管理，設置多級用戶管理功能，設定用戶權限，防止未授權操作。可統計和查詢操作員出入記錄、操作系統時間、和IP、操作內容記錄、操作設備記錄，記錄不可刪除、不可更改，以實現系統安全性和可靠性。
⑥web轉發
系統以Web發布后，可通過遠程客戶端進行遠程訪問，查看監控界面。
江蘇安科瑞電器制造有限公司，戴金花