王 潔

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心839臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010000

前 言

傳統(tǒng)的機(jī)房監(jiān)控涵蓋了動力設(shè)施監(jiān)控、環(huán)境設(shè)施監(jiān)控以及安防監(jiān)控，但在實(shí)際應(yīng)用中，往往存在各監(jiān)控系統(tǒng)相互獨(dú)立，不能互聯(lián)互通的缺點(diǎn)。機(jī)房一體化監(jiān)控從頂層設(shè)計思想出發(fā)，建立機(jī)房一體化監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱“監(jiān)控系統(tǒng)”），實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施一體化、全面化、智能化、自動化的監(jiān)控和管理。一體化監(jiān)控設(shè)計能夠全面覆蓋機(jī)房所有基礎(chǔ)設(shè)施，避免產(chǎn)生信息孤島。實(shí)際應(yīng)用中采用模塊化部署方式，有效避免單點(diǎn)故障擴(kuò)散，提高了系統(tǒng)可靠性。所以一體化監(jiān)控系統(tǒng)具備高可靠、高穩(wěn)定、全面覆蓋、告警準(zhǔn)確等特點(diǎn)，保障機(jī)房7*24*365不間斷運(yùn)行，提高運(yùn)維管理效率。

1 一體化監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

一體化監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下四部分組成：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、平臺功能、交互展示層。各部分的主要作用如下。

1.1.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)入口，是監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)的來源。其通過提供標(biāo)準(zhǔn)接口及協(xié)議，接收前端系統(tǒng)，如供配電子系統(tǒng)、制冷環(huán)境子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)信息。

1.1.2 數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層具備集中數(shù)據(jù)處理能力，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析及存儲；具備組態(tài)化聯(lián)動控制功能，實(shí)現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)或設(shè)備的自動化聯(lián)動控制；具備復(fù)雜事件分析功能，自動查找根源告警，方便運(yùn)維中快速定位根源和解決問題。

1.1.3 平臺功能

具備配置管理、安全管理、權(quán)限管理、日志管理、數(shù)據(jù)管理、組態(tài)配置、告警管理、報表管理、門禁管理等功能，為基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的采集、處理及展示提供強(qiáng)大的功能支撐，同時，為監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

1.1.4 交互展示層

交互展示層提供豐富的展示媒介，包括web瀏覽器、移動設(shè)備、大屏等方式；具備數(shù)據(jù)發(fā)布、告警告知、報表報告等功能；提供友好、清晰、簡潔的用戶交互界面。

1.2 系統(tǒng)部署架構(gòu)

整個系統(tǒng)主要由以下兩部分組成：采集監(jiān)控層、遠(yuǎn)程瀏覽層。各部分的主要作用如下。

1.2.1 采集監(jiān)控層

圖2 系統(tǒng)部署架構(gòu)圖

部署一體化監(jiān)控主機(jī)，既可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，又可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、分析、存儲及展示。采集部分由各種傳感器、安防設(shè)備等組成，采集如UPS、蓄電池、配電柜、空調(diào)、溫濕度、漏水等設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。監(jiān)控主機(jī)采用工業(yè)級硬件設(shè)計，具備多層防護(hù)功能；具備良好的接地及電磁兼容性設(shè)計，有效避免電磁干擾，保證數(shù)據(jù)及報警準(zhǔn)確；高度集成化，內(nèi)置絕大多數(shù)通用采集協(xié)議，可隨時根據(jù)需求進(jìn)行協(xié)議擴(kuò)展；物理接口種類豐富（包括但不限于RS232、RS485、DI、DO、AI等），無需外置轉(zhuǎn)換模塊即可實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的采集；采集設(shè)備具備數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)過濾及數(shù)據(jù)緩存功能，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。處理部分可實(shí)現(xiàn)所有的告警信息、告警事件的采集、存儲，并發(fā)送告警通知。同時負(fù)責(zé)將控制命令發(fā)送至現(xiàn)場設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對其的控制。平臺具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理、告警管理、報表管理、權(quán)限管理、日志管理和組態(tài)配置等功能。

1.2.2 遠(yuǎn)程瀏覽層

系統(tǒng)支持多種告警通知方式，在告警產(chǎn)生時，可及時有效的通知運(yùn)維人員。并且具備web瀏覽器及移動終端訪問方式，便于運(yùn)維人員隨時隨地了解機(jī)房的工作狀況。同時，匹配相應(yīng)的權(quán)限可以進(jìn)行設(shè)備控制及系統(tǒng)配置修改等操作。

2 一體化監(jiān)控系統(tǒng)具體實(shí)施

2.1 動力設(shè)施監(jiān)控

動力設(shè)施監(jiān)控對象主要包括低壓配電柜、精密配電柜、UPS不間斷電源、蓄電池組以及發(fā)電機(jī)組等，監(jiān)測方式以及監(jiān)測內(nèi)容如下。

2.1.1 低壓配電柜

在配電柜進(jìn)線處加裝（帶液晶顯示的）智能電量儀，智能電量儀采集配電柜進(jìn)線的各項(xiàng)配電參數(shù)，通過RS485智能監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺；監(jiān)測低壓配電柜的配電參數(shù)及狀態(tài)：包括系統(tǒng)頻率F（Hz）、有功電度輸入、有功電度輸出、無功電度輸入、無功電度輸出、三相相電壓、線電壓、電流值、有功功率、無功功率、功率因素、視在功率Kva、零序電壓等參數(shù)；

同時通過智能采集模塊采集斷路器的狀態(tài)信號，并上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測斷路器的分、合狀態(tài)。

2.1.2 精密配電柜

通過設(shè)備的RS232/RS485/SNMP監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測精密配電柜的配電參數(shù)及狀態(tài)：包括開關(guān)分合狀態(tài)，開關(guān)脫扣狀態(tài)，三相過流報警，三相缺相報警，三相過、欠壓報警等狀態(tài)；電流變比值、三相相電壓、線電壓、三相相電流、輸出功率等參數(shù)。

2.1.3 UPS不間斷電源

通過設(shè)備的RS232/RS485/SNMP監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測UPS運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)（只監(jiān)不控）：包含逆變器狀態(tài)、旁路狀態(tài)、整流器狀態(tài)、電池充電狀態(tài)、UPS狀態(tài)、風(fēng)扇故障、旁路電壓過高、整流器限流、整流器溫度過高等狀態(tài)；輸出相電壓、輸出相電流、輸出線電壓、旁路線電壓、電池電壓、電池電流、視在功率、有功功率、輸出負(fù)載率、電池充電容量、電池后備時間、電池溫度、旁路頻率、逆變頻率、零線電流等參數(shù)；一般不通過監(jiān)控系統(tǒng)對UPS進(jìn)行控制，避免由此帶來的斷電風(fēng)險。

2.1.4 蓄電池組

對每節(jié)電池加裝蓄電池內(nèi)阻采集模塊（含溫度貼片）、對每組電池加裝電池組電流采集模塊，并配置智能網(wǎng)關(guān)模塊。蓄電池內(nèi)阻采集模塊（含溫度貼片）采集每節(jié)蓄電池的單體電壓、單體溫度、單體內(nèi)阻信號，電池組電流采集模塊采集每組蓄電池電流信號。采集模塊將監(jiān)測信號接入智能網(wǎng)關(guān)模塊，再將信號通過RS485智能監(jiān)控通訊接口及通訊協(xié)議上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測包括蓄電池組總電壓、單體電壓、單體溫度、單體內(nèi)阻、充放電電流等。

2.1.5 發(fā)電機(jī)組

通過設(shè)備的RS232/RS485/SNMP監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)：包括自動/手動/停止模式、正常關(guān)機(jī)狀態(tài)、緊急關(guān)機(jī)狀態(tài)、緊急停止、油料箱油料低位、低水位、過載或短路、過速、啟動失敗等狀態(tài)；線電壓、三相相電壓、相電流、零線電流、頻率、運(yùn)行時間、油壓、水溫度、油料量、轉(zhuǎn)速、電池電壓等參數(shù)。

2.2 環(huán)境設(shè)施監(jiān)控

環(huán)境設(shè)施監(jiān)控涵蓋了精密空調(diào)、智能新風(fēng)系統(tǒng)、普通空調(diào)、普通新風(fēng)系統(tǒng)、定位/（區(qū)域)漏水檢測、機(jī)房溫濕度、機(jī)柜溫度、防雷器等，監(jiān)測方式以及監(jiān)測內(nèi)容如下。

2.2.1 精密空調(diào)系統(tǒng)

通過精密空調(diào)設(shè)備的RS232/RS485/SNMP監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測精密空調(diào)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)：如精密空調(diào)開、關(guān)狀態(tài)，送風(fēng)溫度/濕度，回風(fēng)溫度/濕度參數(shù)等。實(shí)現(xiàn)對空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：如遠(yuǎn)程控制其開、關(guān)機(jī)等。

2.2.2 普通空調(diào)系統(tǒng)

普通空調(diào)需加裝紅外發(fā)射器/智能空調(diào)遙控器。紅外發(fā)射器通過紅外的方式與普通空調(diào)通訊，然后通過監(jiān)控內(nèi)置的紅外接口將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

智能空調(diào)遙控器通過紅外的方式與普通空調(diào)通訊，然后通過RS485/SNMP智能監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

監(jiān)測普通空調(diào)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)：如空調(diào)開、關(guān)機(jī)狀態(tài)等。實(shí)現(xiàn)對空調(diào)的遠(yuǎn)程控制：如控制其開、關(guān)機(jī)，實(shí)現(xiàn)其來電自啟動功能等。

2.2.3 智能新風(fēng)系統(tǒng)

通過設(shè)備的RS232/RS485/SNMP監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測新/排風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)：如設(shè)備啟停狀態(tài)、過濾網(wǎng)壓差狀態(tài)（新風(fēng)機(jī)專屬）等。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制：如遠(yuǎn)程控制其開、關(guān)機(jī)等。

2.2.4 普通新風(fēng)系統(tǒng)

需加裝輔助模塊。開關(guān)量狀態(tài)變送器將新/排風(fēng)機(jī)電源線的電流信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)量信號，（新風(fēng)機(jī)時選用）微壓差開關(guān)檢測過濾網(wǎng)兩側(cè)的壓差信號；經(jīng)由智能采集模塊上傳至監(jiān)控平臺進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。同時監(jiān)控平臺可通過控制繼電器裝置來實(shí)現(xiàn)新/排風(fēng)機(jī)的開關(guān)機(jī)電源控制。

監(jiān)測新/排風(fēng)機(jī)設(shè)備啟停狀態(tài)、過濾網(wǎng)壓差狀態(tài)（新風(fēng)機(jī)專屬）。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制其開、關(guān)機(jī)。

2.2.5 漏水檢測

在機(jī)房空調(diào)區(qū)域及水管沿線敷設(shè)漏水感應(yīng)繩，并通過引出線連接至定位漏水控制模塊。當(dāng)漏水發(fā)生時，漏水控制模塊通過檢測及處理漏水感應(yīng)繩電子信號的變化產(chǎn)生報警信號，并將信號上傳至監(jiān)控平臺進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

2.2.6 機(jī)房溫濕度

在機(jī)房區(qū)域安裝智能溫濕度傳感器。溫濕度傳感器將環(huán)境中的溫度量、濕度量轉(zhuǎn)換成電信號，通過設(shè)備的RS232/RS485/SNMP監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件實(shí)時監(jiān)測。同時智能溫濕度傳感器自帶液晶顯示屏，可在監(jiān)測現(xiàn)場查看當(dāng)前的溫度、濕度數(shù)值。

2.2.7 機(jī)柜溫濕度

在每一臺機(jī)柜前門的頂部、中部和底部部署溫度傳感器，用以監(jiān)測機(jī)柜內(nèi)IT設(shè)備的進(jìn)口溫度，實(shí)時監(jiān)測機(jī)柜內(nèi)的溫度值。

2.2.8 防雷器

通過加裝智能采集模塊采集防雷器輸出的干接點(diǎn)信號，并上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，監(jiān)測防雷器的狀態(tài)。

2.3 安防設(shè)施監(jiān)控

安防設(shè)施監(jiān)控主要包括視頻系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、消防控制器等。監(jiān)測方式以及監(jiān)測內(nèi)容如下。

2.3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在機(jī)房出入口、機(jī)柜間的通道、走廊等重要區(qū)域安裝攝像機(jī)，進(jìn)行全天候的視頻圖像監(jiān)視。前端攝像機(jī)獲取視頻信號，然后通過硬盤錄像機(jī)等設(shè)備進(jìn)行存儲和轉(zhuǎn)發(fā)；硬盤錄像機(jī)將數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時視頻查看、錄像回放、遠(yuǎn)程控制等操作。

實(shí)時監(jiān)視各路視頻圖像，通過在電子地圖上點(diǎn)擊相應(yīng)的圖標(biāo)即可查看該攝像機(jī)的當(dāng)前畫面?？伸`活設(shè)置錄像方式，包括24小時錄像、預(yù)設(shè)時間段錄像、報警預(yù)錄像、移動偵測錄像以及聯(lián)動觸發(fā)錄像等多種方式。支持硬盤存滿時自動從頭覆蓋，循環(huán)錄像。支持歷史視頻檢索回放功能，可根據(jù)錄像的類型、通道、時間等條件進(jìn)行檢索，回放速度可調(diào)。

2.3.2 門禁系統(tǒng)

對機(jī)房進(jìn)行門禁管控，采用進(jìn)門刷卡（刷卡+密碼，指紋，指紋+密碼）、出門按按鈕（刷卡）的進(jìn)出驗(yàn)證方式。門禁系統(tǒng)由控制器、感應(yīng)式讀卡器、電控鎖和開門按鈕等組成。當(dāng)讀卡器感應(yīng)到刷卡驗(yàn)證請求，即將卡中的信息發(fā)送到門禁控制器，控制器將檢查卡的有效性，然后決定是否開門。門禁控制器通過RS485/SNMP智能監(jiān)控通訊接口及通信協(xié)議將信號接入監(jiān)控平臺，接受監(jiān)控平臺軟件的實(shí)時監(jiān)控。

實(shí)時監(jiān)控門禁系統(tǒng)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)門狀態(tài)、門的刷卡記錄進(jìn)行監(jiān)測，并遠(yuǎn)程控制開門?？蓪θ藛T的進(jìn)出區(qū)域、有效日期、進(jìn)出時段等進(jìn)行授權(quán)，并可對人員進(jìn)行權(quán)限組劃分；可對門控器進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置操作；支持集中發(fā)卡功能。

2.3.3 防盜系統(tǒng)

在機(jī)房重要區(qū)域及出入口位置安裝紅外探測器實(shí)時監(jiān)測機(jī)房的人體入侵情況。紅外探測器的信號經(jīng)由智能采集模塊上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行防盜報警的實(shí)時監(jiān)測。實(shí)時監(jiān)測各點(diǎn)探測器的報警情況。

2.3.4 消防控制器

從消防控制器上獲取消防報警信號、氣體噴淋信號，經(jīng)繼電器轉(zhuǎn)換為干接點(diǎn)信號輸出，然后經(jīng)智能采集模塊采集，再將信號上傳至監(jiān)控平臺，由監(jiān)控平臺軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。監(jiān)測消防系統(tǒng)的各區(qū)域報警狀態(tài)和報警時間，不對消防系統(tǒng)進(jìn)行控制。

結(jié)束語

通過部署分布式（采集單元）一體化監(jiān)控主機(jī)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)房各子系統(tǒng)的一體化監(jiān)控管理。機(jī)房一體化監(jiān)控系統(tǒng)在保障性能指標(biāo)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了告警、權(quán)限、報表、聯(lián)動控制等功能的統(tǒng)一管理。通過機(jī)房一體化監(jiān)控技術(shù)可以迅速準(zhǔn)確定位故障根源，提高運(yùn)維效率，切實(shí)提高安全播出的保障能力。