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中國移動機房監控方案

來源：北京九純健科技發展有限公司 2013年05月22日 14:45

1概述
1.1系統的必要性
隨著計算機技術的發展和普及，計算機系統數量與日俱增，其配套的環境設備也日益增多，計算機房已成為各大單位的重要組成部分。機房的環境設備對溫度、濕度以及安全性的要求也越來越嚴格，這是保證計算機系統能夠正常運行的基本環境。一旦機房環境設備出現故障，就會影響到計算機系統的運行，對數據傳輸、存儲及系統運行的可靠性構成威脅，如事故嚴重又不能及時處理，就可能損壞硬件設備，造成嚴重后果。對于像中國移動需要實時交換數據的單位機房，機房管理更為重要，一旦系統發生故障，造成的經濟損失更是不可估量。目前許多機房的管理人員不得不采用24小時專人值班，定時巡查機房環境設備，這樣不僅加重了管理人員的負擔，而且更多的時候，不能及時排除故障，對事故發生的時間及責任也無科學的管理。
1.2 設計依據
計算機機房集中監控用戶要求
計算機站場地技術條件GB2887-89
1.3設計原則
系統選型高起點
技術*性：選用*的廠家產品
系統高可靠性：系統的硬件和軟件均采用技術成熟的產品
系統運行管理方便：軟件系統中文化，操作方便
能力強：承建單位技術實力強，服務完善
系統可擴展性能強：模塊化結構有利于擴容與擴展
投資少：系統選型具有高性能價格比
建設時間短：在較短的時間內完成系統的安裝調試
1.4功能要求
機房環境：機房溫濕度
圖像監控:對機房現場進行圖像間斷式監控.與傳輸。
集中監控：對以上內容通過計算機進行集中監控。
2機房監控系統組成
2.1 概述
1#-5#機房的溫濕度的監測和機房及服務器通道間的視頻監控。
2.2系統組成
系統由數字溫濕度傳感器、工控機、顯示器、大屏液晶顯示儀、組態網絡、協議轉換模塊、串口采集卡、監視器支架、工業電氣配電箱、視頻錄像卡、彩色半球攝像機、操作臺、視頻分配器、視頻插頭、視頻線、音箱和聲卡及屏蔽線等組成。
3設計方案
本著為用戶建立一個安全、實用、*的機房監控網絡的原則，在以下部分我們將結合用戶的實際情況，對設計方案加以論述。
3.1監控系統結構
系統分為二層：監控中心以及現場各種監控設備。
監控中心：
監控中心由工控機、顯示器、操作臺、大屏液晶顯示儀、串口采集卡、監視器支架、協議轉換模塊、視頻錄像卡、視頻插頭、視頻線、音箱和聲卡等組成。監控中心將采集所有的實時數據、視頻流和報警內容，并統一對所有事件作出響應。
監控主機與智能設備之間通過RS485/232或網絡連接，采用主從方式通過通訊協議相互通訊，取得各設備的實時數據，便于對事件的即時響應。
監控現場：
數字溫濕度傳感器和彩色半球攝像機。
3.2監控對象及內容
根據用戶要求，主要監控內容如下，以下將對各監控子系統分別進行介紹：
3.2.1機房溫濕度監控系統
3.2.1.1概述：對于面積較大的機房，由于氣流及設備分布的影響，溫濕度值會有較大的區別，應根據主機房實際面積及服務器的實際擺放位置，確定加裝溫濕度傳感器的數量，檢測機房內的溫度、濕度。

通過傳感器與主監控室的工控機的聯動可以實現機房的溫濕度同屏的實時顯示、超過預定值時，系統將發出報警聲音提醒現場管理人員；并且為了將來的拓展需要可以在軟件內部預留出無線貓通訊接口，在硬件上預留出無線貓的卡槽，以方便將來需要實現短信報警功能。

3.2.1.2溫濕度系統監控粗略的結構圖如下：

3.2.1.3硬件配置：根據機房服務器的實際使用面積，每個機房傳感器的具體配置

1#機房：服務器實際使用面積大約在100平米左右，以10/平方米安裝一個溫濕度傳感器，那么1#機房需要10個溫濕度傳感器，另外1#機房還單獨隔離出了一個小單間，有13平米左右，這里面再需要安裝一個溫濕度傳感器，這樣1#機房整體需要的溫濕度傳感器數量是11個。

結構圖如下：

2#機房：實際服務器的使用面積大約在60平米左右，1個溫濕度傳感器/10平米，所以需要6個溫濕度傳感器。

結構圖如下：

3#機房：服務器的實際使用面積大約在180平米左右，1個溫濕度傳感器/10平米，所以需要18個溫濕度傳感器。

結構圖如下：

4#機房：服務器的實際使用面積大約在200平米左右，但現有的4排服務器的使用面積大約實在80∽90平米左右，所以1個溫濕度傳感器/10平米，需要8個溫濕度傳感器。如果需要把將來待安裝的服務器考慮進去，即剩余的4排服務器，整體需要的溫濕度傳感器是16個。

結構圖如下：

5#機房：服務器的實際使用面積大約在300平米左右，共有12排服務器。但現有的服務器只有1排，大約所占面積約為10平方米，需要2個溫濕度傳感器。如果考慮到以后添加的服務器，那么整體需要的溫濕度是30個。

結構圖如下：

說明：1#——5#機房中的小方格代表JCJ100N溫濕度傳感器

3.2.1.4 溫濕度系統結構圖

3.2.1.5單個溫濕度傳感器接線結構圖

3.2.1.6溫濕度監控系統拓撲圖

3.2.1.7 組態軟件功能及界面介紹

通過計算機對各個機房進行溫濕度信號采集、顯示、存儲；

*每點溫度或濕度超限音箱報警；（可設定包括溫度上限，上上限，溫度下限，下下限；濕度上限，上上限，濕度下限，濕度下下限等值）；

*可顯示每點溫濕度歷史曲線數據；

*可顯示每點溫濕度的實時記錄曲線；

*可顯示每點溫濕度實時采樣數據；（超限報警時，音箱聲音報警同時，畫面對應數據變色閃爍）；

*可顯示每點溫濕度歷史曲線數據；（可設定坐標系內需要顯示點的溫度或濕度的曲線，可設定每條曲線的顏色、粗細、時間軸長短、起始時間等）；

*可生成每點溫濕度數據組態報表，亦可自動轉存成*.TXT文件包，放到共享文件夾中供局域網中其它計算機調用。

軟件界面

3.2.1.8產品的參數性能

JCJ100N數字溫濕度傳感器

工作電源	12VDC±10%
工作環境	濕度：5～95%RH 無凝露溫度：-40～80℃
溫度傳感器	鉑電阻Pt100
溫度測量范圍	（0～50）℃
測量準確度	Pt100：優于±0.5℃（0～50℃）
濕度傳感器	濕敏電容HS1101采用技術的固態聚合物結構
工作溫度	（-40～80）℃
反應時間（ta）	典型值＜5s
長期穩定性	典型值0.5%RH/年
有效測量范圍	10～95% RH
測量準確度	±3% RH（20～95%RH,20℃，無凝露）
輸出信號	RS485接口
變送器耗電參考	12V/50mA， 24V/50mA
變送器材料	ABS塑料外形尺寸：120×80×42mm
顏色	乳白色
重量	90g
安裝	壁掛式
本品可通過標準DB-9接口與計算機串口相連，當傳輸距離為15米時，碼元畸變率僅為4%；當通過標準485-232轉換接口與計算機串口相連，在傳輸距離為1500米時碼元畸變率小于等于4%，*符合EIA（美國電子工業協會）串行總線標準。當采用遠距離傳輸時，使用屏蔽雙絞線。

3.2.1.9．工控機：

品牌及型號：聯想天工610H

功能介紹：

P4:in 奔四處理器

CPU主頻：2.4GHz

內存：2.56M

硬盤：40G

操作系統：windows 2000 service

3.2.1.9 同類產品的性能比較

Ø JCJ100N與瑞士集成SHT溫濕度傳感器比較：

Ø JCJ100N:輸出信號上集成化設計，集溫濕度通訊電路為一體，直接輸出標準RS485信號，無需其他數據采集卡之類采集器進行數據采集，可直接計算機串口被計算機讀取數據，方便客戶使用；485數據信號無需中繼可直接傳輸1200米，抗干擾性能好。

Ø SHT：體積小，集成化設計，I²C信號輸出，該信號直接傳輸距zui多7米，該信號不能被計算機直接讀取，在中間必須再加一采集器，采集器要和傳感器一一對應，通過采集器轉變成計算機可讀取數據,增加成本，不方便使用。另外該產品溫度敏感元件與電路集成在大約1平方厘米的電路板上，在實際使用中電路自身的熱量會影響溫度采樣精度，產品所標溫度參數為理論參數，在真正標定時，與環境溫度會有1度以上的誤差，這是我們不采用該種形式測溫度的zui大原因。

3.2.2視頻監控

3.2.2.1概述：對監測環境實時進行監測，在無人靜態情況下，減少數據存儲量，減小硬盤存儲空間。

3.2.2.2 根據用戶的情況，我們可以參考1#-5#機房溫濕度傳感器的結構圖，來確定下來攝像機使用的數量。攝像機攝像機的視頻信號可以通過網絡送至監控中心。

1#機房是2排過道，4排服務器通道，所以用6臺攝像機。

2#機房是1排過道，2排服務器通道，1根柱子，所以用4臺攝像機。

3#機房是2排過道，8排服務器通道，所以用10臺攝像機。

4#機房是2排過道，3排服務器通道，所以用5個攝像機。

5#機房是1排服務器，所以用1個攝像機。

3.2.2.3簡單結構示意圖

3.2.2.4 單個攝像機接線結構圖

3.2.2.5系統功能

通過計算機對各個機房進行視頻信號采集、顯示、存儲；

*實時進行監測，但如果采用混合碼情況下，在無人進入靜態情況下減少數據存儲量，從而減小盤存儲空間；

*可同時顯示每監控點畫面；

*可放大顯示每一個監控點畫面。

3.2.2.6設備參數說明：

*工控機：LHV-DVRI28CA-P5

主處理器	in微處理器
操作界面	圖形化菜單操作界面，支持鼠標、鍵盤操作，可設置菜單的主題顏色
視頻輸入	支持28路復合視頻（PAL/NTSC）BNC（1.0VP-P75Ω）
視頻標準	PAL（625線，50場/秒），NTSC（525線，60場/秒）
系統資源	同時多路錄像，同時錄像回放、同時網絡操作
圖像分辨率	PAL/NTSC實時監視704 X 576/640 X 480 （監看為352 X 288/320 X 240）錄像回放352 X 288/320 X 240
圖像移動偵測	區域設置，每畫面可自由設置4個檢測區域（大小不限）
圖像壓縮	MPEG4/H.264
視頻記錄速度	實時模式，PAL制每路1~25幀/秒可調，NTSC制每路1~30幀/秒可調
畫質	4檔可調（可以設置10個等級）
硬盤	內置2個IDE接口，可擴展內置8~12個大容量硬盤
占用空間	音視頻，90~500M字節/小時
網絡接口	RJ45 10M/100M自適應以太網口
電源	220V，50HZ/110V， 60HZ
功耗	400W
使用溫度	－10~+55攝氏度
使用濕度	10%~90%
大氣壓	86kpa~106kpa
尺寸	4U標準工業機箱610X480X175
重量	28KG
安裝方式	機架安裝，臺式安裝

*彩色半球攝像機LHV

圖像傳感器	1/3" SONY Spuer HAD CCD
感光面積	4.9mm×3.7mm
有效像素	PAL: 500（H） ×582（V） NTSC: 510（H） ×492（V）
信號系統	P制/N制
水平清晰度	420電視線
zui低照度	0.8 Lux/F1.2
信噪比	大于48Db
快門速度	1/50s （1/60）~1/100，000秒
白平衡	自動跟蹤白平衡
鏡頭	標配 3.6mm,可自換為 6mm,8mm, 12mm
背光補償	內置
視像信號輸出	1.0Vp~p75Ω（BNC）
所需電源	DC12V
功率消耗	12mA
尺寸	Ф106mm×76.5mm
視頻接口	BNC

*視頻分配器

功能：可將一路視頻信號成多路信號，輸送到多個顯示與控制設備

*協議轉換模塊（RS485/232）

可將RS-232通信距離延長至1.2Km的距離，用于PC機之間、PC機與單片機之間構成遠程多機通信網絡。

*與工控機配套顯示儀

選用17寸三星顯示儀，與工控機配套的小型顯示器

*大屏液晶顯示器

通過大屏液晶顯示器，可以清晰的觀測到各點溫濕度的變化。

3.2.2.7 整體結構圖

綜上所述，采用這套方案監控集成系統具有下述特點：

1）通過簡單的瀏覽器界面，可訪問監控系統網絡上的所有機房的實時信息。

2）采用*組態方式，組態工具齊全，操作簡單，監控點組建擴充無需編程，可避免人為因素造成系統不穩定性，確保系統運行穩定可靠。全新的系統組態方式，使系統組建和維護更加輕松容易，組建過程無需編程人員，而是熟練的技術工程人員，zui大限度地降低工程成本，使系統有極優的性能價格比。輕松容易實現系統維護升級，確保服務質量。

3）可提高工作效率和管理質量。

4）能增強與辦公自動化系統和管理信息系統之間的數據交換能力。

5）系統集成可直接使用綜合布線系統，網絡擴展和升級十分容易，維護和培訓工作量小。

3.3槍機攝像機和球形攝像機的區別

區別是內部結構、成像原理和應用環境；除了網絡攝像機，其他攝像機原則上是可以共用的，主要是根據使用場合上面來進行選擇使用。

槍機攝像機以紅外的居多，主要針對一些沒有光線時也可以進行監測。而室內的監測主要以形攝像機和半球形攝像機為主，根據用戶的實際應用情況，我們選用半球攝像機。此攝像機適用于：光線充足的走廊、辦公室、機房、廠房等室內場所。

3.4 存儲空間算法

Ø 按碼率=1024KBPS （軟件可設定，典型應用為768KBPS）

壓縮格式為：CIF格式（該碼率畫質效果DVD效果）

采集率為：25楨/秒

按碼率每通道每小時占用硬盤存儲空間450M

即：26通道X24小時X450M=280G

1200G/280=4.2天

按碼率= 512KBPS（該碼率畫質效果VCD效果）計算每通道每小時占用空間225M

即：26通道X24小時X225M=140G

1200G硬盤可保存26通道數據8.4天。

該主機zui多可驅動4T的硬盤，如增大硬盤到4T可存儲數據28天左右。

1T=1000G

注意該算法為保守算法實際存儲天數會大于計算值

5產品質量與工程質量保證

嚴格按照ISO—9000系列進行標準化管理，嚴把質量關。靠管理促進質量，靠質量拓展市場。并達到以下質量目標：出廠產品達到檢驗，的合格。

5.1產品質量保證：

按照ISO-9001標準建立了質量體系，規定了質量體系的組織機構，明確了各部門及崗位人員的質量職責，對產品形成全過程的質量實施控制，使控制內容程序化、文件化。管理要素包括管理職責、質量體系、合同評審，產品流程控制、產品檢測和質量記錄等內容。

5.2工程質量保證：

按照ISO—9000標準的基本要求和工程相關的設計規范，開展工程施工和組織設計。

工程概況描述，包括系統構成、各分系統接口關系、相關的施工技術要求。

工程勘察二次設計，包括設備安裝施工設計、線纜敷設設計、并與建筑平面圖、電纜溝道、電纜過橋豎井及相關圖紙及技術要求相吻合。

施工布置包括完成二次設計及評審、編制與工程施工有關的施工、調試文件、設備、器件等內容，并交付用戶驗收和妥善保管。

明確施工工作任務，施工工具準備、施工人員進駐現場、申請工程開工報告等。

施工進度計劃，人員組織分工及質量崗位職責。

設備調試，系統聯調嚴格要求按照設備用戶手冊和系統調試大綱進行，并保存原始記錄，編制系統調試報告，提交用戶存檔

系統交付驗收，嚴格按照驗收技術條件，提交用戶進行驗收，包括視頻傳輸系統、系統軟件等軟硬件設備等。雙方認可，并簽署有關的驗收文件等。

6與人員培訓

提供核心設備用戶手冊、外購設備與器材的使用說明書，軟件的操作使用說明書。

現場安裝由本公司派相關技術人員現場指導，包括設備的安裝、分系統調試、系統聯調、線纜的敷設等。

對用戶操作使用和維護人員進行免費培訓，在設備到貨前*行一周培訓，達到基本了解產品的功能和相關技術指標，并初步能夠操作使用,在設備調試和系統聯調過程中進一步的達到熟練的操作使用，并能進行簡單的維護。

如用戶未來對系統擴容或二次開發上有特殊要求,需技術支撐,將就具體需求開設培訓課程。

7售后服務

合同訂貨設備的產品質保期為貨到后12個月。在質保期內因產品質量發生問題，公司無償修復，費用由公司負責。

在質保期內因用戶發生問題，我方提供方便，在24小時內現場處理，費用用戶承擔。

質保期過后，由于設備運行不當損壞，公司在24小時內響應，我方負責幫助修復，費用用戶負責。

我公司將隨時響應用戶的需求，可在zui短的時間內到達現場，維護系統的正常運行，以保證用戶設備的正常運行。

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