计算机机房动力环境集中监控系统建设技术方案书.doc

计算机机房动力环境集中监控系统建设技术方案书目 录一、前言11.1 需求分析21.2 技术依据31.3 设计原则3二、集中监控系统设计42.1 配电监测子系统42.2 UPS监测子系统72.3 UPS电池监控子系统102.4 精密空调监控子系统112.5 测漏检测子系统122.6 温湿度监测子系统132.7 门禁管理子系统142.8 消防监测子系统172.9 视频监测子系统182.10 其他子系统接入192.11 红外人体检测子系统202.12 照明控制子系统202.13 系统集成接口20三、MX2000集中监控系统203.1 系统概述203.2 系统结构及扩展性能233.2.1 组成结构233.2.2 系统扩展性能243.3 系统安全性253.3.1 不间断运行253.3.2 通讯线路网络化253.3.3 双机备份253.3.4 多级权限管理283.3.5 实时日志功能283.3.6 抗干扰性283.4 系统功能293.4.1 数据中心293.4.2 报警功能303.4.3 报表管理313.4.4 安全设定323.4.5 个性化管理343.4.6 远程浏览343.4.7 集中管理功能353.5 监控软件接口及集成383.5.1 串口总线接口393.5.2 TCP/IP协议接口393.5.3 OPC系统网关接口403.5.4 SNMP协议接口403.5.5 数据库接口413.6 监控系统性能指标及特点41四、项目实施需要配合部分424.1UPS监控需要的配合424.2配电柜监控需要的配合434.3市电电压监测434.4精密空调监控需要的配合434.5空调开关机状态监测需要配合点434.6视频监测444.7消防状态监测444.8监控主机44五、工期与售后服务445.1 机房智能监控系统建设工期445.2 售后服务44一、 前言随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分，因此机房的环境设备或子系统（如供配电、 UPS、空调、消防、漏水、温湿度、保安系统等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储以及整个系统运行的可靠性构成威胁，若事故严重又没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。尤其对于银行，政府，证券，海关，邮局等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。因此，为了保证机房运行的安全性和稳定性，目前许多机房的管理人员不得不采取 24小时专人值班的方式，定时巡查机房各环境设备。但这样不仅加重了管理人员的负担，而且在很多情况下往往不能及时排除故障，对事故发生时间、频率及原因等也无科学的管理与数据分析。尤其是目前国内普遍缺乏专业的机房环境设备管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理的维护人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题，深圳市茂讯科技有限公司成功地推出了“机房场地设备集中监控系统”，实现了对各机房设备的统一监控与管理，极大地减轻了机房维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了机房的科学管理，真正使“无人值守”机房成为现实。本着建立一个安全、实用、先进的机房监控网络的原则，在以下部分我们将结合机房的实际情况，对设计方案加以论的实际情况，增对实际要求，我们设计了一套集中监控系统方案，具体监控内容包括配电监测系统、重要线路的开关状态、发电机监控子系统、UPS监控系统、精密空调监控子系统、温湿度监控、漏水监控、消防监测、新风监控子系统、门禁管理子系统及集成其它子系统等。1.1 需求分析按照技术文件的要求， 机房集中监控设备及环境监控系统所涉及的监控区域，由监控中心服务器对该区域监控系统进行统一的管理，并能够通过客户端和WEB浏览器，使获得授权的相关管理人员通过网络对各监控子系统的运行状况进行管理，所有数据均以非常友好的人机界面显示在监控中心服务器上；系统建立可以扩充的整体平台；能够实现子系统之间的联动；实现电话语音报警、手机短信等各种报警；并且在满足现有需求的同时，方便地满足今后系统扩容的需求。应用本系统，在本工程中要实现对于动力环境部分：UPS监测系统、供配电监测系统、温湿度监测系统、精密空调监测系统、漏水检测系统、门禁状态监控系统、消防系统以及视频的监控和管理。具体监控设备的数量如下：监控设备名称监控数量备注机房区域UPS2台监控UPS运行参数及状态配电柜2台输入电量参数监控门禁1套门禁记录及门状态温湿度6组环境温湿度漏水检测1套机房空调地面漏水情况消防1套检测消防状态开关量监控8*16路/配电柜线路通断情况视频暂定4路机房视频监控精密空调2台监控空调运行参数及状态通过机房环境监控系统的建设，要能实现四个目标：Ø 为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源；Ø 节省机房运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的；Ø 确保提高机房管理工作效率并提供安全舒适的工作环境；Ø 适应发展需要，做到具有可扩展性、可变性，适应环境的变化和工作性质的多样化。1.2 技术依据（1）通信电源、机房空调集中监控管理系统技术要求（2）电源集中监控技术规范（3）电源集中监控工程设计规范（4）电源集中监控工程验收规范（5）计算机场地安全要求GB/T 9361-1988（6）计算机站场地技术条件GB2887-89（7）工业企业通信接地设计规范GBJ79-85（8）安全防范工程程序与要求 GA/T75-941.3 设计原则MX2000机房智能监控系统严格按照机房建设有关技术防范的规定建设实施，采用高标准的监控系统设计原则。 （1）技术先进性：监控设备均选用国际技术最新的专业厂家产品，软硬件均为模块化结构，电气隔离。采用RS232/485、SNMP和TCP/IP接口，符合国际最新潮流。（2）系统实时性：系统采用先进的多线程轮询技术，根据所监控设备的多少自动分配线程，实现负载均衡。机房监控所有设备的通讯间隔控制在5秒钟之内，敏感设备数据刷新能力在1秒以内。每个监控单元均可实时处理和存储监控数据。（3）系统可靠性：系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品，各模块间互相独立，互不干扰，并具有热插拔和主设备倒换功能，在设备更换时不影响整个系统的正常工作，保障系统全天候正常运行；系统的局部故障不影响整个监控系统的正常工作。 （4）系统开放性：监控系统预留多种对外接口，能向上级集中监控平台提供监控软件的所有监控数据及报警信息，其中数据接口包括TCP/IP接口、SNMP协议接口、OPC接口以及XML接口等。（5）系统可扩展性：系统的建设采用模块化结构，具有灵活的多级组网功能，模块化结构有利于扩容与扩展，扩展成本低廉。（6）系统易维护性：软件系统中文化，操作简单方便，日常维护时间少，所有的监控内容均在一个软件平台中察看，具有统一的监控界面，并能在监控中心实现所有机房的远程集中管理、维护及升级。二、集中监控系统设计根据楼层和具体设备分布设置集中监控服务器，在各层设计安装信号采集设备，安装在机房内机柜上。通过网络汇总至监控室，通过统一平台获得系统所有数据参数实现远程统一管理，在大屏幕上显示各监控对象的参数及状态。集中监控服务器采用性能优良的工业控制主机。整个监控系统统一使用UPS电源，以保证市电停电时系统也能正常运行。集中监控系统基本配置：监控系统采用性能良好的工业采集设备与各种监控设备进行通讯。所有扩展单元均采用性能优越的8000系列。采用先进的MX2000监控系统软件。监控中心配置：监控中心采用先进可靠的工控主机服务器，我们根据技术本身的可行性提供了监控服务器的双机备份功能。为监控中心系统在针对机房环境有所要求的应用中提供高稳定性的冗余数据采集和监控系统。集中监控内容包括以下部分：配电监测子系统、UPS监测子系统、精密空调监控子系统、漏水检测子系统、温湿度监测子系统、消防监测子系统、门禁管理子系统、视频监控子系统及集成其他系统。下面介绍各个子系统的建设方案。2.1 配电监测子系统监控对象：高压配电柜、变压器后端配电柜、低压配电柜、UPS后端配电柜、列头柜，各主要开关状态、主开关柜的输出电压、电流。监控实现：在机房配电柜上的总进线处安装电量监测仪。其中电流监测用电流互感器变换后再由电量仪测量。电量监测仪自带RS-485通讯接口，可以直接与多串口扩展单元连接。用智能电量传感器连接重要开关输出，监测其电压、电流、开关状态，经多串口扩展单元传给监控服务器进行显示、报警。将配电柜内配电柜自动转换和切断设备接入多串口扩展单元或DO扩展模块，实现紧急情况下切断配电柜电源。通过软件设置，管理员可在远端切断配电柜电源。监控性能：实时显示并保存各配电柜总进线的各监测参数的数值。设定电压、电流的上限值与下限值，当监测的电压或电流超过设定的允许值时，系统诊断为有故障（报警）事件发生，监控主系统发出报警。此外，针对服务器配电柜各路开关的输出电流作实时监控显示，以作为调整平衡负载的依据，优化配电运行，确保配电的正常稳定供应。监控内容：实时参数：实时监测两个配电柜主进线的相电压、相电流、相功率、频率、功率因素等。各路开关：监测服务器配电柜各路开关的输出电压、电流、状态。监控参数列表：参数监控指标变化率报警范围说明3相相电压监测220V+15%>=253V<=187V3相线电压检测380V+15%>=437V<=323V3相电流监测-根据实际情况有差异3相功率监测-根据实际情况有差异3相功率因素监测-根据实际情况有差异频率监测50Hz+3%>=52Hz<=48Hz21路开关状态监测-停电报警监测-依协议进行监控示意图：图2.1 配电柜监控电量参数示意图图2.2 配电柜监控开关状态示意图2.2 UPS监测子系统监控对象：机房的UPS 。监控实现：UPS支持RS232/485或SNMP协议通信接口，UPS的RS232/485通讯接口通过多串口扩展单元接入监控服务器。采集到UPS各种运行数据及状态信息，经过处理后的数据发布到对外数据接口，集中监控平台或监控客户端直接读取监控服务器对外数据接口的数据，实现UPS的在线实时监控。系统采用模块化结构，后期增加UPS时只需添加相应设备即可，整体无需做任何改动。监控性能：实时显示并保存各UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态。实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或越限时，嵌入式监控服务器系统发出报警。监控内容：A、模拟量:输入相电压，输出相电压，旁路相电压，输入相电流，输出相电流，旁路相电流，电池电压，电池电流，输出频率，系统负载，电池充电程度，电池后备时间等。B、数字量:输入电压越限，输出电压越限，输出频率越限，过载，电池工作模式，旁路工作模式，电池电压高，电池电压低，系统报警，整流器报警，逆变器报警，系统关机，旁路电压超限等。注意：UPS监测的内容需根据UPS所提供的协议而略有变化，上面的内容只作参考。根据用户要求实现UPS控制功能。监控参数列表：参数标准参数报警范围说明线电压380V厂家设置依协议进行相电压220V厂家设置依协议进行电流-根据实际情况有差异有功功率-根据实际情况有差异无功功率-根据实际情况有差异功率因素-根据实际情况有差异频率50Hz厂家设置依协议进行电池参数-根据电池数量有差异后备时间-厂家设置根据电池数量有差异报警信息-依协议进行监控示意图：在下图中，实时参数以具体数值显示；工作状态以LED图标显示，绿色表示该状态启动，灰色表示该状态没有启动；报警信息以LED图标显示，红色表示报警状态，绿色表示正常状态。图2.3 UPS监控参数表示意图图2.4 UPS监控报警参数示意图2.3 UPS电池监控子系统监控对象：UPS的配套电池。监控实现：利用电池监测仪，采集每节电池的电压及电池总电压；在电池总进线及输出端安装直流电流传感器，实时监测电池组的总输入和输出电流；通过安装电池表面温度传感器，实时监测电池组的温度。监控性能：实时监测各节电池的电压和电池组电流等参数，当电池电压不正常或电池需要更换时能给出相应的提示信息和报警。监控内容：各节电池电压，各电池组总电压，总电流及电池温度等。监控参数列表：参数标准参数报警范围说明各节电池电压-厂家设置根据电池数量有差异总电压-厂家设置根据电池数量有差异总电流-厂家设置根据电池数量有差异电池温度10-30-根据实际情况有差异后备时间-厂家设置根据电池数量有差异报警信息-依协议进行监控示意图：图2.5 UPS电池监控参数示意图2.4 精密空调监控子系统监控对象：机房所有精密空调。监控实现：精密空调提供RS232/485通讯接口，分别通过多串口扩展单元接入监控服务器，对精密空调运行状态进行在线实时采集监控。系统采用模块化结构，后期增加精密空调时只需添加相应软硬件模块即可，无需对系统进行改动。监控性能：监测精密空调运行状态，用图形和颜色变化来显示空调的工作情况，故障时进行报警。能够实现空调的制冷器运行状态、压缩机高压故障、过滤网阻塞等的监测与报警。可以通过本监控系统在远端监控室内控制空调机的启、停，及改变温度与湿度的设定值。此外，能够实时显示并保存各空调通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。监控内容：A、监测量：回风温度、回风湿度、回风温度上限、回风湿度上限、回风温度下限、回风湿度下限、温度设定值、湿度设定值、空调运行状态、压缩机运行时间、乙二醇运行时间、加热百分比、制冷百分比、加热器运行状态、制冷器运行状态、除湿器运行状态、加湿器运行状态、温湿度变化曲线图、压缩机高压报警、压缩机低压报警、空调漏水报警、温湿度过高报警、温湿度过低报警、加湿器故障报警、主风扇过载报警、加湿器缺水报警、滤网堵塞报警等。B、控制量：空调的远程开机、关机。空调的温、湿度的远程设定。空调的所有监测与控制部份的具体情况可依据空调厂家提供的通讯协议略有变化。监控参数列表：参数标准参数报警范围说明回风温度-厂家设置根据实际情况有差异回风温度上限/下限-厂家设置温度设定值15-25根据实际情况有差异温度-根据实际情况有差异回风湿度-厂家设置根据实际情况有差异回风湿度上限/下限-厂家设置湿度设定值35-65%根据实际情况有差异湿度-根据实际情况有差异压缩机运行状态-加热器运行状态-制冷器运行状态-除湿/加湿器运行状态-开机状态-关机状态-来电自启-监控示意图：图2.5 精密空调监控示意图2.5 测漏监测子系统监控对象：各层空调机房内精密空调下方及其水道。按空调分布进行监测。其中每层机房内各使用一套。监控实现：采用TTSIM-1型定位式漏水监测控制器，根据现场实际需求，选择相应的漏水感应绳，分别围绕精密空调一圈，达到实时检测每一处可能产生漏水的地方。在总控中心窗户周围布漏水感应绳，实时监测水源。漏水监测控制器通过RS-485总线直接连接到多串口扩展单元。监控性能：以电子地图方式实时显示并记录漏水线缆感应到的漏水状态、漏水位置及漏水控制器的状态。当空调或其沿线水管漏水时，监控主系统发出报警，并有相应的图示和文本框显示漏水发生的位置。漏水监测理论误差小于0.5米。监控内容：实时检测并记录漏水报警变化情况。如下图所示，在漏水监测系统中所监控漏水感应线的状态以线条和图标的形式显示。一旦有漏水发生，所对应位置的线条会立即变成红色，并以文本方式显示相应的漏水地点。线条正常情况下是绿色的。监控参数列表：参数监控指标说明漏水位置漏水报警监控示意图：图2.6 机房漏水监测示意图2.6 温湿度监测子系统监控对象：机房内各个区域的绝对温度和相对湿度。监控实现：在机房内的重要区域及重要机柜内安装温湿度传感器，其输出数据信息通过多串口扩展单元接入监控服务器进行处理。监控性能：以电子地图方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，显示短时间段内的变化情况曲线图。并可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的上限与下限值。当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，监控主系统发出报警。监控内容：由温湿度传感器采集各机房内的信号，实时显示温度信号、湿度信号。监控参数列表：参数标准参数变化率报警值说明温度值A 级 5-35  B 级 5-35 +5>=35<=5湿度值A 级40%-70% B 级 20%-80%+10%>=85%<=10%监控示意图：图2.7 温湿度监控示意图2.7 门禁管理子系统监控对象：对机房内各主要进出通道实施门禁进出管理。监控实现：门禁采用SYRIS的NT4门禁控制器和SYRIS非接触式感应卡读卡器。监控系统用RS-485总线与门禁控制器通讯，读取其资料，包括刷卡者ID、时间、门编号和方向等。如有必要，还可以进行开门控制。对二楼数据中心的通信机房安装双向刷卡管理。门状态由门磁输出开关量给I-87051模块采集。当门打开时，门的图标是一个打开的门，反之是一个关闭的门。监控性能：采用非接触式感应卡方式的，实现对机房主要通道的人员控制并记录。每人一张卡，通过卡管理系统授权，进入不同区域。记录并显示从各门禁入口的进出门管理资料及门的开关状态。当有人员刷卡进门时，系统立刻弹出相应的门禁记录管理窗口，同时可将相应持卡人的照片与管理资料一并弹出（按出门按钮出门时可不显示出门资料）。在进出门资料中，显示持卡者的进门时间、卡编号、持卡者的姓名、所属部门以及所进、出门的名称。能实现远程开门，并有门开超时报警等。监控内容：实时对各门禁读卡器所读到的数据记录并显示在门禁管理资料中，并可实时监视各门的开关状态。监控参数列表：参数标准参数报警范围说明门开关状态-门进出资料-报警信息-依协议进行监控示意图：图2.8 门禁管理监控示意图门禁远程集中管理功能实现多个机房门禁的远程集中统一管理，每个机房可使用多个门禁控制器，所有门禁控制器通过计算机网络连接在监控中心，监控中心的集中管理功能如下：进出资料统一管理：记录每张进出门卡在各个机房门的刷卡情况，在进出资料管理一览表中，可浏览到每个机房的详细刷卡情况，包括进出门的时间、机房名称、门名、姓名、所在部门及进门权限等。门禁控制器统一管理：在控制器设置界面对全部联网门禁控制器进行集中设置，根据每个门禁控制器实际使用情况，启用或关闭门禁通道。进出门卡授权统一管理：在多个机房门禁系统中采用一卡通授权管理，在监控中心可设定任何一张进出门卡在各个机房的进出权限。除此之外，还可进行门卡远程挂失、删除、及时避免门卡丢失造成的损失。进出门卡信息查询：查询各张进出门卡在每个机房的进出门权限，查询各个机房已授权的进出门卡。集中管理界面：2.8 消防监测子系统监控对象：机房消防监控系统。监控实现：通过消防厂家提供的通信接口或接点信号，如果能够提供通讯接口，则消防主机可直接接入多串口扩展单元，如是接点信号，则需要通过一个DI扩展单元对接点信号进行采集后才可与监控服务器进行通讯。同时将消防输出信号接入门禁系统，实现消防联动。监控性能：实时显示并保存消防主机通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。监控内容：监控各区消防报警状态、消防主机的状态。系统检测消防主机的信号，即时显示消防系统状态。监控参数列表：参数监控指标说明消防报警-监控示意图：图2.9 消防监测示意图2.9 视频监测子系统监控对象：机房视频监控系统。监控实现：采用嵌入式硬盘录像机，联网的嵌入式硬盘录像机可指定在监控画面的某一通道上显示，可分成多个页面，通过翻屏切换实现监控画面浏览。 监控性能：本系统结合IT领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录、TCP/IP网络等技术，代码固化在FLASH中，使得系统运行更稳定。监控内容：实时显示各个重要监控区域的监控图像，以定时录像、手动录像、移动侦测录像等方式保持录像资料；通过开关量报警信号的输入实现和其他安防系统的联动录像。监控参数列表：参数监控指标说明移动侦测录像H.264标准每秒25帧硬盘满自动覆盖-图2.10 视频监测示意图2.10 其他子系统接入本系统支持TCP/IP、SNMP、RS232/422/485、开关量、模拟量、OPC网关等多种接口系统的无缝接入，只要用户提供以上接口中的一种和配套的通讯协议，系统即可无缝接入相应子系统。实现统一管理控制。2.11 红外人体检测子系统采用红外双监探头，检测是否有人体入侵。当系统检测到有人体入侵时，和视频录像联动，记录人体入侵情况。三、MX2000集中监控系统3.1 系统概述MX2000监控系统以满足不同用户的实际要求为出发点，兼顾系统运行的稳定性、可靠性及扩展功能。系统的硬件和软件组成均采用多层次模块化结构。硬件组成结构采用模块化、结构化设计；软件组成结构基于TCP/IP协议网络，采用分布式事务处理方式设计。不仅实现了组成网络的分布式结构，还实现了各种监控功能的分布式构成。灵活的组网监控方式，支持多种网络的接入和互连互通，适合大规模分散机房集中监控，具有成本低、扩展性好及建设周期短等优点。 集中监控系统的四层结构： 1、物理层：包含嵌入式监控服务器、AI/DI/IO扩展单元及各种前端传感器，实现现场数据的自动采集及控制。 2、网络层：以计算机网络为传输媒体，包括局域网、广域网、因特网、ADSL、2M、CDMA/GPRS、VPN等，使用TCP/IP协议，在多种操作系统(Windows、Linux、Unix)上实现多机房信息传输，为MX2000软件平台提供网络接口。 3、MX2000软件平台：实现多机房网络集中管理，协调各种应用功能的实现及联动。 4、应用层：实现高级应用功能，包括对外接口、数据库接口、多屏显示接口、报警接口等。MX2000集中监控平台电视墙KVM屏幕弹出、多媒体语音、电话、短信、Email等客户端、Internet浏览、电话、短信监控等AgentCenterUnix/Linux/Windows计算机网络监控服务器各种监控设备监控系统办公自动化楼宇监控其它系统MysqlMSSqlserverParadoxOracle集中监控系统结构图应用层集中监控平台网络层物理层MX2000四层结构相对独立，又互相联系，一层确保前端传感器采集控制无故障，达到无人值守的要求；二层基于网络及系统的数据传输管理，使用分布式事务方式及一体化思想，实现前端机房监控的网络集中化，确保监控网络的无限扩容；三层为集中监控平台，实现各功能模块及各种应用无缝集成，确保各种应用功能的有机结合；四层为拓展监控系统的各种应用功能，提供良好的人机互动平台。采用了四层结构的MX2000机房集中监控系统，适应大规模监控网络的要求，保证监控的稳定无故障运行。软件平台采用了分布式事务处理方式，能无限扩展对监控前端设备的监控，无论前端监控设备的规模如何大，软件平台的监控结构及方式都不用变化，实现了集中监控系统的无限扩容；采用了远程集中管理方式，管理人员不需要到现场维护，只需在控制中心远程操作，实现了对所有机房的远程集中管理；采用了软件应用功能模块化，无论增加什么功能，都不涉及到软件平台的改动，确保软件稳定运行，应用功能灵活扩展。3.2 系统结构及扩展性能3.2.1 组成结构为提高系统运行的稳定性和可靠性，增强系统的扩展功能，减少用户不必要的花费，整个监控系统采用模块化、结构化设计。采用逐级汇接的结构，分别由前端监控管理中心、扩展单元、监控模块、监控中心和远程监控站组成。在设计中充分考虑系统的稳定性、兼容性、系统所有设备的性价比、及系统以后扩展、扩充需要，能以最少投资方便地纳入系统监控体系中。监控中心（SC）的功能是对所有机房监控系统的集成，实现集中监控管理。远程监控站（SP）的功能主要是支持用户远程监控服务，采用国际流行的JAVA技术，能够适应用户的各种平台，安全性高，可以提供远程用户与现场监控管理中心一样的功能。前端监控管理中心（SS）采用MX2000嵌入式监控服务器，嵌入式监控服务器基于Linux 环境工作，它既可独立运行（对机房监控设备进行数据采集处理），也可以向远程监控站提供监控服务，通过对外接口与集中监控平台传输数据。扩展单元（EU）由MX2000的协议单元、多串口扩展单元、AI/DI扩展单元、各种控制执行单元和智能设备的智能控制单元组成，其中各个扩展单元直接插入嵌入式监控服务器，全面确保系统稳定、安全可靠。多串口扩展单元完成由监控模块采集的各种数据传输到嵌入式服务器；一个多串口扩展单元可提供多个RS232或RS485/RS422接口，可以连接各种测量传感器采集、传输数据。AI/DI扩展单元实现对模拟量/开关量的采集控制；协议转换器完成机房各种智能设备的不同协议转换成一致的通讯协议信号传入嵌入式监控服务器。监控模块（SM）是一系列的信号采集单元、测量传感器、摄像机、协议转换器及相应的控制执行器和智能设备的智能控制器。根据系统需求，监控模块接入到相应的扩展单元中，并且定时快速采集和执行相应的数据处理或控制操作。3.2.2 系统扩展性能监控系统前端采集采用嵌入式监控服务器，嵌入式监控服务器基于TCP/IP网络化监控结构，充分利用内部的局域网，硬件连接简单方便，可达到系统的无限扩展。网络化监控连接系统图机房1-1一级监控中心嵌入式控制器WWW浏览 嵌入式控制器机房1-nTCP/IP网络TCP/IP网络 机房k-1TCP/IP网络 嵌入式控制器二级监控中心TCP/IP网络 嵌入式控制器机房k-n一级监控中心 3.3 系统安全性3.3.1 不间断运行系统全部硬件均为工控设备，硬件网络清晰简单，扩展非常方便，而且可靠性极高。信号处理接口板的平均无故障时间也在20万小时以上。模块采用全密封结构，固态封装，可靠性极高。前端采集主机采用嵌入式监控服务器，具有加电自动运行、防网络病毒等特点，实现采集的不间断运行。3.3.2 通讯线路网络化对于每一层或集中的几个机房配前端嵌入式监控服务器，通过局域网连接到监控中心，极大程度减少布线的复杂及线路间的相互干扰。网络化的监控线路具有以下优点：1、扩展性能强。2、线路结构简单，维护方便。3、抗干扰能力强。4、具有前端数据备份能力。3.3.3 双机备份据统计，最容易影响系统稳定的就是电脑系统本身。一些容易坏的机械性零件如风扇或硬盘常常使系统死机。采用双机备份的机制可保护当第一主机因故死机时，作为备份的另一部主机会立即取代第一服务器的地位,继续进行资料的采集工作。双机设定会增强系统整体的稳定性。双机备份工作方式请看下面两幅图，它们说明了双机备份的运作方式。图一说明在正常状况下第一主机可与来自与嵌入式监控服务器所连接的串行设备收送资料。图二说明当第一主机停止反应时，切换至交换控制状态，作为后备的第二主机会立即取代第一主机的地位。 Ø 双主机的设定可让指定的第一或第二主机从嵌入式监控服务器的串行接口收到资料。第一主机与其相连的串行设备用TCP/IP Socket读写资料。第二主机处于系统工作状态监测模式。Ø 主动检查的系统自检功能双机备份功能与为用户提供的系统实时自检功能组合在一起可建立在两个主机间的主动检查功能。第二主机实时监测第一主机的运行状态，当发现第一主机的运行异常后立即切换至控制状态，取代第一主机的位置。Ø 被动监测的看门狗功能双机备份功能与为用户提供的看门狗硬件和软件组合在一起可建立在两个主机间的被动检查功能。只要第一主机停止回应，看门狗立即给第二主机发出警报，第二主机接收到报警后立即切换到控制状态。此步骤有时只需花数微秒时间；有时却需花一至两秒时间。时间的长短由看门狗所提供的功能与版本来决定。Ø 第二主机得到控制权当第二主机发现第一主机已经停止回应，第二主机会直接发出命令接替第一主机的控制权，允许第二主机有完整的资料采集和监视权。当第一主机恢复运转后，再将控制权交回第一主机。Ø 迅速又稳定的冗余解決方案目前市面上有不同级别和不同价格的冗余解決方案。双机备份功能提供了迅速又稳定的冗余解決方案。因为有了双机备份功能，在硬件投资中多一台电脑就可以增强资料采集系统的整体稳定性。Ø 实时控制转换冗余系統的主要特点之一就是控制转换时间。本系统的双机备份功能提供了先进的软件技术让第二主机能送出指令来转换控制权。本身控制转换时间为百分之一秒。Ø 双向资料传送资料采集端可同时传送串行资料到不同的目标主机，这是控制转换功能避免资料流失的重要特色。另外也可利用此功能来建立一个资料备份系统或网络上的远程监视系统。3.3.4 多级权限管理整个集中监控系统，从嵌入式监控服务器到中心管理软件均由多级权限管理，不同的级别实现不同的功能，严格限制低级管理员的访问和操作能力，保证系统操作的安全性。3.3.5 实时日志功能整个集中监控系统，凡是可自动存储数据的单元均可实时记录报警日志、管理员操作记录和访问记录等信息，确保可及时准确地发现问题，辅助追查事故原因。3.3.6 抗干扰性采用六类线主干线路，统一规划包括电源线路、控制信号线缆，音视频线缆等在内的全体布线系统，能够保障机房内通讯的稳定。系统能够自动检测各模块的通讯错误和故障，在复杂的机房环境中，线路干扰对系统造成数据错误是难免得，相当一部分设备的通讯是带校验码的，但也有很多设备的通讯不带校验码，当误码时就可能造成系统误报警。一般的监控系统采集到报警数据后即进行报警；而MX2000监控系统除了长度校验、校验码验证外，还可以根据实际情况进行多次确认才报警。这样使正常情况下系统的误报率可低于0.1%；当发生通讯错误和故障时系统发出报警信息，提醒值班人员及时排除；当供电意外中断并恢复供应时，各工控设备能自动根据设定重新启动并传输未传数据，同时系统软件也可自动启动和接收数据，保障数据的完整性。3.4 系统功能MX2000监控系统根据用户对机房管理的需求，能对各不同地域的机房场地的动力环境实现集中监控，包括对机房动力系统（包括配电柜、UPS）、环境系统（机房专用精密空调、漏水检测、温湿度监测、消防监测）、安防系统集成（门禁管理、图像监控），具有完善的监测和控制功能，更为重要的是要融合了机房的管理措施，对发生的各种事件都结合机房的具体情况非常务实的给出处理信息，提示值班人员进行操作。实现了机房设备的统一监控。智能化实时语音电话报警、实时事件记录能有效减轻机房维护人员负担，提高系统的可靠性，清楚处理各种事件关系，实现机房的科学管理。MX2000监控系统功能分别为数据中心、报警功能、报表管理、安全设定、个性化管理、远程功能、集中管理等。3.4.1 数据中心监控系统数据中心的数据处理能力强大，具有丰富的功能模块。数据中心可存储多年的数据（仅与硬盘空间有关），可查询任意监测对象在任意时间段内的历史数据（通过列表方式和曲线图方式显示），最大值，最小值，平均值及某一特定时刻数值。数据中心对敏感设备数据刷新能力在1秒以内，并可以对任意监测对象的历史记录进行查询，可生成各个时间段内的历史曲线。实时数据：数据中心系统可实时查询机房内各监控设备的运行状态、运行参数及各种故障参数等所有的数字、模拟数据，所有数据均以友好的人机界面显示出来。数据中心系统持续不断地收集各监控单元上报的各种实时数据，并根据各监控点的实际情况将采集的数据进行分析、处理；系统根据采集到的数据生成实时动态曲线图，供操作员分析机房设备和环境变化的趋势发展，以做出有效的事故预防处理。 历史曲线： 数据中心系统能够保存所有监控数据。利用历史数据可随时查询各个监测项目的历史资料，查询任一天、任一时或跨月份的历史数据曲线，亦可查询某一天的最大值、最小值和平均值，将查询结果以列表方式显示或打印，供分析统计之用。数据备份：数据中心系统具有自动数据备份功能，以保证主数据库损坏后能立即恢复。对于事件记录、操作记录等重要信息均实行多重备份，除在每个监控服务器处存储备份外，在数据中心系统还有一份总的记录备份。确保发生事故后有据可依。3.4.2 报警功能报警等级：系统具有强大的报警级别报警，可区分多级报警，等级越高，其处理优先级越高，当多个事件同时产生时，首先处理优先级高的事件，再依次处理优先级低的事件。当系统出现报