机房工程系统
1、系统概述
智能化机房工程是一个集多系统的系统集成工程,从某种角度可视为电气通讯工程和装修工程完美的结合工程。电气通讯是工程的核心,装修是电气性能达标的保证工程,共同造就一个和先进现代通讯机房相匹配的运行环境。它主要包括:机房供配电管理系统、机房UPS不间断电源系统、机房独立地线系统、机房专用空调系统、机房区新风系统、机房PDS结构化综合布线系统、机房专用气体消防系统、机房安保监控系统、机房电子门禁系统、机房动力设备环境集中监控系统,机房特殊室内装饰系统等的综合集成工程。
2、系统功能
用户弱电机房是各种信息系统的中枢,机房环境必须保证智能化核心设备、网络设备、存储设备、各类监控设备等高级设备能长期而可靠地运行,同时还为机房工作人员提供一个舒适而良好的工作环境。所以在建设机房的时候,需要专业化的机房公司承接机房的设计和施工工作。
机房系统工程的建设目的是:通过机房系统建设,实现信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境。采用“分散控制、集中管理”的模式,本着“按需集成”的主导思想,尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性,应付突发事件的发生。因此系统应具备:
1、标准化、开放性、可扩展性、互联性、安全性、先进性、经济性;
2、着重考虑与系统的兼容性和互通性;
通过专业化的机房设计和施工工作,我们必须达到以下目标:
l保证智能化核心设备的可靠性。
l延长智能化核心设备的使用寿命。
l满足用户的特殊要求。
l保证场地工作人员的身心健康。
所以在这次的用户智能化机房方案设计时主要考虑以下几点:
1.信息系统越来越依托网络提供服务,高可用性的供配电系统是至关重要的。必须对全部网络数据节点、服务器、网络设备、存储设备等提供全面的保护。一方面避免由于电力故障造成设备的瘫痪,另一方面保证在断电的情况下,系统能继续可靠的运行,不使数据丢失和损坏。
2.智能化机房内设备众多,对环境温度和尘埃数量都有严格的要求,所以选材必须有严格的要求。
3.智能化机房室内装修要达到舒适宜人、简洁明快的效果,使工作人员能身心良好的工作。
4.由于机房用途的特殊性,机房一经竣工,不宜再进行阶段性翻新,因此在选用装修材料时考虑用吸音效果好、不易变色、变形、易清洁、防静电、防电磁干扰、防火性佳,且耐用的材料。
5.尤其应重视智能化机房内设备和供配电材料的可靠性,全部需采用符合国际标准的进口产品或国内优质标准的产品,技术性能和安装工艺均符合甚至超过国家标准,以确保系统运行稳定,使故障率达到最低。
6.弱电机房设计应具有超前意识和较高的科技含量,应考虑到今后增加设备所需的空间、空调及电力,能够满足未来业务发展的需要。
3、设计依据
《电子智能化机房设计规范》(GB-93)
《智能化机房场地技术要求》(GB-)
《智能化机房活动地板的技术要求》(GB-86)
《智能化核心设备站场地安全技术》(GB-88)
《电子智能化机房施工及验收规范》(SJ/T-93)
《低压配电设计规范》(GB-95);
《供配电系统设计规范》(GB-95);
《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)
《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)
《高层民用建筑设计防火规范》(GBJ-95)
《建筑内部装修设计防火规范》(GB-95)
《火灾自动报警系统设计规范》(GB-98)
4、设计方案
根据现场环境及用户需求,用户智能化工程拟主要设计2个机房,分别为:省政务外网机房,该机房作为机关大楼的互联网及省政务外网接入的机房应用;省政务内网机房,该机房作为机关大楼的省政务内网接入机房应用。机房包含综合安防、广播、BAS及BMS控制主机等核心设备以及网络连接及安全的主要设备。主要内容为装饰工程、照明/动力供配电工程、防雷/接地工程、空调/新风/排风工程、环境监控工程。
4.1、设计范围
机房系统设计包含如下内容:
1、机房平面布置设计
2、结构装饰系统设计
3、供配电系统设计
4、UPS不间断电源系统设计
5、联合接地、静电释放系统设计
6、防浪涌保护系统设计
7、空调新风系统设计
8、环境集中监控系统设计
4.2、技术指标
根据机房内各类智能化核心设备对机房环境的技术指标要求,综合对应智能化核心设备GB标准;主要以GB标准A类机房为设计标准,具体技术指标如下:
1、环境要求:
开机:
温度夏季22±2℃,冬季20±2℃,变化率5℃/h,要不凝露
湿度45%--65%
停机:
温度5℃-----35℃,变化率5℃/h,要不凝露
湿度40%--70%
尘净度:粒度0.5μm
个数粒/dm3
噪音:5点测试平均值68dB
磁场干扰:≤A/m
无线电干扰:频率范围0.15~MHz时不大于dB
2、供配电要求:
电压V/V
电压变动范围V±5%
频率变化范围50Hz±0.2
波形失真率±5%
瞬间电压波动不超过V±15%,且在3个周期内恢复。
主机设备供电单回路控制
器材选用安全可靠,考虑最恶劣情况的安全。
3、照明要求:
弱电机房在距地面0.8m处,照度不应低于Lx;基本工作间和第一类辅助房间不低于Lx。
应急事故照明:照度应为普通照明照度的1/10.
应急疏散照明:照度应大于等于5LUX。
4、地线要求:
交流工作地电阻1Ω
交流保护地电阻4Ω
直流保护地电阻4Ω
防雷保护地电阻10Ω
静电释放地电阻10Ω
5、结构装修要求:
天棚:
可上人维修设计
吊筋单点悬挂kg
金属扣板×单块承重3.8kg
全钢地板:
集中负荷(Conc.Load)N
桁梁挠度(Deflection)2mm
抗静电绝缘值(Resistance)1×/1×Ω
规格(Size)××40mm
均布负荷(UnformlLord)(N/m2)
墙面:主机房达到半屏蔽效果
隔断墙:质轻易改,牢固安全,通透明亮
天棚以上地板以下:必须不会结尘,纳垢
地板以下:具有保温功能,不结露。
介质柜:抗静电防磁作用。
其它用材也必须做到:阻燃、绝燃、不起尘、抗静电、防潮、吸音、易清洗、无眩光,在防火区四周应采用具有防火性能的材料。
6、联动要求
消防系统与环境监控系统的报警与监控相关信号必须传输至大楼总值班室,并且在紧急状态下,可由总值班室启动消防安全措施。
4.3、结构装饰系统设计
用户内各弱电机房是安全性、可靠性要求最高、最重要的场所之一,机房内放置的智能化核心设备、通讯网络设备不仅因为高科技产品而需要一个非常严格的操作环境,更重要的是它能否正常运作,对整个用户的管理运行是至关重要的,因此弱电机房的基本结构组合必须达到以下水准;有防尘、抗静电、阻燃、绝燃、屏蔽、防漏水、隔热、保温、降噪等。在设计、施工、材料选择上均应重点考虑这些要求,包含:
▲吊顶装潢工程
本工程在各机房所有区域内安装铝合金微孔板天花系统,面板规格为××0.8mm。
天花安装前清理天棚底面、梁及墙沿上部并刷2遍环保防尘漆进行防尘处理,精密空调制冷区域的天棚底面、梁及墙沿上部做9㎜的福乐斯保温层。
天花吊顶按设计标高及安装位置严格放线。吊顶及马道保持坚固、平直,并有可靠的防锈涂覆。金属连接件、锚固件除锈后涂两遍防锈漆。
天花吊顶按设计标高及安装位置严格放线。吊顶及马道应坚固、平直,并有可靠的防锈涂复。金属连接件、锚固件除锈后应涂两遍防锈漆。
▲墙体制作工程
根据《电子弱电机房设计规范》(GB-93)中对装饰材料的要求,控制中心总设备间、数据中心、信息弱电机房区域墙面应符合“电子弱电机房围护结构的构造和材料应满足保温、隔热、防火等要求”这一条款以及“主机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁,并在温、湿度变化作用下变形小的材料”等条款的要求。
根据以上要求并结合当前高质量机房工程用料的情况,本方案对机房维护实墙体或不透明维护墙体内表面清理后贴墙安装50厚铝塑板。
铝塑板选用灰白色(具体颜色根据色板决定),底部做细石砼防水台,接口应做密封处理,可靠接地。
踢脚线采用木夹板打底铝塑板饰面,高度为MM。
消防/监控中心机房、消防值班室墙面在剥离原面层并修整基底后刷优质环保乳胶漆。
▲地面工程
弱电机房工程中活动地板是个很重要的结构件之一,在活动地板上可安装各类智能化核心设备等设备,而在地板下的空间则可用来敷设联结各设备的电源、网络互联管线、集成监控信号线管等设施。同时地板下空间可作为精密空调的送风静压风箱,通过地板上设置的送风口,利用静压复得法,把冷却空气送至智能化核心设备,保障智能化核心设备的安全运行。
活动地板因其具有可拆性,所以对网络的建设、设备的检修及更换都很方便。所有连接电缆都从地板下进入设备,便于设备的布局调整,同时减少了因设备扩充或更新而带来的建筑设施的改造。
本项目消控/监控中心机房、弱电机房区域满铺抗静电活动地板。安装抗静电活动地板前楼地面刷环保地台漆以防尘防潮,精密空调制冷区域楼地面及地板下裸露墙面还须敷设9mm的橡塑板保温层。
弱电机房采用精密空调,为保证地板下送风的效果,使得冷风均匀平缓地到达精密空调制冷区域的各个角落,以上机房的抗静电活动地板的架空高度为mm(活动地板面至楼板)。消防值班室的抗静电地板的架空高度为mm(活动地板面至楼板)。
▲玻璃隔断工程
大中型的弱电机房在做功能分隔的时候除考虑防尘、保温隔热、防火等性能外,通透性和开放性也作为设计指标之一日益看重。恰如其分的玻璃隔断的运用既能满足对信息网络枢纽友好展示的一面,又可以将参观区域和工作区域可靠分隔。
根据所获得的机房平面图纸,我公司做出功能区域设计,在消控/监控中心机房、弱电机房采用12mm高强度单片铯钾防火玻璃隔断,隔断上下双面石膏板内夹防火岩棉满封以符合消防规范要求。
玻璃隔断上下钢结构选6号槽钢及L40角钢,刷防锈漆2遍,与顶棚及地面作可靠锚接。
防火玻璃采用12mm厚单片铯钾防火玻璃,其防火玻璃的耐火时限不小于90min,大面上强度不低3.9KN/m2。单片铯钾防火玻璃与传统的灌浆或夹层玻璃相比,最大的特点就是耐候性。
▲门窗工程
我公司设计:机房区各主出入口采用钢质防火门。
所选防火门的各项指标均严格遵照国家颁布的《GB-91》标准,同时符合ISO8、BSPART22标准。
▲隐蔽部分工程
装饰工程中的隐蔽工程,我公司将严格按照国家标准对隐蔽部分材料采取:
A、墙体部分作防潮处理。
B、部分非阻燃材料必须涂刷防火涂料。
C、所有隐蔽用材必须符合机房用材性能指标,做到不起尘、阻燃、绝燃,不会产生静电,牢固耐用并无病虫害发生。
4.4、供配电系统设计
一个完善的智能化核心设备供配电系统是保证智能化核心设备、场地设备和辅助用电设备可靠运行的基本条件。而根据本机房的特点要求建立高质量的、高度安全可靠的供配电系统。一个高品质的机房供电系统体现在:无单电故障、高容错;在不影响负载运行的情况下可进行在线维护;有防雷、防火、防水、抗电网浪涌等功能。
智能化核心设备供配电系统提供电源的质量好坏直接影响着智能化核心设备系统的稳定性和可靠性。
用户机房装修工程的建设必须要建立一个可靠性强的供配电系统,在这个系统中不仅要解决智能化核心设备的用电问题,还要解决保障智能化核心设备正常运行的UPS不间断电源及其它附属设备的供配电问题。如弱电机房恒温恒湿专用空调、机房照明系统用电、安全消防系统用电等。结合建设单位的要求,本次设计考虑了UPS输入输出、专用空调、照明、新风、墙面辅助插座设备的供配电。合理科学的配电管理设计为机房安全、稳定的运行起着非常重要的作用。设计包括:动力配电、强电管道、机房区域照明。
4.4.1、总体设计
从地下层总配电间引两路三相五线制电源经ATS自动切换后,分别进入消控/监控中心机房、弱电机房配电柜,柜内分为2路,一路为机房精密空调、新风、照明、维修等提供市电供应;一路为机房UPS专用供电,为小型机、服务器、网络设备等供电。
4.4.2、不间断电源UPS部分设计
我公司从实践应用出发,在智能化核心设备关键主机、服务器、网络交换机等处供给UPS纯净不间断电源,而在次要设备部分采用普通市电供给,从最大程度上缩小UPS电源供给容量,从而节约投入,达到较高的性能价格比。
根据各子系统设计,得出所需电量如下:
CCTV系统:4KW
防盗报警系统:0.5KW
门禁系统:3KW
BAS系统:10KW
程控交换机系统:1KW
计算机网络系统:15KW
本设计拟在地下一层的变电所设UPS主机,根据上面的计算,安防监控需要18KW的功率,程控及网络共计需要16KW的功率。
适应业务变化新系统的升级增容能力
UL33系列最多可以并联4台UPS、以防容量的增加。
其优点:1.当一台UPS停机时也能保证电力供应。2.当负载增大超出UPS额定容量时无需更换原有UPS以最低成本实现扩容。
4.4.3、市电部分设计
进线要求:三相五线制动力电缆二条
管理内容:智能化核心设备外设备(高速打印机等)、空调主机、新风机、机房内所有维修电源、机房区照明、应急照明电源、安全出口指示电源、其它机房办公设备电源、部分监控设备电源等。
4.4.4、配电管理部分设计
配电柜作为机房供、配电系统的核心,是保证机房设备安全、可靠运行的前提。配电柜均采用自动空气开关控制,设过负荷及短路保护,与消防联动,同时具有独立的零地汇流排。配电柜内全部采用进口器件,电流表、电压表、指示灯、转换开关等全部采用进口或合资产品。每台配电柜、配电箱根据实际用电情况和可扩充容量进行设计。
配电柜和配电箱采用国标通过国家3C认证的系列配电柜,所安装的开关、电源防雷器、双电源切换器均依据设计图纸的招标书要求配置,柜体前门装有电源指示灯、电压表、电流表等。
国标系列智能型低压成套开关柜,已通过国家强制性产品“3C”认证。本产品除具有普通抽出式及固定式低压成套开关柜所具有的优良性能之外,同时具有结构清晰、简单、体积小、适用性强等优点。
低压配电柜,专门用于智能化核心设备及通讯机房型低压开关柜。其主要特点为外层带玻璃的加强防护型,电气回路用双回路及三路电组成,即:市电、电机、UPS回路。并在市电、发电机和UPS电气回路上装有进口防雷器以预防雷电及操作过电压的侵入,从而保护设备安全可靠地运行。
4.4.5、强电管道设计
机房内所有强电管道采用:主干采用金属国标×mm镀锌桥架、KBG25金属管、KBG25金属软管、KBG25金属接头、86型接线、分线盒。
用户点器件采用:小型机、服务器UPS电源插座由16A专用电源插座供电;普通市电采用三极*A用户面板安装于机房区及办公区墙面上。各类照明开关采用松下控制面板安装于各区域门侧面。
分控线缆采用:ZR-BVR系列2.5mm2、4mm2、6mm2。
4.4.6、机房区域照明设计
弱电机房照明、灯具质量的好坏,不仅会影响设备操作人员和软硬件维修人员的工作效率和身心健康,而且因设计不当还会干扰智能化核心设备的稳定、运行。机房照明必须遵循:照明均匀无眩光无死角、各作业面无方向性限制、严禁使用具有强烈干扰性的电感整流装置,便于维护检修。
(1)、确保作业面视觉良好
工作区照明均匀排列与工作台人员的方位要求等位,尽量避免直接反射,避免灯光从作业面至眼睛直接反射,影响对比度,降低能见度。为使智能化核心设备的显示屏画面清晰,照度不可过亮,否则反差减弱影响观察。我们参照《中国智能建筑设计规范》(国标GB-89)的要求,我们认为至Lx为最佳照明度,本方案设计平均照度为Lx—Lx之间。
(2)、光源照具选择
弱电机房照明宜用荧光灯,其优点是效率高,寿命长、节约能源。
4.5、联合接地、静电释放系统设计
4.5.1、共同大楼联合地线系统
智能化核心设备的接地系统对智能化核心设备的正常稳定运作起着决定性的关键作用。它要求彻底消除与大楼接地的耦合以及与其它接地的耦合。严格防止寄生电容的周边干扰,防止雷击对主机的破坏,确保主机设备的正常工作、寿命及操作人员的人生安全。机房接地系统包括:
1)交流工作接地按国标GB-89要求4Ω
2)交流安全保护接地国标GB-89要求4Ω
3)智能化系统直流接地按国标GB-89要求10Ω(静电释放在此与保护接地共用)
4)弱电机房供配电系统防雷、防浪涌保护地按国标要求GB-89要求10Ω
我公司认为:
1、智能化核心设备电源设备,进线必须用TN―S制式,即五线制。
2、直流接地、交流接地与防雷接地必修正确处理。
3、用接地方式,其接地系统的接地电阻应以三种接地装置中最小一种接地电阻依据,一般接地电阻≤1Ω;
4、分开接地方式,在地下必须满足一定距离,试验证明,两种接地系统相距20M远时,相互影响已十分微弱,只要处理得当是可正常工作的。
5、在建筑密度很高的建筑群体内,要将两电气系统的接地,在电气上真正分开,一般较难办到,因为在地下要满足上述的距离往往不可能,所以一般还是推荐采用共同接地(即统一接地)形式,这样不但经济上合算,在技术上也是合理的,因为采用统一接地后,各系统的参考电平将是相对稳定的,即使有外来干扰,其参考电平也会跟着浮动,许多工程实际已证明统一接地是解决多系统最佳方案;
6、如果接地系统一定要分开,哪怕两个接地装置能满足相距20M,两个接地装置之间必须加装一只等电位火花隙,这样做的目的,平时各接地系统各自独立王国,一旦雷击时,系统中独立相绝缘的部分实现等电位连接。
7、从本楼来看,应该是采用共同接地(即等电位接地)最好,即节约投资,又达到最佳效果,经济实惠。
4.5.2、机房内静电释放系统
在机房内由于各设备处于在一个较干燥的环境中工作,而智能化核心设备均为高频热源设备,人员的走动、磨擦、冬季的干燥、智能化核心设备显示器等诸多设备原因、操作行为很容易产生静电效应,而静电效应又会严重地干扰主机等设备的正常安全运行。为避免因静电而产生的诸多干扰,我公司方案采用一个独立的直流静电释放回路,接机房区天棚以上部分、墙体部分、抗静电地板以下三个回路使整个机房区具有优良的静电释放功能,为智能化核心设备系统在一个无静电磁场环境下安全运行从设计上打下良好的基础。它是以网格织编多股铜质线对天棚龙骨、金属吊顶、抗静电地板支架、墙体金属板、金属窗框、隔断金属骨架、设备机壳以及其它一些可能产生静电的金属、非金属件作一连接接地释放的工艺过程,效果显著。
在本次方案中我公司设计机房内顶面采用金属天棚,墙面采用铝塑板,地面采用抗静电地板,顶面、地面涂刷抗静电涂料,天棚、墙体、地板做等六面体连接静电释放,使整个机房达到屏蔽要求,防止外界的电磁干扰。
4.6、防浪涌保护系统设计
4.6.1、强电防浪涌保护系统
瞬态电压冲击不仅在电力干扰中最为常见,而且对精密的电子系统最有破坏性。冲击电压产生的原因有多种,最众所周知的是雷电。0万伏的雷电高压通过电磁感应会造成输电线上的瞬间高压;电源问题的其他原因不如雷电那样明显但危害同样严重,而且发生更为频繁。大楼电网中的重负载设备如空调、电梯等的开关都会造成电网中电压的瞬间过高或过低等电源干扰。防浪涌保护器是针对V/V供电系统设计制造的。它具有响应时间快(0.5纳秒)、通流容量大、残压低(10KA冲击下)等特点,并且采用世界独一无二的Kelvin接线(以取最小的连线阻抗),能有效地抑制瞬态电压冲击和振荡。防浪涌保护器的电流分流器可在高能条件下立即做出反应,使输出严格控制为正弦波,以防止电流毛刺和冲击造成的损害。灵敏追踪滤波器能在正弦波线路上持续地限制冲击和干扰,同时还存储和释放能量以满足正弦波上的尖端和缺口的需要。
保护机房的重要设备不被雷击和浪涌损坏,是机房设计首要考虑的问题。我公司充分考虑用户设备的安全,结合业内领先的防雷和防浪涌技术,为用户关键设备提供安全保障。
防雷接地工程实施措施如下:
1、在弱电机房内采用3×30mm紫铜排做等电位网;
2、所有设备的交流供电地、安全保护地、直流地、防雷地分别采用ZR-BVR6mm2、ZR-BVR16mm2、ZR-BVR25mm2的电线与等电位网作等电位连接。
3、等电位网采用BVR35mm2电缆与大楼动力井内接地排可靠连接(单点接地);
4、凡是进入机房的金属屏蔽电缆的屏蔽层,金属线槽等均可靠地与等电位网作等电位连接;
——在大楼总配电输出到机房专供线路的配电总开关后安装65KA电源防浪涌保护器,作为机房的第一级保护。
——在机房的市电总配电柜内安装40KA电源防浪涌保护器,作为机房配电的二级保护。
——在机房重要设备前端配置10KA插座式电源避雷器,安装在主交换机、服务器、存储设备处。
4.6.2、弱电防浪涌保护系统
同样类型的因素在电信局(或其它城市信息、数据交换中心)接入大楼的光缆、DDN专线、DDD中继线、IDD程控线、ADSL、ISDN等接入线缆时也会发生浪涌窜入,引起的后端设备损坏。系统设计在弱电机房重要服务器的信号进口处安装网络信号避雷器。
4.7、机房空调系统设计
本项目空调通风工程包括以下内容:
1.机房面积约为50平米,采用风冷式恒温恒湿精密空调。根据其面积约50平米估算,按照每平米冷量W,需要30kw主机2台(一主一备),选用EMERSONPF主机。
机房按照《电子弱电机房设计规范》A类标准建设,对机房运行时的温湿度有严格的要求,必须使用空调机房专用精密空调调节温湿度以达到规范要求。
2.机房空调采用下送风方式,顶部回风(八楼与九楼相反,九楼下送风,八楼上送风),保证气流组织的合理性。
3.按照《中国弱电机房专用规范》要求,为防止下层楼板结露和减少楼板的传热量,必须对机房地面进行隔热处理,处理后的楼板传热应小于1W/m2℃。
4.室外冷凝器的安装位置可根据现场情况做相应调整。
5.冷媒铜管走向和位置根据现场确定,但是必须采用自熄性外保温材料。管道不能阻碍送风气流。所有的冷媒铜管和电线必须采用外层保护。
6.机房排水管建议采用不锈钢管。加湿器上水管加装球阀,以便维护。排水总管坡度大于千分之三。
7.加湿用水建议采用经过滤处理过的自来水。压力要求1~10bar,导电率为~us/cm。
8.空调总电源采用三相五线制V50Hz,室外冷凝器风机电源由室内机供给,电源为V。
9.机房专用空调的风量是普通空调的2倍以上,加之对高静压的要求,机组噪声势必比普通空调要高,所以应考虑空调的降噪问题。如空调室内机就位前,安装支架与机组之间,必须垫5毫米以上厚的橡胶减震垫;活动地板与机组或者支架不能直接接触,应该留有一定空隙,以免机组震动发生传动。机组和活动地板之间可以垫一层发泡保温材料进行震动隔离;活动地板的支撑腿不能与机组支架焊接在一起,以免传动,产生噪音。
4.7.1、空调选择
本次选择机房专用精密空调。
4.8、机房动力环境监控系统
4.8.1、概述
拟在用户弱电机房设置机房动力环境监控系统,用于机房管理人员随时掌握机房信息。机房动力环境监控系统应包括内容:集中监控内容:2台UPS监测、4台配电柜监测、2台精密空调监控、14个温湿度监测点的监测、2套定位漏水监测、2套门禁监控及消防监测等。选择深圳共济产品。
4.8.2、系统组成
系统由远程用户智能化核心设备、监控主机、智能化核心设备网络、智能模块、远程模块、协议转换模块、信号处理模块、多设备驱动及智能设备等组成。为了增强系统的功能,用户可根据需要选择配置多媒体声卡、智能电话语音卡、短信模块、超级视频卡等设备。
4.8.3、系统结构
系统采用开放式结构,支持各种传输网络,包括以太网、帧中继网、FDDI网、ATM网、PPP拨号网、令牌网等,只要网络能支持TCI/IP协议就可。
系统以TCP/IP协议为基础,构成统一和便捷的信息交换平台,各个子系统的实时运行信息可通过网关上传到监控中心的监控管理站。各监控管理人员均可以在授权下通过监控终端方便地浏览丰富的实时信息,监控和管理各子系统的实时状况。还可以通过开放数据库互联(ODBC)技术将系统集成SQL数据库与办公自动化和信息管理数据库互联,提供综合全面的信息与数据。
系统通过采用分布式处理的基于美国微软公司的COM/DCOM全球开放性协议的DCOM模块,并通过DCOM技术访问子系统,这样网络上的桌面系统用户就能够方便地通过DCOM组件有效地访问和控制各下层监控子系统。
子系统协议转换网关服务器:
为了实现基于Intranet网络的集成管理系统,对每个子系统或智能设备的RS-/RS-串行接口、TCP/IP网络或其它工业现场总线网络传送的实时信息,如空调机组,门禁系统,保安系统,消防系统,UPS,精密空调等系统设备信息,通过实时网关智能化核心设备上的协议转换程序,转化为符合TCP/IP协议的网络数据。网关智能化核心设备接有多种工业信号通讯网络,运行windows操作系统,由于目前系统较小,网关服务器与监控管理站合并。
监控管理站:
网络中心的监控管理站安装Windows操作系统,运行SQLServer7.0关系数据库,可以根据工业系统监控和管理的需要,建立集成系统数据库表单和视图,数据记录根据网关传来的值进行更新。网络中心数据的查询、共享、报表、备份、安全、维护等功能均由数据库系统提供很好的支持。
4.8.4、现场各监控子系统介绍
UPS监控子系统
通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口,对UPS进行监控,对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视,一旦有部件发生故障,系统会自动报警。并且实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数,并有直观的图形界面显示。
精密空调监控子系统
机房专用空调器为智能设备,只要具备智能接口,就可以全面监控空调的运行参数,空调上需要一块监控卡。系统可全面诊断空调状况,监视空调的各种参数可以通过系统直接设定空调机的各种参数,包括各种调试参数,系统一旦有报警,将自动切换到相关画面。越限参数将变色,并伴随有报警声音,有相应的处理提示,及相关处理提示。对重要参数,可作曲线记录,用户可通过曲线记录直观地看到空调机组的运行品质。空调机组即使有微小的故障,也可以通过系统检测出来,及时采取步骤防止空调机组进一步损坏。对严重的故障,可按用户要求加设电源电话语音报警。对普通空调,可加设自动启动装置,防止因空调电源停电后来电,空调不能自动启动,造成机房内温度过高。
温湿度监测子系统
机房用到的精密电子设备,其正常运行对环境温湿度有比较高的要求。弱电机房环境条件的好坏,对充分发挥智能化核心设备系统的性能,延长机器使用寿命、确保数据安全性以及准确性是非常重要的。
传统的温湿度检测方式为温湿度传感器输出电压或电流信号,通过模拟量采集模块传送至智能化核心设备,其电压或电流信号在传输过程中不可避免地受到线材质量、传输距离、电磁干扰等影响,造成不可避免的误差。为确保温湿度检测值不至于受上述因素的影响,我们选用总线式温湿度传感器,传感器把检测到的温湿度的值在本地直接转换成数字信号,最大限度地保证了温湿度检测的准确性。
对于面积较大的机房,由于气流及设备分布的影响,温湿度值会有较大的区别,应根据主机房实际面积,加装温湿度传感器,以便准确检测机房内的温、湿度。
传感器可以通过本监控系统与机房专用精密空调产生联动。当机房的温湿度超过预定值时,系统将对管理人员电话报警或者发送短信息和电子邮件;管理人员则可通过远程监控系统对机房内的空调进行调节,以完成对机房的控制。
漏水检测子系统
弱电机房是大楼的心脏地域,弱电机房的设备必须保证大楼正常运营,保证网络和智能化核心设备等高级设备能长期而可靠地运行。由于地板下强电、弱电、地线、电缆纵横交错,一旦漏水,后果将不堪设想。设备房漏水危害大,又不容易发现,对设备房内的漏水状态进行实时的检测是十分必要的。
由于用户机房面积大,且漏水水源一般在机房地板下,为了方便用户今后的维护,建议采用定位式漏水检测系统,其工作原理为:采用耐腐蚀,强度高的感应线缆与控制器及其他附件,将有水源的地方围起来,一旦有液体泄漏碰到感应绳,感应绳通过控制器将接点式信号输到工控机,及时通知有关人员排除。系统本身包括:漏水控制器、漏水感应绳及其他辅助设备,系统可检测感应线上任何点的漏水位置并有语音报警。系统还可检测机房洁净度,当感应上的尘埃集结到一定厚度,系统会报警提示管理人员派人清洗感应线。
电量参数监控子系统
进线柜:
进线柜在运行中有很多重要的参数,例如三相相电压、相电流、线电压、线电流、功率(有功、无功、视在)、频率、功率因数等,通常是采用在电屏面安装仪表,由人工监视柜内的自动空气断路器、过流保护的工作状态以及总开关的状态。现在,进线柜的供电参数通过智能电量仪表把各种状态参数以数据的形式传输给智能化核心设备系统;同时,采用ICS-D8H光电隔离模块,完成信号转换,转换后的信号经ICP-智能模块采样后传输给工控机,从而实现对开关的监测,使现场达到无人值守的目的。
出线柜:
同理,出线柜也可以通过以上的方式,达到无人值守的目的。根据用户的实际情况,具体配置如下:
配置智能电量检测仪,实时监视进线柜、出线柜的三相电压、电流、频率、功率因数,有功功率,无功功率。系统管理员和操作员可以通过历史曲线图观察到每天的电压、频率、有功功率、无功功率的最大值、最小值、当前值及电压、电流峰值。从而能清楚地知道三相电压、电流是否均衡。
系统一旦报警,会自动切换到相应地开关画面,颜色随着改变。由绿色变成了红色,系统自动播放多媒体语音报警。如果设置了电话自动拨号功能,系统将会自动拨打所设置的电话号码、发送短信息或电子邮件,通知有关人员处理。
配电开关监控子系统
监视各支路的开关状态(进线柜、母联柜、出线柜及其他配电柜的开关状态)对于机房内重要的配电开关,其状态监控是十分必要的,一旦开关跳闸,智能化核心设备系统可能会立即崩溃,需要尽快报警处理。采用信号处理模块处理隔离输入信号,处理后的信号经智能开关量采集模块采集后传递给监控主机。
进线柜:显示各重要开关状态(正常、动作);测量三相线电压、三相相电压、三相电流,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数等。
出线柜:显示各重要的开关状态,(正常、动作)。
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