机房监控SCADA系统解决专项方案

机房监控SCADA系统解决方案目录TOC\o"1-4"\h\z\u1、概述 41.1背景简介 41.2机房监控系统目的 41.3实现功能 52、机房监控内容 62.1环境系统 62.2动力设备监控 72.3消防系统监控 82.4安防系统监控 82.5网络监控 82.6各种机房远程集控 93、系统总体方案设计 103.1系统总体方案 103.2机房监控SCADA系统数据采集 113.2.1服务中心数据采集系统 113.2.2数据采集性能特点 113.3数据存储 123.3.1工业实时数据库 123.3.2工业实时数据库简介 123.3.3为什么选取实时数据库 123.3.4KingHistorian性能指标： 123.4计算引擎KingCalculation 133.5数据展示功能 143.5.1数据展示平台KingScada 143.5.2大画面与无极缩放功能 153.6各种客户端浏览方式 153.6.1Web发布 153.6.2KingMobile移动客户端（定制） 164、系统功能设计 174.1项目导航 174.2顾客管理 184.3机房监控系统画面 184.4历史/实时数据列表 224.5寻常报警解决 224.6报表检索 234.7曲线分析 244.8WEB发布 254.9手机监控功能（定制） 265、系统配备 275.1软件清单 276、典型成功案例简介 286.1中华人民共和国银行西藏分行中心机房环境监控系统 281、项目背景 282、项目目的 283、系统架构 294、功能简介 295、项目总结 351、概述1.1背景简介随着信息、网络技术发展，计算机、网络及通信设备数量与日俱增，当代化中心机房、IDC等已成为各个单位业务管理核心场合，并且这种规模越来越大。因而为了保证机房正常安全运营，与之配套动力系统、安防系统、环境系统、消防系统必要时刻保持稳定地运营。如果机房动力及环境设备浮现故障，轻则导致计算机宕机，重则导致数据丢失等严重后果。机房监控老式方式是依托人工轮流值班，人工巡回等方式查看。这种模式不但效率低，同步也存在各种弊端，某些也许浮现危急状况，均无法得到及时发现和解决，也就很难被有效预见、防范和避免。亚控机房监控SCADA系统为当代化机房带来了诸多益处：（1）节约人力成本。通过自控系统代替人工操作，最大限度减少人力成本，为实现机房“无人化管理”奠定基本；（2）提高维护质量。加快故障解决速度，现场告警能在极短时间内反映到监控中心，为维护班组赶到现场抢得第一时间，为事故后故障分析提供了手段，避免重大事故发生；（3）设备运营状况诊断评估。依照现场采集设备参数，通过记录分析，预估设备运营状况，为消除隐患提供根据。1.2机房监控系统目的1.设备监控机房监控目在于保护机房内IT系统正常、有效运营，在事故发生之前侦测出潜在危机，并通过各种方式将警情信息发送给有关人员及时进行解决。因而，机房监控核心应当是对IT系统运营状态监控，而最直接有效监控应当是直接对IT设备运营状态进行监控。2.实现无人职守机房作为公司核心业务支撑平台，其安全性非常重要。机房监控SCADA系统通过对机房门禁监控，对的辨认非法开门，联动现场声光报警，短信或电话告知，结合视频监控，最大限度保障机房防盗安全需求。通过机房温湿度，烟感，漏水实时检测，实现机房环境安全管理规定。3.及时预警通过对机房动力设备与环境运营状况进行进一步挖掘和总结分析，机房监控SCADA系统提供专业预警方案和故障监测，防范于未然，把损失降到最低。4.提高维护效率机房监控SCADA系统协助维护工作由人工定期巡检变为积极提示模式，实现无人职守，大大减少维护工作量，减少诊断设备故障时间和减少维护人员技术门槛，提高维护效率。5.保证机房业务持续性机房业务持续性需要依托可靠动力保障，机房动力设备重要是指市电配电、发电机、UPS、蓄电池等，一体化动环监控系统通过对发电机油位预警，蓄电池状态监测等手段，协助管理员做好寻常维护，一旦市电停电，能顺利发挥其备用保障功能，有效防止机房断电状况发生，保证机房业务持续性。1.3实现功能实时显示被监控现场监控设备工作状态、运营参数；能远程地对监控现场被监控设备进行开/关机，远程在线调节监控设备配备参数；可依照告警确认、屏蔽和打印规则，声光提示各告警，自动解决告警；告警条件、告警级别及告警与否屏蔽可依照现场状况由系统管理员在线设立和修改；可依照告警类型、级别、时间、位置、屏蔽等因素按照预定规则自动将告警告知有关人员，告知方式可涉及现场声光报警、电话、手机短信或E-mail等；记录查询设备历史数据、告警记录、操作记录等，打印报表；提供多级管理权限，保证系统安全；有完善以便维护、查询和记录功能；自动完毕在网络异常时数据保存与恢复；值班管理：自动排班、交接班日记、值班记录与事件查询；系统可对设备故障告警解决过程提供支持，提供各类设备故障解决规范流程；能对被监控设备有关信息进行管理，为电源运营维护人员提供全方位信息服务。2、机房监控内容图SEQ图表\*ARABIC1机房监控内容构造图2.1环境系统温湿度监控

通过采集温湿度传感器所监测温度和湿度数据，机房监控系统以直观画面实时记录和显示机房各区域温湿度数据及变化曲线，以及越界报警信息解决。漏水监测系统

漏水监测是对机房空调周边进行实时水浸监测，一旦空调加湿水跑水、冰凝水跑水、管道水漏水等水浸状况发生，系统可及时报警，禁止水浸状况危及机房安全。空调设备监控(1)普通空调：通过对其控制电路分析，可以实现对普通空调状态监测和启停控制。(2)精密空调：监测精密空调回风温度、回风湿度、冷冻水进出温度、流量、冷却水进出温度及冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵工作电流等参数；监测压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态（水冷式空调还可监测到冷却水塔补水池液面状态、冷却水塔电扇状态、冷却水阀门状态等）等各种工作状态；显示和记录各种参数变化曲线，并对各种报警状态进行实时记录和报警解决。控制空调启停、调节温度和湿度。新风机

新风机组运营状态检测、启停控制等。2.2动力设备监控供配电监控机房监控系统监测一级、二级交流配电柜主回路和各分回路各种参数。如电压、电流、频率、有功功率、功率因数、无功功率、视在功率等；监视各级开关开关状态。UPS电源

在UPS（不间断电源）供应商提供UPS通讯合同状况下，机房监控系统可以监测合同提供所有参数和状态。参数涉及输入输出电压、电流、频率、功率、蓄电池组电压、后备时间、温度等;状态涉及整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件状态；显示和记录各种参数变化曲线，并对各种报警状态进行记录和报警解决。柴油发电机

监测发电机组输出电压、电流、频率(转速)及水温、油位、油压等参数；发电机组运营状态、燃油阀开关状态等各种状态实时记录和报警解决；控制发电机组启停。蓄电池及电池组实时对电池组内阻、总电流及总电压状况进行监控，针对单体电池可实时对电池表面温度、单体电池电流、电压等状况进行监控。2.3消防系统监控烟雾报警通过采集消防控制器或烟感探测器、温感探测器报警信号实时监测火灾警状态，当有火警发生，机房监控系统以直观画面显示报警信息并作报警告知，进行本地报警和手机短信报警，采用控制办法如开门开通风设备，启停其她有关设备。2.4安防系统监控视频监控图像监控系统采用视频组态概念，将各通道图像以控件组态方式随意插入某个界面，对于大型监控系统而言，以电子地图方式来集中管理各个场地数据和图像界面，十分以便。由于将机房监控系统和闭路监控合二为一，因而可以随意实现动力环境与图像联动控制，一旦有异常事件发生，机房监控系统自动弹浮现场图像画面，即时录像并作报警提示和解决。门禁管理系统由门禁控制器、门禁卡、读卡器、电控锁、网络扩展器、门禁管理软件、管理计算机等构成，机房监控系统实现了对机房出入控制、进出信息登录、保安防盗、报警，同步提供了各种形式(RS485、无线modem、拨号、TCP/IP、短信、SP)联网功能。防雷系统

监测电源防雷器工作状态，对防雷器被雷击或浪涌破坏进行实时记录和报警告知。2.5网络监控服务器基本运营参数状态实现对服务器CPU占用率、内存占用率、硬盘剩余空间、网口流量及带宽占用率、CPU运营温度等核心运营参数实时监控。服务进程监控

探测服务器服务响应正常与否及响应时间，并按顾客设定方略对各类服务响应失败、服务响应异常、服务响应过慢等现事件按顾客设定方略进行报警。2.6各种机房远程集控机房监控系统对分布在不同区域各种机房内各类设备和信息进行全数字化集中监控管理，少人或无人值守，满足当代化机房管理需要。每个独立机房可形成一套完整监控系统本地站。中心机房可对各监控本地站实行二次集中监控管理，实现管理者对所有机房及机房内设备环境系统远程集中联网监控管理。3、系统总体方案设计3.1系统总体方案图2机房监控系统方案构造图如图2为机房监控系统方案构造图。监控管理中心布置我公司高品位监控软件KingSCADA，现场布置IOServer采集器，采集现场实时数据，然后进行数据展示。监控中心或者现场人员可以通过KingSCADA客户端以及IE发布界面进行数据浏览以及其她管理功能。方案亮点：IOServer采集器可以布置分布式采集，即KingSCADA可以和IOServer采集器布置在不同电脑上，这样可以分散服务器承载能力。多驱动支持能力，IOServer支持4000各种设备，可以与现场各种设备进行通讯。3.2机房监控SCADA系统数据采集3.2.1服务中心数据采集系统服务器监控中心KingSCADA通过IP和端标语关联相应KingIOServer采集器，对相应各个现场工作站实时数据进行采集，存储到KingSCADA历史数据库中，保证数据完整性。3.2.2KingIOServer完毕数据采集和传播。数据来源为各种硬件设备。涉及PLC，智能模块，智能仪表等。通讯方式涉及串口，以太网，GPRS，USB等。提供API接口，并且支持OPC2.0/3.0。KingIOServer提供网络监视功能。可获取运营状态下连接至KingIOServer客户端详细信息，涉及客户端信息、网络传播信息等。涉及KingIOServer性能监视，链路、设备、数据块采集信息、当前状态、失败记录等。KingIOServer是独立程序。满足如下布置方式，客户可按照工程需要任意组合。同一种节点上可以运营各种KingIOServer。可以是不同KingIOServer类型，也可以是同一种KingIOServer类型依照不同配备文献运营不同实例。同一种KingIOServer可以向不同客户端提供数据。KingIOServer和客户端可以布置在同一台机器上，也可以布置在不同机器上，通过以太网连接。数据采集方面，同步支持与各种厂家各种型号PLC通讯，具备很强兼容性，以以便项目硬件设备选型和后来硬件系统升级改造。在数据采集技术上，具备相位采集功能。支持在线监视和故障诊断。当某个数据点或者站点发生数据传播故障时，可以产生报警，告知相应人员进行解决。支持各种冗余方式。支持双链路冗余、双设备冗余、双机热备，具备设立专用冗余探测通道功能，冗余切换时间应不大于1秒。3.3数据存储3.3.1工业实时数据库监控过程中针对采集各种过程数据等均会被存储到工业实时历史数据库中，以以便展示系统分析数据。工业实时数据库KingHistorian，作为可选产品。3.3.2工业实时数据库简介实时数据库是数据库系统发展一种分支，它合用于解决不断更新迅速变化数据及具备时间限制事务解决。适应于测点数量庞大、采集数据量巨大、数据实时性规定高应用场合。实时数据库重要是数据库技术和流程实时技术结合产物。同步，实时数据库针对工业流程数据特性，采用了优化存储构造和高效数据压缩算法。3.3.3为什么选取实时数据库工业实时历史数据库承担着存储与管理大量、高密度过程数据工作，当需要时它还需迅速将某时间段内过程数据提供出来，实现高效、迅速地查询。由于调度系记录算、状态判断以及调度预案执行都是建立在对大量数据分析基本上，因而工业实时历史数据库性能直接关系到分析、调度效果。3.3.4KingHistoria支持毫秒级数据采集；单台数据库服务器稳定支持50--100万设备监控点数据存储；支持持续历史数据存储、分析与查询；支持单个测点每秒存储峰值为15万条数据记录，每秒并发存储峰值为5万测点；支持将数据压缩到原始数据20%-30%，最高峰值可达到原始数据3%-5%；单客户端单点检索每秒查询峰值超过40万条记录,多点检索平均每秒查询峰值为10万条记录；200客户端并发检索平均每秒查询峰值多达2万条记录；任意变量任意一天历史数据（数据量为50，000——100，000条记录）不超过5秒；支持256个并发客户端；最多可支持500个客户端。采集服务器KingDataServer支持软件采集和设备控制器直接采集；采集服务器KingDataServer单机支持100万点容量；采集服务器KingDataServer单机支持个采集器KingDataCollector。3.4计算引擎KingCalculationKingCalculation是与工业库KingHistorian相配套数据分析解决组件，将生产数据转化为公司所需信息。KingCalculation最后目的是辅助公司管理，为公司决策提供根据。KingCalculation对具备行业特点计算，支持自定义函数库方式进行数据记录分析，协助顾客实现各种数据记录和数据分析。图3为KingCalculation工作过程图。KingCalculation基于现场实时、历史数据记录分析，可以回答顾客诸如设备运转记录状况、设备能耗状况、各车间能源消耗对比状况、各园区能源消耗对比状况等各种问题，这些信息都是来源于对设备运营记录计算、设备能源消耗分析、公司能源消耗分析。图3KingCalculation工作过程图计算引擎KingCalculation可依照实际项目需要，作为可选方案。3.5数据展示功能3.5.1数据展示平台KingScada我公司数据展示产品KingSCADA是组态式可视化数据展示系统。KingSCADA支持各种冗余方式，支持双链路冗余、双设备冗余、双机热备，冗余切换时间不大于1秒；支持开放工业原则通讯合同DDE/NetD、OPC2.0/3.0；支持丰富API接口、ODBC/OLE接口、COM、SQL接口支持ActiveX控件。KingSCADA可在线升级、扩展。工程开发过程中常会遇到大量同类设备，这些设备自身具备类似外观、参数、操作等。在一种复杂工程中也许会用到上百个这样设备，为了减少大量重复工作，KingSCADA可将其做成一种图形模型，再将图形模型进行实例化解决后应用在相应画面中。KingSCADA具备完善数据库接口，能对各种实时历史数据库、关系数据库进行全面访问，其内嵌ocx技术还能对视频监控、GIS等系统进行有效整合，为顾客在一种集成融合视图系统里就能查看到所有有关信息创造也许。KingSCADA可以连接实时数据库采集全厂控制系统数据和关系数据库保存报警数据，协助顾客实现对全局控制系统综合监测与分析。KingSCADA将各分系统方方面面，不同部门、不同车间、不同岗位数据信息整合到统一应用平台上，是一种面向公司所有人员可视化操作平台，上至公司最高管理层，下至基层操作员都能在KingSCADA这个统一一致、上下覆盖平台上进行工作，因而能更好地将公司目的和员工实际行动统一起来，保证公司级操作和营运最优化。同步，实时、一致视图和内容能使更多人发现和看到问题，并能共同解决这些问题。相似分析工具还可以使所有员工都可以通过“专家眼睛”来看待和发现问题，从而在全公司范畴内构建强健故障排除和互相沟通能力。KingSCADA软件功能完全满足提出“平台应能支持完全在线方式规模扩展与升级，能提供API、ODBC、COM、SQL等各类接口，具备断线缓存、冗余、运营状态监控、日记等功能”这一需求。KingSCADA图形模型功能完全满足提出“能实现将个项目站点画面直接移植到监控中心,减少组态工作量”这一需求。3.5.2大画面与无极缩放功能一种复杂工艺流程有时很难在一种屏幕大小画面上显示出来，如果分开为各种画面，则不能体现工艺流程完整性，并且操作和浏览上也会导致不便。KingSCADA与KingGraphic支持大画面和导航图，支持画面最大像素为3*3，并通过导航图进行整个画面浏览。无极缩放是指无论放大或者缩小，都能清晰地按照显示原有画面，画面不受放大、缩小影响，不失真。KingSCADA与KingGraphic具备强大无极缩放功能，即可细致入微，又可统观整体，无论在开发过程中，还是工程运营时，都能无限扩展您可视空间。KingSCADA大画面与无极缩放功能完全可满足“全中文操作界面，辨别率不低于1920*1080，界面布局合理、美观，画面显示直观，图片、模型可进行无极缩放”这一需求。3.6各种客户端浏览方式3.6.1Web发布为解决公司顾客客户端随意性和升级维护等难题，KingSCADA及KingGraphic除了提供老式画面浏览器桌面产品外，还提供一种能基于网页浏览器运营画面浏览器Web插件，借助Internet技术实现客户端零维护。KingSCADA画面浏览器Web插件和KingSCADA流程图组态文献被统一布置在Web服务器上，客户端除网页浏览器外不需任何其他软件，就能实现画面浏览器Web插件自动下载、安装、运营和更新，同步KingSCADA组态文献自动下载更新和运营则由画面浏览器Web插件全权负责，最小化成本完毕KingSCADA软件模块和应用分发。客户端以控件方式在原则Web浏览器界面中显示KingSCADA视图，就可以实现数据远程（因特网/内联网）可视化访问，访问过程非常简朴，和上网同样，并且远程客户端没有地点限制。KingSCADA画面浏览器Web控件将对各种数据源进行访问操作工作统一交给Web服务器去完毕，有效保护了公司数据平台管理访问权限，同步大大简化了客户端电脑工作，也避免了大量客户端重复访问对数据源导致严重承担和访问滞塞。WEB发布服务具备Internet发布功能、B/S模式客户端，具备最多300客户端登陆系统并发客户同步存储和检索实时及历史数据。200客户端并发客户同步检索实时及历史数据可达0条数据每秒，顾客可通过Internet理解各类设备运营信息，包括单台和系统运营状态。管理人员在客户端可以便地通过IE浏览系统发布画面，实时理解现场设备运营信息。管理人员可通过台式机、笔记本电脑等工具连入互联网，远程登录系统。客户端以控件方式在原则Web浏览器界面中显示KingSCADA视图，就可以实现数据远程（因特网/内联网）可视化访问，访问过程非常简朴，和上网同样，并且远程客户端没有地点限制。3.6.2KingMobileKingSCADA及KingGraphic移动设备客户端支持iOS和Android系统，可在iphone、ipad，或其她Android掌上电脑上操作。客户可安装KingSCADA及KingGraphic移动设备客户端软件KSTouch，通过配备IP地址和端口即可实现对各站点监控。4、系统功能设计机房监控重要目的是针对机房所有设备及环境进行集中监控和管理，其监控对象构成机房各个子系统：动力系统、环境系统、消防系统、保安系统、网络系统等。机房监控系统基于网络综合布线系统，采用集散监控，在机房监视室放置监控主机，运营监控软件，以统一界面对各个子系统集中监控。机房监控系统实时监视各系统设备运营状态及工作参数，发现部件故障或参数异常，即时采用多媒体动画、语音、电话、短消息等各种报警方式，记录历史数据和报警事件，提供智能专家诊断建议和远程监控管理功能以及WEB浏览等。4.1项目导航监控画面具备无极缩放功能，操作者可以直接调节画面比例来调节界面显示效果，不再受辨别率影响。此外该系统总貌图包括集控中心和各子系统，操作员可以在中心和子系统间实现自由切换。如图4为系统总貌示意图。图4系统总貌示意图4.2顾客管理不同级别人，依照其所管理厂区、车间不同，只能查看所管辖厂区、车间筹划。顾客管理功能可以设立不同级别人员查看、管理数据权限。图5顾客管理画面4.3机房监控系统画面如下为机房监控系统某些监控画面：图6精密空调监控图7UPS监控图8动力配电柜图9温湿度检测图10漏水报警4.4历史/实时数据列表数据列表功能，可以展示实时、历史数据列表。通过列表形式，可以显示设备实时数据，数据列表可以实时滚动，替代方式更新。可以灵活配备自动生成报表，支持班报、日报、月报、季报、年报；支持报表删除、即时生成功能；可以以便顾客组织和浏览报表，可自行定制报表。如图11为起重机参数列表，展示了如设备编号、锁机状态、发动机转速等一系列起重机参数。列表展示同步，还能实现对数据查询，通过条件查询方式，查询客户想要数据信息。图11起重机参数列表4.5寻常报警解决报警显示可以通过KingA&E进行报警显示，也可以在全国地图上做报警标记显示，当某一种客户设备点产生报警时，此区域有报警等闪烁，管理人员可以点击此标记迅速查看到当前客户那一路采样点发生报警。报警同步按照设立好当前报警点相应手机号，进行及时有效发送给工作人员。报警查询产生报警信息，系统自动进行保存，管理人员可以进行所有报警数据检索，以及分区检索，指定检索等。图12所示，为报警监控界面。图12报警监控界面4.6报表检索通过管理员指定检索内容，在报表界面上通过选取“过滤字段”（如设备名称、设备号、省份）进行第一次过滤，再通过输入“过滤条件”进行第二次过滤，便可展示到管理员需要检索内容。顾客依照权限分为单个顾客和集团顾客。通过们通过IE登录后，单个顾客展示当前客户设备信息报表，监控中心顾客显示当前所有设备信息报表，报表能进行各个现场设备报表信息以及综合报表信息，再就是各个之间数据对比等。图29所示，为数据检索界面。图13数据检索界面4.7曲线分析选取好需要查看客户名称，显示某段时间内（几秒钟、几分钟、几小时、几天、几种月甚至一年）各种参数持续变化状况，历史曲线参数和时间可由顾客自己任意选取。顾客可以放大缩小时间轴，时间单位支持毫秒精度。顾客可以调出多条曲线实现对比分析。通过对比分析，客户可很清晰看到实时曲线与历史曲线或盼望输出曲线之间，历史曲线与历史曲线或盼望输出曲线之间差别点、变化量。从而，为管理员调节控制方略提供根据。图14所示，为曲线对比分析界面。图14曲线对比分析界面4.8WEB发布KingSCADA（WEB版）支持Internet发布功能。KingSCADA（（WEB版）画面发布功能：IE客户端可以获得与KingSCADA（WEB版）