广播电视发射机房一体化监控简介

王 洁

内蒙古自治区广播电视传输发射中心839台 内蒙古 呼和浩特市 010000

前 言

传统的机房监控涵盖了动力设施监控、环境设施监控以及安防监控，但在实际应用中，往往存在各监控系统相互独立，不能互联互通的缺点。机房一体化监控从顶层设计思想出发，建立机房一体化监控系统（以下简称“监控系统”），实现基础设施一体化、全面化、智能化、自动化的监控和管理。一体化监控设计能够全面覆盖机房所有基础设施，避免产生信息孤岛。实际应用中采用模块化部署方式，有效避免单点故障扩散，提高了系统可靠性。所以一体化监控系统具备高可靠、高稳定、全面覆盖、告警准确等特点，保障机房7*24*365不间断运行，提高运维管理效率。

1 一体化监控系统架构

1.1 系统功能架构

图1 系统功能架构图

一体化监控系统主要由以下四部分组成：数据采集层、数据处理层、平台功能、交互展示层。各部分的主要作用如下。

1.1.1 数据采集层

数据采集层为系统的数据入口，是监控系统基础设施数据的来源。其通过提供标准接口及协议，接收前端系统，如供配电子系统、制冷环境子系统、安防子系统、消防子系统等的数据信息。

1.1.2 数据处理层

数据处理层具备集中数据处理能力，对采集数据进行计算、分析及存储；具备组态化联动控制功能，实现相关系统或设备的自动化联动控制；具备复杂事件分析功能，自动查找根源告警，方便运维中快速定位根源和解决问题。

1.1.3 平台功能

具备配置管理、安全管理、权限管理、日志管理、数据管理、组态配置、告警管理、报表管理、门禁管理等功能，为基础设施监控系统的采集、处理及展示提供强大的功能支撑，同时，为监控系统稳定、可靠、安全运行保驾护航。

1.1.4 交互展示层

交互展示层提供丰富的展示媒介，包括web浏览器、移动设备、大屏等方式；具备数据发布、告警告知、报表报告等功能；提供友好、清晰、简洁的用户交互界面。

1.2 系统部署架构

整个系统主要由以下两部分组成：采集监控层、远程浏览层。各部分的主要作用如下。

1.2.1 采集监控层

图2 系统部署架构图

部署一体化监控主机，既可进行数据采集，又可实现数据的处理、分析、存储及展示。采集部分由各种传感器、安防设备等组成，采集如UPS、蓄电池、配电柜、空调、温湿度、漏水等设备的数据信息。监控主机采用工业级硬件设计，具备多层防护功能；具备良好的接地及电磁兼容性设计，有效避免电磁干扰，保证数据及报警准确；高度集成化，内置绝大多数通用采集协议，可随时根据需求进行协议扩展；物理接口种类丰富（包括但不限于RS232、RS485、DI、DO、AI等），无需外置转换模块即可实现各类数据的采集；采集设备具备数据处理、数据过滤及数据缓存功能，支持断点续传。处理部分可实现所有的告警信息、告警事件的采集、存储，并发送告警通知。同时负责将控制命令发送至现场设备，实现对其的控制。平台具有强大的数据处理能力，实现各种数据分析、数据管理、告警管理、报表管理、权限管理、日志管理和组态配置等功能。

1.2.2 远程浏览层

系统支持多种告警通知方式，在告警产生时，可及时有效的通知运维人员。并且具备web浏览器及移动终端访问方式，便于运维人员随时随地了解机房的工作状况。同时，匹配相应的权限可以进行设备控制及系统配置修改等操作。

2 一体化监控系统具体实施

2.1 动力设施监控

动力设施监控对象主要包括低压配电柜、精密配电柜、UPS不间断电源、蓄电池组以及发电机组等，监测方式以及监测内容如下。

2.1.1 低压配电柜

在配电柜进线处加装（带液晶显示的）智能电量仪，智能电量仪采集配电柜进线的各项配电参数，通过RS485智能监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台；监测低压配电柜的配电参数及状态：包括系统频率F（Hz）、有功电度输入、有功电度输出、无功电度输入、无功电度输出、三相相电压、线电压、电流值、有功功率、无功功率、功率因素、视在功率Kva、零序电压等参数；

同时通过智能采集模块采集断路器的状态信号，并上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测断路器的分、合状态。

2.1.2 精密配电柜

通过设备的RS232/RS485/SNMP监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测精密配电柜的配电参数及状态：包括开关分合状态，开关脱扣状态，三相过流报警，三相缺相报警，三相过、欠压报警等状态；电流变比值、三相相电压、线电压、三相相电流、输出功率等参数。

2.1.3 UPS不间断电源

通过设备的RS232/RS485/SNMP监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测UPS运行参数及状态（只监不控）：包含逆变器状态、旁路状态、整流器状态、电池充电状态、UPS状态、风扇故障、旁路电压过高、整流器限流、整流器温度过高等状态；输出相电压、输出相电流、输出线电压、旁路线电压、电池电压、电池电流、视在功率、有功功率、输出负载率、电池充电容量、电池后备时间、电池温度、旁路频率、逆变频率、零线电流等参数；一般不通过监控系统对UPS进行控制，避免由此带来的断电风险。

2.1.4 蓄电池组

对每节电池加装蓄电池内阻采集模块（含温度贴片）、对每组电池加装电池组电流采集模块，并配置智能网关模块。蓄电池内阻采集模块（含温度贴片）采集每节蓄电池的单体电压、单体温度、单体内阻信号，电池组电流采集模块采集每组蓄电池电流信号。采集模块将监测信号接入智能网关模块，再将信号通过RS485智能监控通讯接口及通讯协议上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测包括蓄电池组总电压、单体电压、单体温度、单体内阻、充放电电流等。

2.1.5 发电机组

通过设备的RS232/RS485/SNMP监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测发电机运行参数及状态：包括自动/手动/停止模式、正常关机状态、紧急关机状态、紧急停止、油料箱油料低位、低水位、过载或短路、过速、启动失败等状态；线电压、三相相电压、相电流、零线电流、频率、运行时间、油压、水温度、油料量、转速、电池电压等参数。

2.2 环境设施监控

环境设施监控涵盖了精密空调、智能新风系统、普通空调、普通新风系统、定位/（区域)漏水检测、机房温湿度、机柜温度、防雷器等，监测方式以及监测内容如下。

2.2.1 精密空调系统

通过精密空调设备的RS232/RS485/SNMP监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测精密空调运行参数及状态：如精密空调开、关状态，送风温度/湿度，回风温度/湿度参数等。实现对空调进行远程控制：如远程控制其开、关机等。

2.2.2 普通空调系统

普通空调需加装红外发射器/智能空调遥控器。红外发射器通过红外的方式与普通空调通讯，然后通过监控内置的红外接口将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。

智能空调遥控器通过红外的方式与普通空调通讯，然后通过RS485/SNMP智能监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。

监测普通空调运行参数及状态：如空调开、关机状态等。实现对空调的远程控制：如控制其开、关机，实现其来电自启动功能等。

2.2.3 智能新风系统

通过设备的RS232/RS485/SNMP监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测新/排风机运行参数及状态：如设备启停状态、过滤网压差状态（新风机专属）等。实现远程控制：如远程控制其开、关机等。

2.2.4 普通新风系统

需加装辅助模块。开关量状态变送器将新/排风机电源线的电流信号转换成开关量信号，（新风机时选用）微压差开关检测过滤网两侧的压差信号；经由智能采集模块上传至监控平台进行实时监测。同时监控平台可通过控制继电器装置来实现新/排风机的开关机电源控制。

监测新/排风机设备启停状态、过滤网压差状态（新风机专属）。实现远程控制其开、关机。

2.2.5 漏水检测

在机房空调区域及水管沿线敷设漏水感应绳，并通过引出线连接至定位漏水控制模块。当漏水发生时，漏水控制模块通过检测及处理漏水感应绳电子信号的变化产生报警信号，并将信号上传至监控平台进行实时监测。

2.2.6 机房温湿度

在机房区域安装智能温湿度传感器。温湿度传感器将环境中的温度量、湿度量转换成电信号，通过设备的RS232/RS485/SNMP监控通讯接口及通信协议将信号上传至监控平台，由监控平台软件实时监测。同时智能温湿度传感器自带液晶显示屏，可在监测现场查看当前的温度、湿度数值。

2.2.7 机柜温湿度

在每一台机柜前门的顶部、中部和底部部署温度传感器，用以监测机柜内IT设备的进口温度，实时监测机柜内的温度值。

2.2.8 防雷器

通过加装智能采集模块采集防雷器输出的干接点信号，并上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测，监测防雷器的状态。

2.3 安防设施监控

安防设施监控主要包括视频系统、门禁系统、防盗系统、消防控制器等。监测方式以及监测内容如下。

2.3.1 视频监控系统

在机房出入口、机柜间的通道、走廊等重要区域安装摄像机，进行全天候的视频图像监视。前端摄像机获取视频信号，然后通过硬盘录像机等设备进行存储和转发；硬盘录像机将数据传递给监控平台，由监控平台软件进行实时视频查看、录像回放、远程控制等操作。

实时监视各路视频图像，通过在电子地图上点击相应的图标即可查看该摄像机的当前画面。可灵活设置录像方式，包括24小时录像、预设时间段录像、报警预录像、移动侦测录像以及联动触发录像等多种方式。支持硬盘存满时自动从头覆盖，循环录像。支持历史视频检索回放功能，可根据录像的类型、通道、时间等条件进行检索，回放速度可调。

2.3.2 门禁系统

对机房进行门禁管控，采用进门刷卡（刷卡+密码，指纹，指纹+密码）、出门按按钮（刷卡）的进出验证方式。门禁系统由控制器、感应式读卡器、电控锁和开门按钮等组成。当读卡器感应到刷卡验证请求，即将卡中的信息发送到门禁控制器，控制器将检查卡的有效性，然后决定是否开门。门禁控制器通过RS485/SNMP智能监控通讯接口及通信协议将信号接入监控平台，接受监控平台软件的实时监控。

实时监控门禁系统的状态，实现对开关门状态、门的刷卡记录进行监测，并远程控制开门。可对人员的进出区域、有效日期、进出时段等进行授权，并可对人员进行权限组划分；可对门控器进行远程设置操作；支持集中发卡功能。

2.3.3 防盗系统

在机房重要区域及出入口位置安装红外探测器实时监测机房的人体入侵情况。红外探测器的信号经由智能采集模块上传至监控平台，由监控平台软件进行防盗报警的实时监测。实时监测各点探测器的报警情况。

2.3.4 消防控制器

从消防控制器上获取消防报警信号、气体喷淋信号，经继电器转换为干接点信号输出，然后经智能采集模块采集，再将信号上传至监控平台，由监控平台软件进行实时监测。监测消防系统的各区域报警状态和报警时间，不对消防系统进行控制。

结束语

通过部署分布式（采集单元）一体化监控主机，可实现机房各子系统的一体化监控管理。机房一体化监控系统在保障性能指标基础上，实现了告警、权限、报表、联动控制等功能的统一管理。通过机房一体化监控技术可以迅速准确定位故障根源，提高运维效率，切实提高安全播出的保障能力。