機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的主要功能和樓宇自控項(xiàng)目基本相同，概括起來(lái)有以下幾個(gè)主要方面。

(一)集中實(shí)時(shí)監(jiān)視功能

傳統(tǒng)的機(jī)房管理采用的是每天定時(shí)巡視的制度，比如早晚各一次檢查，并且將設(shè)備的一些核心運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行人工筆錄后存檔。這樣取得的數(shù)據(jù)只限于特定時(shí)段，工作單調(diào)而且耗費(fèi)人力。而集中實(shí)時(shí)監(jiān)控功能可解決此問(wèn)題。

比如對(duì)于UPS電源的運(yùn)行，用戶一般比較關(guān)心負(fù)載功率、總體負(fù)載率、三相是否平衡等參數(shù)。如果沒(méi)有集中監(jiān)控，用戶需要分別到機(jī)房?jī)?nèi)的配電室，現(xiàn)場(chǎng)查看UPS的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)。而實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信采集設(shè)備將當(dāng)前被監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)采集上來(lái)，實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控電腦屏幕上，免去了用戶到不同的設(shè)備跟前查看數(shù)據(jù)的麻煩，如果有必要，隨時(shí)都可以在辦公室內(nèi)查看。

(二)報(bào)警和事件功能

報(bào)警指機(jī)房運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況，比如停電事故、漏水事故等。報(bào)警的發(fā)生意味著機(jī)房的運(yùn)行受到影響，其嚴(yán)重程度可用'優(yōu)先級(jí)'的概念來(lái)定義。一般監(jiān)控系統(tǒng)均可設(shè)置幾十到上千個(gè)優(yōu)先級(jí)以區(qū)別報(bào)警的嚴(yán)重程度。機(jī)房?jī)?nèi)的報(bào)警優(yōu)先級(jí)一般劃分為10級(jí)即可。

事件指機(jī)房運(yùn)行中發(fā)生的一些正常的狀態(tài)改變或人為操作。事件不是異常情況，因此不需要像報(bào)警一樣立即通知用戶進(jìn)行處理。但是往往需要進(jìn)行記錄，以便日后檢查。比如修改精密空調(diào)的設(shè)置溫度，這就是一個(gè)正常的操作事件，但對(duì)修改時(shí)間、修改人的這些信息進(jìn)行記錄是有必要的。

報(bào)警功能是機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)最重要的一項(xiàng)功能，原因在于機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的安全性要求很高。報(bào)警發(fā)生后，系統(tǒng)應(yīng)對(duì)報(bào)警事件進(jìn)行記錄，并迅速通知值班人員或管理人員進(jìn)行處理。報(bào)警發(fā)生后，一般按以下步驟來(lái)進(jìn)行處理:

(1)通知。首要的是將報(bào)警信息告知給相關(guān)人員。

(2)確認(rèn)。表明已經(jīng)知道報(bào)警的發(fā)生，正在處理。但此時(shí)報(bào)警仍然存在，沒(méi)有消失。

(3)消除。經(jīng)過(guò)處理，故障消失，設(shè)備恢復(fù)正常，報(bào)警也隨之消失。報(bào)警的通知主要采用以下幾種模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.屏幕顯示報(bào)警

這是最基本的方法，但也往往是報(bào)警信息最詳盡的模式。通過(guò)在監(jiān)控電腦屏幕上顯示醒目的圖案和文字來(lái)告知用戶。報(bào)警文字是關(guān)鍵的信息，一般至少需要明確指出每次報(bào)警的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù):報(bào)警時(shí)間、報(bào)警設(shè)備、故障內(nèi)容、優(yōu)先級(jí)、緊急解決辦法等。其中緊急解決辦法是一個(gè)很有必要的功能，因?yàn)闄C(jī)房?jī)?nèi)的輔助設(shè)備種類多，最基本的緊急解決辦法就由專業(yè)人員盡速響應(yīng)和處理，因?yàn)閳?bào)警涉及配電、UPS電源、空調(diào)、消防等幾個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)值班人員并不能對(duì)每種設(shè)備都精通，因此能在第一時(shí)間給出緊急處理辦法是非常必要的，甚至一個(gè)故障設(shè)備廠家的維護(hù)電話號(hào)碼都能解決大問(wèn)題。

屏幕報(bào)警的缺點(diǎn)在于，如果監(jiān)控電腦旁沒(méi)有人，或者沒(méi)有人注意，則報(bào)警可能被延誤。

這種模式的報(bào)警通知面比較小，不能及時(shí)傳播給專人。這種報(bào)警模式如果結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳輸，會(huì)提高效率，后面章節(jié)將會(huì)予以介紹。

2.本地語(yǔ)音報(bào)警

當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)揚(yáng)聲器播放報(bào)警語(yǔ)音，將報(bào)警消息傳遞給現(xiàn)場(chǎng)人員。其傳遞消息面比屏幕顯示報(bào)警要廣，但也限于一個(gè)房間內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是非常人性化，缺點(diǎn)是傳播面仍然不廣，而且不能定人傳播。

3.電話撥號(hào)報(bào)警

當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)電話網(wǎng)，撥通系統(tǒng)預(yù)設(shè)的號(hào)碼，對(duì)方接聽(tīng)后，自動(dòng)播放報(bào)警語(yǔ)音，通過(guò)電話將報(bào)警消息傳遞給相關(guān)人員。

這種模式的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)定人播報(bào)。如果和管理責(zé)任人結(jié)合起來(lái)，會(huì)有比較好的效果。比如管理UPS和電源系統(tǒng)的人員是A，管理空調(diào)系統(tǒng)的人員是B，還有其他幾個(gè)人C、D、E也幫助進(jìn)行輔助管理。則當(dāng)發(fā)生UPS故障后，系統(tǒng)直接撥打A的電話，減少了中間環(huán)節(jié)。但是實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能，監(jiān)控系統(tǒng)必須具備以下幾個(gè)能力，否則效果會(huì)大打折扣。

(1)具有線路是否通暢的判斷能力。當(dāng)撥打的電話號(hào)碼占線，系統(tǒng)自動(dòng)停止這個(gè)號(hào)碼的撥號(hào)。

(2)具有接聽(tīng)者是否接聽(tīng)的判斷能力。當(dāng)接聽(tīng)者接聽(tīng)后，系統(tǒng)開(kāi)始播報(bào)報(bào)警語(yǔ)音。

(3)具有確認(rèn)機(jī)制。當(dāng)接聽(tīng)者接聽(tīng)后，需要按下某個(gè)預(yù)先定義的按鍵進(jìn)行確認(rèn)操作，表明他已明確知道這個(gè)報(bào)警的內(nèi)容。

(4)具有連續(xù)重?fù)艿墓δ堋＠?，?dāng)系統(tǒng)撥打A的手提電話，如果占線或不在服務(wù)區(qū)，則自動(dòng)按照系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)的順序(假設(shè)是A→B→C→D→E)撥打B的電話。如果B接聽(tīng)了但沒(méi)有確認(rèn)，再自動(dòng)撥打C的電話……直到有人確認(rèn)為止。

從上面的電話報(bào)警過(guò)程來(lái)看，電話撥號(hào)通知的報(bào)警信息要傳達(dá)到預(yù)先指定的人員，并不是一件順利的過(guò)程，因此，確認(rèn)機(jī)制是最為重要的。目前市場(chǎng)上銷售的監(jiān)控系統(tǒng)并不都具有完善的電話報(bào)警手段。

電話報(bào)警可通過(guò)兩種設(shè)備實(shí)現(xiàn):語(yǔ)音Modem和電話語(yǔ)音卡。

4.手機(jī)短消息報(bào)警

隨著通信業(yè)和短信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送報(bào)警信息成了一個(gè)有效的手段。其優(yōu)點(diǎn)在于可以通知很多人，通知面廣。但這種方式仍缺少有效的確認(rèn)機(jī)制，仍然無(wú)法判斷是否真正通知到指定的人'不過(guò)其發(fā)送面廣的優(yōu)點(diǎn)可以適當(dāng)彌補(bǔ)這一不足。

5.E-mail報(bào)警

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將報(bào)警信息以電子郵件的形式發(fā)送到個(gè)人。但此模式的及時(shí)性不好，難以保證讓相關(guān)人員在第一時(shí)間得知消息。

(三)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)記錄和趨勢(shì)功能

對(duì)機(jī)房的管理者來(lái)說(shuō)，除了系統(tǒng)的報(bào)警功能以外，系統(tǒng)的另一個(gè)重要的功能就是歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)功能。因?yàn)闄C(jī)房只是一個(gè)存放計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的場(chǎng)所，隨著事件的推移，機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備數(shù)量、型號(hào)等都會(huì)發(fā)生變化，按照目前的趨勢(shì)，一般都是越來(lái)越多。因此，從機(jī)房管理角度，需要能夠擁有機(jī)房設(shè)備運(yùn)行的歷史資料，這樣可以通過(guò)分析，找出發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)現(xiàn)故障隱患。從而大幅度提高機(jī)房的管理水平。

歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)功能主要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期的記錄，通過(guò)調(diào)用、查看歷史趨勢(shì)圖，進(jìn)行一些統(tǒng)計(jì)分析等。對(duì)于數(shù)據(jù)的記錄，一定要選擇'關(guān)鍵參數(shù)'，而不能什么參數(shù)都進(jìn)行記錄，同時(shí)應(yīng)注意參數(shù)記錄的頻率。因此，詳細(xì)了解用戶的需求非常重要。因?yàn)?，如果記錄?shù)據(jù)量太大，對(duì)基于PC架構(gòu)運(yùn)行的監(jiān)控系統(tǒng)，其存儲(chǔ)能力受到比較大的限制。比如，功率參數(shù)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，如果每秒記錄一次參數(shù)值，假設(shè)在數(shù)據(jù)庫(kù)中占用4個(gè)字節(jié)，則一年就需要記錄31536000次，需要的硬盤容量是126M，而100個(gè)參數(shù)就需要幾十個(gè)G的容量，在調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)將會(huì)非常緩慢，記錄數(shù)據(jù)時(shí)因?qū)ο到y(tǒng)要求很高，也容易造成系統(tǒng)癱瘓。這個(gè)問(wèn)題雖然可以采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決，但費(fèi)用昂貴。因此，對(duì)于需求的具體分析非常必要。按照機(jī)房運(yùn)行的規(guī)律，建議模擬參數(shù)記錄頻率在lOmin以上一次。報(bào)警數(shù)據(jù)則因其量小，發(fā)生頻率低，應(yīng)全部記錄。這樣既可保證資料的相對(duì)完善，又極大地減少了數(shù)據(jù)量。

(四)用戶管理功能

用戶管理主要是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的使用者進(jìn)行權(quán)限管理，避免末授權(quán)的人員隨意修改參數(shù)設(shè)置或者查看。而授權(quán)需要進(jìn)行分級(jí)控制，不同級(jí)別的用戶只能進(jìn)行自己這個(gè)級(jí)別內(nèi)所允許的操作。

(五)計(jì)劃安排功能

通過(guò)事件計(jì)劃表，定時(shí)執(zhí)行一些操作，比如系統(tǒng)資料的備份、下班定時(shí)關(guān)燈等。該功能在機(jī)房?jī)?nèi)使用不多，但隨著機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的不斷完善，可以滿足更多的用戶需求。

(六)報(bào)表功能

數(shù)據(jù)報(bào)表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、打印的最終體現(xiàn)，是整個(gè)控制系統(tǒng)最終結(jié)果輸出的重要組成部分，是對(duì)機(jī)房監(jiān)控過(guò)程中系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)的綜合記錄和規(guī)律總結(jié)。一般有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表(班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表等)。用戶通過(guò)報(bào)表的過(guò)濾器選項(xiàng)，將自己感興趣的內(nèi)容打印出來(lái)，便于分析存檔。

(七)遠(yuǎn)程管理功能

遠(yuǎn)程管理主要是指利用目前日益完善的網(wǎng)絡(luò)資源，使操作人員不再局限在監(jiān)控主機(jī)旁操作，而能夠在其他地點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。一般監(jiān)控主機(jī)安裝在機(jī)房的監(jiān)控室內(nèi)，但并不是所有的機(jī)房都是24h有人職守。通過(guò)遠(yuǎn)程管理，操作員可以在辦公室、外地等地進(jìn)行管理，消除了地域限制。比如省級(jí)機(jī)房和地市級(jí)機(jī)房，如果都設(shè)置全職管理員的話，人力資源上浪費(fèi)較大。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以將監(jiān)控系統(tǒng)在省里集中監(jiān)控，地市上不再需要設(shè)置專人。當(dāng)運(yùn)行有問(wèn)題時(shí)，通過(guò)前面的多種報(bào)警通知模式，省上和地市均可得到消息，從而可以快速解決問(wèn)題。

(八)運(yùn)行設(shè)置和控制功能

除了主要的監(jiān)視功能，系統(tǒng)還應(yīng)具備控制能力。在大多數(shù)機(jī)房中，控制對(duì)象主要是非電源類設(shè)備，比如空調(diào)、通風(fēng)、照明等系統(tǒng)。由于電源設(shè)備的可靠性要求極高，進(jìn)行控制操作時(shí)(比如開(kāi)/關(guān)機(jī)等)很可能因?yàn)檎`操作造成機(jī)房癱瘓，因此不進(jìn)行控制，只進(jìn)行監(jiān)視。

(九)安全冗余功能

由于機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視著機(jī)房的運(yùn)行，如果自身出現(xiàn)故障，將無(wú)法進(jìn)行監(jiān)視，降低了管理的安全性。因此，在要求機(jī)房有很高的安全管理水平時(shí)，往往采取冗余的辦法解決自身的可靠性。一般通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn)。根據(jù)對(duì)可靠性要求的高低和實(shí)際故障隱患的大小，兩種方式既可同時(shí)使用，也可單獨(dú)采用。

采控設(shè)備的冗余:負(fù)責(zé)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)被監(jiān)控設(shè)備通信的采控設(shè)備承擔(dān)著雙向的數(shù)據(jù)傳輸工作，對(duì)其備份可以提高傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

監(jiān)控計(jì)算機(jī)的冗余，由于監(jiān)控系統(tǒng)一般均運(yùn)行于PC平臺(tái)的硬件上，而且操作系統(tǒng)以Windows200O和XP為主，因此，計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件自身的故障都會(huì)造成系統(tǒng)停止工作。可以通過(guò)局域網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議將兩臺(tái)裝有同樣軟件的計(jì)算機(jī)配置成熱備份冗余運(yùn)行，一臺(tái)為主機(jī)，一臺(tái)為從機(jī)。

相對(duì)而言，計(jì)算機(jī)和軟件系統(tǒng)出問(wèn)題的概率高，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的監(jiān)控做冗余，建議做計(jì)算機(jī)的冗余，即采用雙機(jī)熱備份方式。

雙機(jī)熱備主要是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和變量歷史記錄的熱備。主/從機(jī)都正常工作時(shí)，主機(jī)從設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，而不會(huì)從設(shè)備讀取或自己產(chǎn)生報(bào)警信息。主/從機(jī)都各自記錄變量歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)，從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)，從機(jī)與主機(jī)之間的監(jiān)聽(tīng)采取請(qǐng)求與應(yīng)答的方式，從機(jī)以一定的時(shí)間間隔(查詢間隔)向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，主機(jī)應(yīng)答表示工作正常，主機(jī)如果沒(méi)有作出應(yīng)答，從機(jī)將切斷與主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，轉(zhuǎn)入活動(dòng)狀態(tài)，改由下位設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。此后，從機(jī)還會(huì)定時(shí)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)狀態(tài)，一旦主機(jī)恢復(fù)，就切換到熱備狀態(tài)。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了熱備。當(dāng)主機(jī)正常運(yùn)行，從機(jī)后啟動(dòng)時(shí)，主機(jī)先將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警和事件信息發(fā)送到從機(jī)上，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份。然后主/從機(jī)同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，從機(jī)從主機(jī)上將所缺的歷史記錄文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時(shí)可以在主/從機(jī)組態(tài)王信息窗中看到提示信息'開(kāi)始備份歷史數(shù)據(jù)'和'停止備份歷史數(shù)據(jù)'。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主/從機(jī)轉(zhuǎn)人正常工作狀態(tài)。當(dāng)從機(jī)正常運(yùn)行，主機(jī)后啟動(dòng)時(shí)，從機(jī)先將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警和事件信息發(fā)送到主機(jī)上，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份。然后主/從機(jī)同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，主機(jī)從從機(jī)上將所缺的歷史記錄文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拷貝到木地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時(shí)也可以在主/從機(jī)的組態(tài)主信息窗中看到提示信息'開(kāi)始備份歷史數(shù)據(jù)'和'停止備份歷史數(shù)據(jù)'。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主/從機(jī)轉(zhuǎn)人正常工作狀態(tài)。

雙機(jī)熱備的構(gòu)造思想是主機(jī)和從機(jī)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常情況下主機(jī)處于工作狀態(tài)，從機(jī)處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機(jī)發(fā)現(xiàn)主機(jī)異常，從機(jī)將會(huì)在很短的時(shí)間之內(nèi)代替主機(jī)，完全實(shí)現(xiàn)主機(jī)的功能。例如，1/0服務(wù)器的熱備機(jī)將進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，報(bào)警服務(wù)器的冗余機(jī)將產(chǎn)生報(bào)警信息并負(fù)責(zé)將報(bào)警信息傳送給客戶端，歷史記錄服務(wù)器的冗余機(jī)將存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并負(fù)責(zé)將歷史數(shù)據(jù)傳送給客戶端。當(dāng)主機(jī)修復(fù)重新啟動(dòng)后，從機(jī)檢測(cè)到了主機(jī)的恢復(fù)，會(huì)自動(dòng)將主機(jī)丟失的歷史數(shù)據(jù)拷貝給主機(jī)，同時(shí)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警信息傳遞給主機(jī)，然后從機(jī)將重新處于監(jiān)視狀態(tài)。這樣即使發(fā)生了事故，系統(tǒng)也能保存一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)以及報(bào)警信息和歷史數(shù)據(jù)等。

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