大熬據中芯建核方案

目錄

第1章背景與需求.........................................1

1.1項目背景......................................1

1.2需求分析......................................4

第2章設計思路..........................................6

2.1設計原則......................................6

2.2整體思路......................................7

2.3設計依據......................................9

2.4設計意義......................................10

第3章系統總體設計....................................12

3.1監控系統結構.................................12

3.2系統組成.....................................13

3.2.1大數據中心前端系統.......................13

3.2.2傳輸網絡................................13

3.2.3監控中心................................14

3.3功能設計......................................14

第4章大數據中心前端系統設計............................17

4.1大數據中心概述................................17

4.2大數據中心監控系統概述......................18

4.3大數據中心典型構架............................18

大數據中心建設方案V3.0

4.4視頻監控子系統................................19

4.4.1監控點分布..............................19

4.4.2攝像機選型.............................21

4.4.3視頻處理單元...........................21

4.5動力環境監測子系統...........................23

4.5.1環境數據處理單元.......................23

4.5.2溫濕度傳感器...........................24

4.5.3水浸傳感器.............................26

4.5.4供配電系統.............................28

4.5.5UPS監測系統..........................30

4.6安全防范子系統...............................31

4.6.1紅外對射...............................32

4.6.2電子圍欄...............................34

4.6.3紅外雙鑒...............................36

4.6.4玻璃破碎探測器.........................37

4.7火災報警子系統...............................39

4.8門禁子系統...................................40

4.9空調控制子系統...............................44

4.9.1精密空調控制...........................44

4.9.2舒適性空調控制.........................45

4.10語音對講子系統..............................46

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大數據中心建設方案V3.0

4.11智能控制子系統..............................47

4.12傳輸子系統..................................49

4.12.1網絡交換機............................49

4.13大數據中心保障子系統........................50

4.13.1抗干擾................................50

4.13.2供電電源..............................51

4.13.3組屏與布線............................52

第5章傳輸網絡設計......................................53

5.1光纖直聯方式.................................53

5.2帶寬租用VPN專網.............................53

5.3傳輸方式綜述.................................54

第6章監控中心設計.....................................55

6.1監控中心系統組成.............................55

6.1.1監控中心系統............................56

6.2服務器管理系統.................................56

6.2.1月艮務器..................................56

6.2.2工作站..................................58

6.3存儲系統........................................58

6.3.1CVR存儲模式...........................59

6.3.2存儲配置...............................61

6.4解碼系統.......................................64

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大數據中心建設方案V3.0

6.4.1解碼器.................................64

6.4.2視頻綜合平臺...........................66

6.5顯示系統.......................................69

6.5.1產品介紹................................70

6.5.2主要功能................................71

6.6網絡系統........................................75

6.6.1主干交換機..............................75

6.6.2防火墻................................76

6.7保障系統........................................78

6.7.1視頻質量診斷系統.......................78

6.7.2時間同步裝置...........................81

6.7.3短信/彩信報警模塊......................83

第7章平臺軟件設計.....................................84

7.1平臺總體架構...................................84

7.1.1基礎平臺層.............................85

7.1.2平臺服務層.............................85

7.1.3業務層.................................86

7.1.4應用層.................................86

7.2平臺關鍵技術...................................86

7.2.1中間件技術.............................87

7.2.2構架/構件技術..........................87

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大數據中心建設方案V3.0

7.2.3工作流技術.............................87

7.2.4XML和WebServices技術................88

7.3平臺模塊.......................................89

7.4平臺功能.......................................92

7.4.1通用業務功能...........................92

7.4.2基礎管理功能...........................98

7.4.3擴展業務功能...........................103

7.5平臺運行環境...................................107

7.5.1硬件環境...............................107

7.5.2軟件環境.............................108

7.6平臺性能指標..............................109

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第1章背景與需求

1.1項目背景

大型數據中心的基礎設施系統主要分電源、環境控制和機房監控

管理系統。由于大型數據中心承載企業、集團、機構的核心業務，重

要性高，不允許業務中斷。因而大型數據中心一般根據TIA942標準

的Tier4標準建設，可靠性要求99.99999%以上，以保證異常故障和

正常維護情況下，數據中心正常工作，核心業務不受影響。

1、電源系統，通常選用多路市電源互為備份，并且機房設有

專用柴油發電機系統作為備用電源系統，市電電源間、市電電源和柴

油發電機間通過ATS（自動切換開關）進行切換，為數據中心內UPS

（不間斷供電電源）、機房空調、照明等設備供電。由于大型數據中

心業務重要性，通常采用雙母線的供電方案供電，滿足大型數據中心

服務器等IT設備高可靠性用電要求。雙母線供電系統，有兩套獨立

UPS供電系統（包含UPS配電系統），在任一套供電母線（供電系

統）需要維護或故障等無法正常供電的情況下，另一套供電母線仍能

承擔所有負載，保證機房業務供電，確保數據中心業務不受影響。在

UPS輸出到服務器等IT設備輸入間，選用SPM（服務器電源管理器）

進行電源分配和供電管理，實現對每臺機柜用電監控管理，提高供電

系統的可靠性和易管理性。對于雙路電源的服務器等IT設備，直接

從雙母線供電系統的兩套母線引人電源，即可保證其用電高可靠性。

大數據中心建設方案V3.0

對于單路電源的服務器等IT設備，通常選用STS（靜態切換開關）

為其選擇切換一套供電母線供電。在供電母線無法正常供電時，STS

將自動快速切換到另一套供電正常的母線供電，確保服務器等IT設

備的可靠用電。

2、環境控制系統，通常選用機房精密空調對數據中心的環境

調節，確保服務器等IT設備的運行環境。對于發熱量大的服務器等

IT設備，通常選用高通孔率（一般大于70%）網孔門的機柜，提高

機柜進出風量；將機柜面對面、背對背布置，在機房內形成冷熱隔離

的風道，提高制冷效率；空調采用下送風方式，確保機房送風均勻，

提高制冷效率。

在某些功率密度特別高場合（發熱量超過5kw/機柜），往往容易

產生局部熱點，形成故障隱患。為消除局部熱點，需要采用相應的高

熱密度解決方案，如開放式方案即為在局部熱點發生處加裝制冷終端

XD,加強局部制冷能力，以消除局部熱點；封閉式方案即為高功率

密度設備放置在封閉機柜內，通過機柜內制冷循環，高效率制冷散熱。

3、機房監控管理系統，大型數據中心需要對電源、空調等設

備運行狀態進行管理，同時還需要對機房內環境，如溫濕度、漏水、

煙感等參量進行監控，確保數據中心工作在一個正常的范圍之內。并

對數據中心設備運行參數和環境量實時監控和管理，同時遠程監控和

管理，實現機房無人值守。

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大數據中心建設方案V3.0

隨著計算機技術的發展和普及，計算機系統數量與日俱增，其配

套的環境設備也日益增多，大數據中心已成為各大單位的重要組成部

分。大數據中心的環境設備（供配電、UPS、空調、消防、保安等）

必須時時刻刻為計算機系統提供正常的運行環境。一旦大數據中心環

境設備出現故障，就會影響到計算機系統的運行，對數據傳輸、存儲

及系統運行的可靠性構成威脅，如事故嚴重又不能及時處理，就可能

損壞硬件設備，造成嚴重后果。對于銀行，證券，海關，郵局等需要

實時交換數據的單位的大數據中心，大數據中心管理更為重要，一旦

系統發生故障，造成的經濟損失更是不可估量。

目前許多大數據中心的管理人員不得不采用24小時專人值班,

定時巡查大數據中心環境設備，這樣不僅加重了管理人員的負擔，而

且更多的時候，不能及時排除故障，對事故發生的時間及責任也無科

學的管理。尤其目前國內普遍缺乏大數據中心環境設備的專業管理人

員，在許多地方的大數據中心不得不安排軟件人員或者不太懂大數據

中心設備管理甚至根本不懂大數據中心設備維護的人員值班，這對大

數據中心的安全運行無疑又是一個不利因素。

大數據中心綜合監控系統實現了在對大數據中心設備的運行狀

態、溫度、濕度、潔凈度、供電的電壓、電流、頻率、功率、配電系

統的開關狀態、測漏系統等進行實時監控并記錄歷史數據，同時將大

數據中心設備的工作狀態進行實時的視頻監控，實現對大數據中心五

遙（遙測、遙信、遙控、遙調，遙視）的管理功能，使大數據中心監

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大數據中心建設方案V3.0

控達到無人或少人值守，減輕了大數據中心維護人員負擔，提高了系

統的可靠性，滿足了“集中監控、集中維護、集中管理”的維護管理目

標要求，具有實時監控設備以及預期故障發生、迅速排除故障、記錄

和處理相關數據、進行綜合管理等多重功能，從而實現集中維護，集

中管理，為大數據中心科學高效的管理和安全運營提供有力的保證。

1.2需求分析

根據我們對大數據中心監控系統現狀的分析，我們需要建立一套

適應大數據中心系統整體需求的現代化綜合監控系統，對運行、業務、

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大數據中心建設方案V3.0

設備等進行統一、集中管理，需要實現以下目標：

1）集中統一管理所轄大數據中心的視頻監控系統；

2）集中統一管理所轄大數據中心的環境監測系統；

3）集中統一管理所轄大數據中心的空調監測和控制系統；

4）集中統一管理所轄大數據中心的市電監測和UPS監測系統；

5）集中統一管理所轄大數據中心的安全防范、火災報警系統；

6）通過大數據中心智能視頻服務器對重要區域的視頻進行智能

分析；

7）通過大數據中心處理單元及平臺軟件，各子系統之間可以設置

相關的聯動；

8）通過平臺軟件可遠程控制門禁、照明和空調通風系統。

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大數據中心建設方案V3.0

第2章設計思路

2.1設計原則

隨著信息技術的飛速發展，新技術不斷涌現。大數據中心綜合監

控系統，必須是高性能、可擴展的計算機網絡體系結構，以便支持今

后不斷更新和升級的需要，從而保護投資。同時本方案以滿足實際應

用為出發點，設計時主要遵循以下原則：

?安全性

大數據中心綜合監控系統的建設需要融合以往建設經驗，結合大

數據中心系統的具體應用需求，使用具有成熟應用實踐的軟件平臺架

構確保系統的健壯性，選用具備高可靠性、高安全性，具有數萬小時

平均無故障時間的設備，同時為關鍵設備、關鍵部件設計冗余備份。

建立健全系統安全穩定運行保障機制、建設系統運行故障預案，全方

位多角度保障系統的順利運行。

?可靠性

系統可靠性是系統長期穩定運行的基石，只有可靠的系統，才能

發揮有效的作用。本方案從系統設計理念到系統架構的設計，再到產

品選型，都將持續秉承系統可靠性原則，均采用成熟的技術，具備較

高的可靠性、較強的容錯能力、良好的恢復能力及防雷抗強電干擾能

力。同時系統的使用不能影響大數據中心被監控電氣設備的正常運行。

?先進性

在投資費用許可的情況下，系統采用當今先進的技術和設備，一

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方面能反映系統所具有的先進水平，包括先進的傳輸技術、圖像編碼

壓縮技術、視頻智能分析技術、存儲技術、控制技術，另一方面使系

統具有強大的發展潛力，設備選型與技術發展相吻合，能保障系統的

技術壽命及后期升級的可延續性。

?擴展性

系統應充分考慮擴展性，采用標準化設計，嚴格遵循相關技術的

國際、國內和行業標準，確保系統之間的透明性和互通互聯，并充分

考慮與其它系統的連接；在設計和設備選型時，科學預測未來擴容需

求，進行余量設計，設備采用模塊化結構，便于系統擴容、升級。系

統加入新建大數據中心時，只需配置大數據中心系統設備、建立和上

級調度的連接，在管理平臺做相應配置即可，軟硬件無須做大的改動。

?易管理性、易維護性

系統采用全中文、圖形化軟件實現整個監控系統管理與維護，人

機對話界面清晰、簡潔、友好，操控簡便、靈活，便于監控和配置;

采用穩定易用的硬件和軟件，完全不需借助任何專用維護工具，既降

低了對管理人員進行專業知識的培訓費用，又節省了日常頻繁地維護

費用。

2.2整體思路

1）大數據中心綜合監控系統集硬件、軟件、網絡于一體，采用開

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大數據中心建設方案V3.0

放標準的無人值守大數據中心專用平臺軟件；

2）支持大數據中心前端/區域監控平臺的兩級結構或大數據中心/

多級監控平臺的兩級以上聯網結構，方便擴容；

3）利用大數據中心處理單元對大數據中心的視頻監控、動力監測、

環境監測、安全防范、火災報警、門禁等子系統進行整合并進

行統一管理；

4）為了適應用戶的需求，系統需從視頻的采集、壓縮編碼、存儲

到顯示各個環節都支持高清，實現了真正的高清；

5）為了及時發現監控畫面中的異常情況，最大限度地降低誤報和

漏報現象，系統中需引入智能分析技術；

6）為了便于統一管理，多級平臺和大數據中心系統的所有設備均

采用統一命名和統一編碼；

7）系統通信即可以利用大數據中心聯網系統已有綜合數據網，也

可以利用Internet互聯網進行數據通訊；

8）監控中心、MIS用戶均可對現場進行監控，并能夠隨時對資料

進行檢索和查閱，從而掌握現場運行情況；

9）用戶通過C/S、B/S方式模式對現場進行監控，C/S方式功能

強大，需要安裝軟件；B/S方式操作方便，直接采用瀏覽器訪

問；

10）平臺軟件按照業務需求對監控資源進行邏輯劃分，按照用戶等

級進行授權，并根據不同授權獲得相應信息，而無需額外建設

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投資。

2.3設計依據

《MPEG4視音頻編解碼標準一視聽對象的編碼》ISO/IEC14496-2

?《視音頻編解碼標準》ITU-TH.264

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?《音頻編解碼標準》ITU-TG.711

?《遠動終端設備》GB/T13729-2002

?《電子信息系統大數據中心設計規范》GB50174-2008

?《循環式遠動規約》DL451-91

?《電線電纜識別標志方法》GB/T6995

?《全介質自承式光纜》YD/T980-1998

?《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92

?《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94

?《民用閉路電視系統工程技術規范》GB50198-94

?《建筑設計防火規范》GBJ16-87

?《中華人民共和國公共安全行業標準》GA38-94

?《安全防范系統驗收規則》GA308-2001

?入《侵探測器通用技術條件》GB10408.1-89

?《防盜報警控制器通用技術條件》GB12663-90

?《報警圖像信號有線傳輸裝置》GB/T16677-1996

2.4設計意義

1）大數據中心綜合監控系統的應用實現了監控中心對直屬大數

據中心的集中管理，通過系統可以了解任意大數據中心的情況,

滿足全方位管理的需要;

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大數據中心建設方案V3.0

2）大數據中心綜合監控系統整合了視頻監控、環境監測、動力監

測和安全防范等子系統，做到多系統的綜合監控、集中管理,

提高了系統的高效性，降低了系統的管理成本；

3）大數據中心綜合監控系統作為無人值守大數據中心安全生產

運行不可缺少的輔助技術措施，對大數據中心環境狀況、設備

運行狀況、現場安全狀況等實現實時監視，提高無人值守大數

據中心安全生產和運行管理的水平；

4）大數據中心綜合監控系統針對大數據中心少人或無人值守運

行模式，可作為遠方操作監視以及設備巡視的輔助手段；

5）大數據中心綜合監控系統可通過語言對講功能可對前方大數

據中心人員進行遠程指導，并對發生事故原因和事故處理過程

提供圖像資料；

6）大數據中心綜合監控系統作為生產管理信息系統的一個應用，

領導和專業管理人員在日常的生產管理工作中可直接根據現

場的情況進行研究分析；

7）大數據中心綜合監控系統可作為現場安全作業督查、控制的輔

助手段；

8）大數據中心綜合監控系統可作為對外交流參觀、介紹公司裝備

情況的平臺。

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第3章系統總體設計

3.1監控系統結構

r---------------

'監控中心

「前端索行

-4-20mA\IO\RS-485-1L-4-20mA\IO\RS-485-1

圖表1大數據中心綜合監控系統拓撲圖

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大數據中心監控系統支持兩級或兩級以上的聯網結構，方便系統

擴容。

3.2系統組成

大數據中心綜合監控系統由大數據中心前端系統、傳輸網絡和監

控中心三部分組成，其中監控中心系統支持多級。

3.2.1大數據中心前端系統

大數據中心前端系統是信息采集部分，通過嵌入式大數據中心處

理單元，對大數據中心內的視頻監控、動力監測、環境監測、安全防

范、火災報警、門禁、照明、電壓電流、UPS和空調通風系統進行了

整合，主要負責對大數據中心視音頻、環境量、開關報警量等信息進

行采集、編碼、存儲及上傳，并進行本地的相關聯動。

3.2.2傳輸網絡

大數據中心綜合監控系統的網絡類型比較多元化，并沒有統一標

準，根據具體項目情況，可以依托已有的LAN,MAN、Internet等各

種網絡，也可以為大數據中心系統專門鋪設光纖新建網絡鏈路。

監控中心及MIS網用戶可以對系統進行監控，實時了解大數據

中心前端的運行情況；大數據中心系統的視音頻、報警信息可上傳至

監控中心并進入MIS網，供監控中心及MIS網用戶查看調用。

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3.2.3監控中心

監控中心可以只有一級也可以多級。區域監控中心可管理所轄大

數據中心的所有監控設備，接收由所轄大數據中心上報的環境、告警

等信息，滿足區域監控中心用戶視頻、環境信息查看、動力信息查詢

的需求。同時如果還有上級監控中心，也可以提供相關的視頻、環境

等信息給上級監控中心。

3.3功能設計

隨著大數據中心無人值守建設的不斷深入，大數據中心綜合監控

系統除滿足原有基本功能外，被賦予了許多新的要求。我們的綜合監

控系統應具備如下功能：

?實時視頻監視

通過視頻監視可以實時了解大數據中心內設備的信息，確定大數

據中心環境是否正常，是否有人出入，以及發生的報警是否誤報，警

情程度等等。視頻監控清晰可靠，直觀的展現了大數據中心監控區域

的全貌。

?動力環境數據監測

大數據中心的穩定運行需要穩定持續的供配電、保持在一定區間

的溫濕度、空調、UPS等設備的穩定運行等因素。監控人員為全面地

掌握大數據中心的運行狀況，需實時對溫度、濕度、水浸、UPS、市

電等動環信息進行采集、處理和上傳，生成曲線和報表，方便實時監

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大數據中心建設方案V3.0

控、歷史查詢、統計分析。

?遠程控制

監控中心通過客戶端和瀏覽器可對所轄大數據中心的任一攝像

機進行控制，實現遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，并對攝

像機的預置位和巡航進行設置控制應具有唯一性和權限性，同一時間

只允許一個高權限用戶操作；對門禁、照明、給排水和空調通風系統

的開啟進行控制。

?系統聯動

通過前端數據采集設備與平臺軟件可以對各子系統進行關聯：當

周界防御或火災報警設備被觸發時，有預置功能的攝像機還能自動轉

到預置點，按需設置聯動錄像功能；預設的報警能彈出窗口，并配合

電子地圖顯示；當溫濕度傳感器檢測到異常時，自動開啟空調或調節

空調參數，操作時可以聯動相應位置的攝像機，對整個操作工程進行

全程管控。

?語音對講

在門禁刷卡處配置語音對講設備，當巡檢人員忘記帶門禁卡時一，

通過對講設備呼叫遠方值班人員開啟門禁，可以節省等待時間，提高

工作效率。

?錄像回放

對監控視頻進行實時存儲，記錄告警前后的現場情況，記錄大數

據中心內各種操作；通過網絡調用回放錄像，提供事故發生時的資料,

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為事故分析和事故處理提供幫助，并為事故處理和標準化作業教學提

供寶貴的資料。

?配置維護

能對大數據中心處理單元進行校時、重新啟動、修改參數、軟件

升級、遠程維護等功能。大數據中心處理單元及攝像機提供遠程訪問

功能，管理員不必到達設備現場，就可修改設備的各項參數，提高的

設備維護效率。

?B/S方式訪問

MIS用戶通過B/S(Brower/Server)方式訪問大數據中心系統,

B/S方式采用標準的HTTP協議，具有很強的開放性和兼容性，完全

能融合在大數據中心系統現有網絡中。.通過標準的IE瀏覽器，領導

和值班人員可根據不同的權限對大數據中心系統進行配置及控制，操

作界面全部為中文可視化界面，使用非常方便。

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第4章大數據中心前端系統設計

4.1大數據中心概述

大數據中心根據應用行業的不同又分為計算機大數據中心、電信

大數據中心、控制大數據中心、屏蔽大數據中心等類型。不同的大

數據中心隨著等級、應用及設備數量的不同，面積從幾十平米到幾

千平米不等，所以視頻及傳感器數量隨之也變化較大，需要針對每

個項目具體選定，但大數據中心的整體架構大體如下：

窗

回

輔

助1A

圖表2大數據中心平面圖

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4.2大數據中心監控系統概述

大數據中心前端系統包含了視頻監控、門禁控制、環境監測、動

力監測、安全防范、火災報警、空調控制等子系統，將具有完整功能

的多個子系統組合成一個有機的整體，提高系統維護和管理的自動化

水平。系統設計充分體現大數據中心一體化安防建設應用技術和管理

模式的先進性、智能性、規范化，走在全國領先水平。

4.3大數據中心典型構架

「前端素彖

視珈監控

視領處理單元紅外半球紅外植機”外球機

動環監控交換機

報警生機市先

報警

-4-20m.\\IO\RS-485-11-4-20mA\I0\RS-485-

動力監控_環境監控

01

溫濕度水浸

煙恁

⑷IHin傳感器傳播制新風

衿能電表開關電源IPS設備

狎能門磁紅外茨璐i

BI門磁雙鎏破伴

發電機組蓄電池組

圖表3機大數據中心前端綜合監控系統

在大數據中心前端監控系統中，IP攝像機通過以太網接入視頻處

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大數據中心建設方案V3.0

理單元，其他子系統通過4-20mA模擬量輸入、開關量輸入、RS-

485/232串口、以太網接入動環主機。視頻處理單元和動環主機接收

子系統上傳的視音頻及動環、報警信息，并進行處理、上傳，工作人

員可通過客戶端向子系統發送一系列的控制指令。

4.4視頻監控子系統

大數據中心攝像機是整個綜合監控系統的視頻信號源，主要負責

對大數據中心整體環境、大數據中心設備等進行全天候的視頻監視,

同時能與其它子系統進行報警聯動，滿足大數據中心運行對安全、巡

視的要求。這樣當發生動力環境量、開關量、火災系統等報警時，監

控中心可以先通過視頻監控進行大數據中心具體信息的直觀了解，避

免因準備不足而導致行動盲目、低效，不能對報警進行及時有效的處

理。

4.4.1監控點分布

大數據中心一般分為主大數據中心、輔助區、支持區、行政管理

區等幾部分，部分規模面積較小的大數據中心，只有主大數據中心和

面積很小的輔助區。輔助區的面積宜為主大數據中心面積的0.2?1

倍。面積大于100m2的主大數據中心，安全出口一般不少于兩個。

大數據中心均為封閉環境，且部分大數據中心沒有設計窗戶，尤

其夜間容易光線不足，雖有補光燈，也只是在需要時才人為打開，

不能保證24小時的監控效果，所以以下室內監控選型我們均推薦使

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大數據中心建設方案V3.0

用帶紅外功能的攝像機。另外有高清需求的，也可選擇高清攝像

機。

?主大數據中心是主要用于信息處理、存儲、交換和傳輸設備

的安裝和運行的建筑空間，包括服務器大數據中心、網絡大

數據中心、存儲大數據中心等功能區域，是我們的主要監控

區域。對于主大數據中心，我們選擇球機實現大范圍的監控

需要，通過云臺控制可以監看大數據中心具體細節信息。同

時根據大數據中心重要性以及甲方對監控標準的要求，配合

半球或槍機進行特定范圍的監控，如走道，每兩排機柜之間

的間隔，重要儀表顯示等。

?輔助區是用于設備安裝、調試、維護、運行監控和管理的場

所，包括進線間、測試大數據中心、監控中心、備件庫、打

印室、維修室等。輔助區沒有太多重要設備，空間使用密度

較小，一般使用一個球機或半球作為全景監控即可。

?支持區是支持并保障完成信息處理過程和必要的技術作業的

場所，包括變配電室、柴油發電大數據中心、不間斷電源系

統室、電池室、空調大數據中心、動力站房、消防設施用

房、消防和安防控制室等。支持區是動力、配電等保障區，

根據實際面積大小，我們推薦使用一個球機做全景，并根據

面積大小以及室內設備的數量和重要性，配合半球或槍機進

行特定區域和位置的監控。

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大數據中心建設方案V3.0

?行政管理區用于日常行政管理，包括工作人員辦公室、門

廳、值班室、盥洗室、更衣間和用戶工作室等，一般不需要

進行視頻監控。

?大數據中心出入口，推薦選用半球或槍機進行監控。

?部分大數據中心有室外監控需求，推薦選擇球機進行監控。

?攝像機的安裝高度，室內宜為2?5m,室外應在3.5?10m,室

外不得低于3.5m；

4.4.2攝像機選型

序號監控位置部署攝像機類型

網絡紅外中速智能球機

1室外

網絡高速智能球

紅外防水槍型攝像機

2室內（小范圍）紅外防水半球攝像機

紅外經濟型網絡半球攝像機

網絡中速智能球

3室內（全景）

紅外防水半球攝像機

4.4.3視頻處理單元

常規視頻監控系統主要為大數據中心運行管理提供基礎技術支

撐。視頻處理單元主要用于前端攝像機的管理，在今后一段時間內將

存在三種模式：模擬型、混合型和全數字型。

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大數據中心建設方案V3.0

?對于監控點部署完善、設備投運周期短的模擬型站端系統，可

繼續使用原有設備，采用模擬型模式；

?對于監控點部署完善、設備投運周期短的模擬型站端系統，可

升級部分網絡高清監控，采用混合型模式；

?對于監控點部署不足、設備投運周期短的模擬型站端系統，可

增設部分網絡高清監控，采用混合型模式；

?對于監控點部署完善、設備投運周期長的模擬型站端系統，可

全部升級改造，采用全數字型模式；

?對于監控點部署不足、設備投運周期長的模擬型站端系統，可

全部升級改造，采用全數字型模式。

1）設備介紹

針對大數據中心監控系統今后一段時間內并存的三種模式（模擬

型、混合型和全數字型），我們在方案中將作出相應設計。

圖表2站端系統后端視頻設備選型表

系統模式選擇型號接入路數

模擬型DS-8116HF-ST16路模擬

混合型DS-9016HF-ST最多32路網絡+模擬

全數字型DS-8632N-ST最多32路網絡

2）接入路數計算

混合型和全數字型視頻處理單元最多支持32路接入，但是接入

路數與攝像機的分辨率無關，主要視網絡輸入帶寬而定，最大支持

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大數據中心建設方案V3.0

500W分辨率。

以DS-8632N-ST為例，最大輸入帶寬為80Mbps,而一般情況下

攝像機所需帶寬如下：DI—2Mbps；720P—4Mbps；1080P—8Mbpso

4.5動力環境監測子系統

大數據中心內運行著大量的精密貴重設備，這些設備的正常穩定

運行，對周圍環境的要求非常高，要求環境長時間保持在一個相對較

小的變化范圍內，否則會影響設備壽命或導致設備損壞。我們根據大

數據中心的實際需求，為大數據中心配置溫濕度傳感器、水浸探頭等

環境監測設備，監測大數據中心環境，這些環境信息通過動環主機實

現數據集中上傳。

4.5.1環境數據處理單元

環境監測、安全警衛、消防報警、智能控制等子系統部署在大數

據中心內，但各系統獨立運行，無法發揮系統功能，同時也給維護和

管理帶來了不便。為了實現多系統的綜合監控、集中管理，急需對各

子系統進行集成。

1）設備介紹

環境數據處理單元是大數據中心綜合監控系統的核心設備，實現

環境信息、報警信息實時處理、傳輸、存儲等功能。環境數據處理單

元采用一體化設計，兼容多種規格的接口，可以保護現有投資，避免

重復建設，今后可以增加主機數量以支持更多的子系統接入。

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大數據中心建設方案V3.0

多功能動環監控報警主機（環境數據處理單元），是針對大數據

中心特點量身設計的監控報警主機，它的出現解決了站端多系統集成

的問題。它可以通過開關量接口、4-20mA模擬量接口、RS-485串口

與各子系統連接，對各種數據進行匯聚，處理成數字信號，并可以提

供向上的接口供平臺訪問、管理。

A1\0開關量接口

-4-20mA模擬量接口

aRS-485串口

2）主要功能

?采集大數據中心內的開關量信號，接受站端管理單元信號控

制開關量輸出；

?采集大數據中心內的模擬量信息，并上傳站端管理單元；

?采集大數據中心內的串口數據，并上傳站端管理單元。

3）配置原則

根據大數據中心現場動環監測設備的接口數量進行配置，對于

RS-485設備，支持總線方式。

4.5.2溫濕度傳感器

對于大數據中心內精密的電子設備，其正常運行對環境溫濕度有

比較高的要求。大數據中心環境條件的好壞，對充分發揮設備的性能,

延長機器使用壽命、確保數據安全性以及準確性都是非常重要的。按

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大數據中心建設方案V3.0

照《電子信息系統大數據中心設計規范》GB50174-2008規定，A級和

B級主大數據中心開機時的溫度范圍為23℃±TC,相對濕度為

40%?55%,C級主大數據中心開機時的溫度范圍為18?28℃,相對濕度

為35%?75%。

為了確保大數據中心設備安全可靠地運行，需要在大數據中心的

各個重要部位，裝設溫濕度檢測模塊，一旦發現溫濕度越限即刻啟動

報警，進行空調開啟或調溫等聯動，并提醒管理人員及時處理，同時

系統記錄下的溫濕度數據和變化曲線可供大數據中心管理人員參考，

以方便根據當地的各季節的溫濕度狀況適時調整，及時防范因溫濕度

質量而造成不必要的設備損壞。

1）技術介紹

溫濕度傳感器，采用傳感、變送一體化設計，采集溫濕度數據，

進行數據校正轉換，轉換成4-20mA電流環信號上傳，并能在現場

LCD上顯示。

2）主要功能

大數據中心內的溫濕度傳感器通過4-20mA接口連接至動環主機,

溫濕度模擬量能實時上傳中心，大數據中心及控制中心能隨時查閱設

備運行場地的環境溫濕度，并做出相應的處理（遠程遙控空調、新風

等）。

3）配置原則

?在主大數據中心、支持區等設備室內需配備溫濕度傳感器；

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大數據中心建設方案V3.0

?如果被測的房間太大，則放置多個溫濕度傳感器，一般建議安

裝密度在20m2每個；

?對于某些極為重要或對溫濕度變化很敏感的設備，也可以根據

需求，單獨在其機柜內配備一個溫濕度傳感器;

?溫濕度傳感器可通過LCD顯示現場溫濕度。

主要技術參數可參考下表：

技術參數

溫度測量范圍-25℃~85℃

溫度測量精度溫度土0.5℃(-10℃~60℃)

濕度范圍范圍5%RH?95%RH(非凝結)

濕度范圍精度濕度土3%RH(20%RH?90%RH,25℃)

響應時間5s

數據傳輸距離2800m

輸出信號4-20mA

4.5.3水浸傳感器

泄漏的發生因種種原因不能及時發現而造成難以想象的損失，

在大數據中心的設計施工中對預防泄漏已經考慮很多，但這并不能

保證泄漏不會發生。因此，及時發現泄漏就顯得更加重要。特別是

對于大數據中心，由于鋪設防靜電地板，泄漏發生后不造成事故很

難發現。因為看不見，很小的泄漏也極有可能造成大事故，這樣的

事故并不罕見。

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大數據中心建設方案V3.0

大數據中心的地板底下有諸多的漏水水源，如空調機組的沖洗

水回路、排水管等。由于大數據中心區地板下強電、弱電、地線、

電纜縱橫交錯，如不慎發生漏水，不及時發現并清除，后果將不堪

設想。正因為大數據中心漏水危害大，又不容易發現，對大數據中

心內的漏水狀態進行實時的檢測是十分必要的。

1）技術介紹

水浸傳感器根據檢測原理和用途的不同分為點式和線式兩種，適

用于大數據中心不同區域，可單獨使用，也可搭配使用。

點式水浸傳感器檢測區域小，特別適合于容器或空調冷凝盤的漏

水檢測，置于空調、機柜等下方。根據探測電極浸水后阻抗發生變化，

通過專用集成芯片對水浸輸入信號進行信號放大、整形、比較，將電

極電導的變化轉換成標準電壓信號，推動繼電器輸出開關量信號，指

示探頭所在位置是否有水。在沒有水浸入時，電極之間的電導為零，

當有水接觸電極時，電導變大。

線式水浸傳感器適用于大面積漏水檢測，檢測線纜長度從幾米到

幾百米不等（可定制），可根據實際情況選用。空調周邊，墻壁墻角、

水管沿線、靜電地板下方等均為適用檢測區域。線式傳感器靈敏度可

設，發生水浸時，電導率高于告警門限時產生報警；水浸解除，水浸

探測器又處于警戒狀態。

2）主要功能

通過點式或線式水浸傳感器檢測到水浸后，產生開關量報警信號,

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大數據中心建設方案V3.0

開關量輸出給動環主機，動環主機把現場積水情況及時上傳中心，同

時可聯動聲光報警，并發送短信到指定管理人員，及時進行處理，避

免重大損失。

3）配置原則

?點式水浸傳感器應安裝空調、機柜等設備易漏水區域，進行小

區域、精確位置的檢測，安裝時先安裝底座；

?線式水浸檢測區域廣但無法確定精確水浸位置，適合沿管道或

墻角鋪設；

?根據實際情況設置點式水浸傳感器的報警高度和線式水浸傳

感器的靈敏度，減少誤報或漏報的發生；

?將線式水浸傳感器設為高靈敏度，亦可用于地面過于潮濕的告

警檢測。

4.5.4供配電系統

大數據中心一般的設備都是通過市電供電，重要的設備多通過

UPS供電。如果市電斷電的話，由大數據中心處理的一般系統就無法

正常工作，帶來巨大損失。同時如果長時間不處理，空調不能正常運

轉，造成室內溫度升高，影響設備的使用壽命并給大數據中心帶來安

全隱患。

大數據中心用電設備多，用電量大，對供電穩定性要求高，且擔

負著系統的核心運算和處理，市電斷電后，如果不及時處理，會造成

巨大損失。同時如果供電長期不穩定，也會影響設備運行壽命，甚至

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大數據中心建設方案V3.0

損壞設備。為了保證大數據中心系統的長期穩定運行，對供配電的監

測就尤為重要了。

根據大數據中心設備重要等級、需求等級的不同，我們可以選擇

使用以下市電監測設備：電壓傳感器、電流傳感器和電量檢測儀。

1）技術介紹

?電量檢測儀是一種將被測電量參數（如電流、電壓、功率、頻

率、功率因數、主回路通斷狀態等信號）在LCD上顯示出來，

并將其轉換成電流值為4?20mA的兩線制模擬信號輸出的檢

測設備。

?電壓傳感器是一種將被測電壓轉換成按比例輸出的與負載無

關的直流電流或電壓的裝置。

?電流傳感器是一種將被測電流轉換成按比例輸出的與負載無

關的直流電流或電壓的裝置。

?電壓傳感器和電流傳感器都分為交流和直流兩種，一般選用交

流傳感器對大數據中心市電進行監測，直流傳感器用于特殊電

路監測。

2）主要功能

電量檢測儀和電流/電壓傳感器將被測電量轉換成4?20mA的模

擬輸出，接入動環主機，由動環主機統一采集存儲，并上傳監控中心，

以供后期管理人員查詢管理。一旦監測發生報警，即可進行視頻聯動,

同時報警上傳中心，通知管理人員盡快處理，并可聯動短信發送到指

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大數據中心建設方案V3.0

定人員，告知警情。

3）配置原則

?電量檢測儀監測信息更豐富、更全面，用于對供配電監測要求

較高的大數據中心市電監測，也可檢測UPS的輸入輸出。推

薦使用三相電量檢測儀，如果已通過協議監測UPS狀態，則

無需監測UPS輸入輸出。

?交流電壓/電流傳感器檢測信息單一，一般性大數據中心推薦

使用。

4.5.5UPS監測系統

UPS中文意思為“不間斷電源”，是能夠提供持續、穩定、不間

斷的電源供應的重要外部設備，主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜

態開關等幾部分組成。UPS主要起到兩個作用：一是應急使用，防止

突然斷電而影響正常工作，并給設備造成損害；二是消除市電上的電

涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”,

改善電源質量，為系統提供高質量的電源。

UPS是大數據中心中提供穩定電源的關鍵設備，大數據中心中許

多重要設備如服務器、小型機、路由器等，都需要使用穩定的不間斷

電源，以防止數據丟失和系統癱瘓帶來嚴重損失，因此監管好UPS系

統非常必要。

1）技術介紹

UPS內部部件發生故障或運行狀態欠佳隨時存在，而這些可能發

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大數據中心建設方案V3.0

生的故障憑肉眼是無法監測到的，只有通過UPS本身的內部偵測系

統將其運行狀態和參數通過協議的方式告訴上位機。

2）主要功能

通過由UPS廠家提供的通訊協議及智能通訊接口，對UPS進

行全面監控，獲取需要信息，主要包括：

?獲取UPS的工作狀態：內部整流器、逆變器、電池、旁路、負

載等各部件的運行狀態以及電池充電供電狀態等；

?獲取UPS的運行參數：各種電壓、電流、頻率、功率、機箱溫

度、電池電壓、電池充電程度等；

?獲取UPS的報警信息：輸入越限報警、輸出過載報警、電池

異常報警、整流器故障報警、逆變器故障報警等；

這些信息通過智能通訊接口接入動環主機并上傳，管理員通過查

看信息，可以對UPS的工作狀態有全面的了解。另外一旦監測到報

警信息，系統會自動報警，將報警上傳監控中心，并可根據用戶需要

短信告警管理人員，通知其盡快處理。

3）配置原則

?根據UPS廠家不同，每臺UPS都需要提供通信接口和通信協

議。

4.6安全防范子系統

大數據中心內的設備非常昂貴，并且是重要系統的電子信息、網

絡交換等核心設備所在處，如遇不法分子盜竊或破壞，將造成嚴重的

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大數據中心建設方案V3.0

經濟損失以及公共場所秩序混亂，因此大數據中心的安全防護非常重

要。為徹底消除這種現象，避免財產遭破壞，需要進行隔離阻攔，以

免造成人身意外傷害和重大經濟損失。

安全防范設備主要由紅外對射、電子圍欄、紅外雙鑒、聲光報警

器等設備組成。各探測器通過報警線纜直接與動環主機連接，當發生

報警時，報警信息能夠及時上傳給大數據中心處理單元，并且能聯動

相關設備，如啟動照明燈光、聲光報警器等。

大數據中心根據等級及重要性的不同，在周界基建和安全防范上

也有不同，以此作為安全防范設備選型的依據。

4.6.1紅外對射

部分大數據中心周界配備了圍墻，但傳統的圍墻無法對入侵事件

進行報警，紅外對射作為周界防范的有效補充，主要應用于距離比較

遠的圍墻、樓體等建筑物。另外對于有窗戶的大數據中心，也需要窗

戶一測配置紅外對射，當有人破窗而入時，及時監測并聯動警號，上

傳報警信息。

1）技術介紹

紅外對射是利用光束遮斷方式的探測器，由一個發射端和一個接

收端組成。發射端發出一束或多束人眼無法看到的紅外光，形成監控

防護區，當有人橫跨該區域時一，遮斷不可見的紅外線光束而引發警報。

常見的紅外對射有兩光束、三光束、四光束，以四光束為例：

一般情況下必須同時遮斷4個光束才發出報警；如果只觸發3個或以

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大數據中心建設方案V3.0

內，而觸發持續過了一特定時限，系統亦判定為報警，不會出現漏報

現象。

紅外對射的特點：

?防衛方式隱蔽