关于发电厂智慧机房动环监测系统的设计与应用

关于发电厂 智慧机房动环监测系统的设计与应用

谭海锋

（广东惠州天然气发电有限公司 广东惠州 516082）

摘要

二次涉网设备及重要监控系统等关键设备所属的机房应配备机房动环监测系统，能实时监测及告警环境异常隐患，包括环境温度超过设备承载温度，环境漏液或漏水，空气湿度异常引发安全隐患等。发电厂智慧机房动环监测系统的设计与应用，通过全方位监测感知机房动环动态，使机房数据3D可视化，实现24小时全时机房哨兵巡检。运行人员通过后台管理机掌握机房整体运行状态、监测数据、告警提示等重要信息，实现安全无忧的机房运维环境。

关键字：动环监测；3D可视化；实时监测

正文

图1智慧机房动环监测系统网络拓扑图

一、设计目的与思路：

传统机房动环面临以下几个难题：

一、人工成本高：人工维护，机房设备缺乏自动化、智能性，容易造成资源浪费。

二、综合布线成本高：采用有线网络传输，综合布线复杂麻烦、高成本。

三、管理效率低：元器件相对独立，无法实现联动管理。

针对以上几个难点，设计使用智慧机房解决，智慧机房优势有以下几点：一是无线连接，改造成本低：采用无线方式，减少了线路损坏运维成本，简化部署。二是一平台，多应用：无需单独部署每个系统，多个应用随时接入。三是接入方式多，开放API接口：支持多种接入方式，兼容性高。四是大屏展示，直观明了：显示各类重要信息，系统内置多种可视化报表插件，便于分析。

本次智慧机房动环监测系统设计采用莘科IOM-Monitor智慧机房融合视控平台软件V2.0，接入六套精密空调系统，配备精密空调监测功能、湿温度监控功能、漏水检测功能，预留扩展端口，未来根据安全需要，可增设电气安全隐患监测功能、机房门禁安防监测功能等。

机房精密空调系统，适用于工业使用的恒温恒湿机房专用空调系统，对温度、湿度控制的精度很高。该系统能够为机房提供稳定可靠的IDC与检测机房工作温度、相对湿度、空气洁净度，避免设备因局部温度过高导致宕机、避免机房湿度过高产生冷凝水滴落引发短路事故、避免环境湿度过低产生破坏性静电等，它还可以过滤空气中大颗粒，提高空气洁净度，避免机房交换机产生交换数据错误等事故。传统舒适型空调的设计并非为了处理数据机房的热负荷集中和热负荷组成，也不是为了向这些应用提供所需的精确的温度和湿度设定点。精密空调系统的设计是为了进行精确的温度和湿度控制，精密空调系统具有高可靠性，保证系统终年连续运行，并且具有可维修性、组装灵活性和冗余性，可以保证数据机房四季空调正常运行。

机房环境不适合会带来以下的问题：

如果数据机房的环境不适合，将对数据处理和存储工作产生负面影响，可能使数据运行出错、宕机，甚至使系统故障频繁而彻底关机。

1.高温和低温：高温、低温或温度快速波动都有可能会破坏数据处理并关闭整个系统。温度波动可能会改变电子芯片和其它板卡元件的电子和物理特性，造成运行出错或故障。这些问题可能是暂时的，也可能会持续多天。即使是暂时的问题，也可能很难诊断和解决。

2.高湿度：高湿度可能会造成磁带物理变形、磁盘划伤、机架结露、纸张粘连、MOS电路击穿等故障发生。

3.低湿度：低湿度不仅产生静电，同时还加大了静电的释放，此类静电释放将会导致系统运行不稳定甚至数据出错。

图2机房精密空调的热交换效果图

二、设计实际应用及效果

1.机房动环监测系统智能调节

为实现机房动环监测系统智慧化，每套机房精密空调系统都配备了水浸感应数据采集模块和温湿度数据采集模块，通过数据采集模块定值设定，将机房室温控制在适合设备运行需要的环境区间值，一旦机房的温度或湿度超出运行环境区间设定值，智慧机房动环监测系统将会联动自动投入机房精密空调系统，进行机房的温度湿度调控，保证恒温恒湿环境。

2.智慧机房动环监测系统的远程监视与遥控

机房精密空调系统的运行工况、水浸感应数据采集模块和温湿度数据采集模块的数据采集，通过就地布置5类网线接入分区的环境监控采集器，环境监控采集器再经由光纤传输，与布置在运行集控室的监控主机通讯，实现远程监视与遥控。为减轻运行人员的工作量，机房精密空调系统实现24小时全时哨兵巡检，发现异常可通过语音告警、短信告警等方式实时告警，极大提升机房环境安全性能。

3.智慧机房动环监测系统的3D人机界面动态实现

机房精密空调系统的监控主机界面应用了现场装置的3D动态立体显示，如图4智慧机房动环监测系统3D分布图所示，在3D分布图中，呈红框区域内的即为机房精密空调系统装置组成，点击其中的机房精密空调图形，即可调取当前机房精密空调系统3D实时运行工况。同理点击其中的环境监控采集交换机图形，即可查看当前环境监控采集交换机3D动态性能，如图5所示。

运行人员只需在监控主机界面使用鼠标操控，如同跨越空间与就地装置直接接触，实现对智慧机房动环监测系统的三维沉浸式远程遥控与监视。

图3智慧机房动环监测系统3D分布图

图4机房精密空调系统3D实时运行工况

图5适宜电子设备运行的环境温度

智慧机房动环监测系统在电厂的设计与应用，产生的效益有以下几方面：

1.安全运行方面：根据ETSI电信标准，电子设备对温度特别敏感，适宜电子设备运行的环境温度推荐在18℃到26℃之间。天然气发电厂智慧机房动环监测系统的设计与应用，实现了机房恒温恒湿的运行要求，通过24小时全时机房哨兵巡检，对于环境异常隐患，包括环境温超，环境漏液或漏水，空气湿度异常引发安全隐患等，能够发现异常并通过语音告警、短信告警等方式实时告知运行人员。运行人员通过智慧机房动环监测系统的三维沉浸式远程遥控与监视，能够实时掌握机房整体运行状态、监测数据、告警提示等重要信息，实现安全无忧的机房运维环境。智慧机房动环监测系统还可根据日后安全性能需求，扩展接入UPS电源监测功能、机房门禁安防监测等功能。

2.经济效益方面：智慧机房动环监测系统实现了机房环境的恒温恒湿控制，为重要二次设备的运行提供了可靠运行环境，二次设备电子元器件特别是电源板件、CPU板件，容易因为温度过高导致故障，体现在夏季设备故障率偏高。智慧机房动环监测系统的投入使用，延长了重要二次设备电子元件的使用寿命，降低物资备件更换和人员维护成本，保障电厂安全发电。同时，采用3D人机动态界面，减少运行人员到现场查看设备的频率，智能化调控和告警功能，减少了人工巡视工作量。

结束语

智慧机房动环监测系统在发电厂的应用，实现了对机房动力设备进行实时监控、集中监控，实现智能感知、独立运行。通过对烟雾监测、精密空调监测、新风机监测、温湿度监测、漏水监测等，为机房打造无忧环境。在安全防护方面，智慧机房动环监测系统可以实现门禁系统开关监测、视频监控联动抓拍、红外人体感应、智能照明系统的整体联动，打造安全智慧机房。

作者简介：谭海锋，男，31岁，电气助理工程师，燃气轮机值班员高级工。