1 概述
随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增
多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分，因此机房的环境设备或子系统（如供配电、
UPS、空调、消防、保安等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环
境设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储以及整个系统运行的可
靠性构成威胁，若事故严重有没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。
尤其对于银行、证券、海关、海事、电力、邮局、政府机关等需要实时交换数据单位的机
房，机房管理显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。
基于以上状况，我国机房监控领域迅速发展起来，拥有非常广阔的应用市场前景。
2 机房安全监控管理技术
1.机房的构成及用途
机房包括电子机房、计算机中心机房、信息中心机房、电子计算机机房、网络中心机房
等，是各单位网络设备、服务器、小型机、存储设备、通讯设备、办公计算机、其他设备等
重要的信息化设备的集中放置房，是各单位的核心。
2.电子计算机机房的建设技术
电子计算机机房的建设是一门多学科、综合性很强的工程，包括：空气调节技术、电源供
配电技术、自动检测与控制技术、防雷与接地技术、抗干扰技术、抗静电技术、净化技术、
装饰技术。
3.空气调节技术
机房精密空调工程（即恒温恒湿空调系统）、机房新风系统工程。
4.电源供配电技术
计算机、通讯、网络设备供配电系统工程（UPS不间断电源供电系统），辅助设备供配电
系统工程（照明、空调、新风、消防、门禁、市电维修插座等市电供电系统）。
5.自动监测与控制技术
机房供电配电设备监控、机房UPS电源设备监控、机房空调与新风监控、机房漏水检测监
控、机房温湿度监控、机房门禁系统、机房图像监控系统、机房灯光控制系统。
6.防雷技术
机房低压配电防雷（电源防雷）、机房弱电信息系统防雷（信号防雷）。
7.抗干扰技术
金属板式抗干扰工程、金属网式抗干扰工程。
8.抗静电技术
抗静电地板，抗静电地板漆。
9.净化技术
采用防尘措施：机房四周封闭、各类密封窗、进入换鞋。
10.装饰技术
机房地面工程（抗静电地板，抗静电地板漆，防滑、防潮地板胶）、机房天花工程（铝合
金天花，镀锌板天花，无孔天花）、机房墙面工程（彩钢墙板，铝塑墙板，ICI墙面）、机房
隔断工程（铝合金玻璃隔断，不锈钢玻璃隔断，塑钢玻璃隔断，轻钢龙骨保温隔音隔断）、
机房门窗工程（钢质防火门，不锈钢玻璃门，塑钢玻璃门；铝合金、不锈钢、塑钢、石膏板
等各类密封窗）。
11.机房的管理
为了保证机房运行的安全性和稳定性，目前许多机房的管理人员不得不采取24小时专人值
班的方式，定时巡查机房各环境设备。但这样不仅加重了管理人员的负担，而且在很多情况
下往往不能及时排除故障，对事故发生时间、频率及原因等也无科学的管理与数据分析。尤
其是目前国内普遍缺乏专业的机房环境设备管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人
员或者不太懂机房设备管理的维护人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。
正是为了解决上述问题，安装机房安全自动化管理系统，机房设备及环境集中监控管理系
统，实现对各机房设备的统一监控与管理，极大地减轻机房维护人员工作负担，同时又大大
提高整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了机房的科学管理，真正使
“无人值守”机房成为现实。
机房安装机房设备及环境设备监控系统后，由于该监控系统由许多种硬件和软件组成，技
术含量高，专业性强，硬件是电子产品，不能保证100％的无故障。系统的正常使用要求系
统操作人员、系统管理人员、系统维护人员、系统的承建方密切配合和重视，加强技术交
流，加强日常的管理维护，以保证系统的正确使用，以确保系统能达到预期的效果，确保机
房安全运行。
3 系统硬件结构
机房计算机系统硬件结构包含子系统如下：①配电监测子系统；②UPS监测子系统；③空
调监控子系统；④漏水检测子系统；⑤温湿度监测子系统；⑥门禁管理子系统；⑦图像监控
系统；⑧新风机监测子系统；⑨发电机检测子系统；⑩消防接入子系统；11防雷器监控子系
统
4 配电监测子系统
1.系统设计需求
对于机房配电柜市电供电情况及配电柜的重要配电开关进行监控，市电开关是否跳闸或断
电等状态的监视非常重要，一旦开关跳闸或断电，计算机系统立即停止工作，将造成整个系
统崩溃，如不尽快处理造成的损失将无法估计。
2.系统主要监测量
在配电监测系统中，主要监测如下量：市电线电压、相电压及相电流、市电有功功率、无
功功率、视在功率、功率因数、频率等；市电配电主要空气开关断开或闭合状态，配电二级
主要空气开关断开或闭合状态。
3.系统主要实现功能
用生动的动态图表方式反映当前市电监测量的数据值，数据刷新≤2s，以实时反映当前市
电情况；对于市电各种异常情况，如市电停电、供电公司供电频率不稳定、单相负载量过高
等，及时以程控电话、手机语音、短信提示等方式告知机房管理人员，以协助管理人员能及
时处理，同时记录告警信息，以备管理人员对事件的查证；实时记录各市电主要监测量的历
史数据，并以曲线、报表等方式汇总，以便于机房管理人员对机房市电供电情况汇总统计打
印，从而更方便向供电部门反映供电情况。
4.系统实现原理
系统实现原理是通过微控器配合其他继电器检测机房主要开关的遥测输出状态，通过使用
一个智能电量仪及电流互感器等实时检测市电遥信参数，并通过电量仪电气通讯接口将数据
传输给监控主机。
5 UPS监测子系统
1.系统设计需求
UPS是机房主要设备的二级供电保障，如果一旦出现机房市电停电，UPS随即转入工作，
管理人员必须对UPS的后备工作状态有详细的了解，双休、节假日一般为机房值守空白段，
此时UPS系统将接替管理人员工作，对异常情况及时给出提示。
2.系统主要监控量（由UPS协议的开放程度而定）
1) UPS市电输入电压、UPS市电输入电压最大值、UPS输入电压最小值、UPS输入频率；
2) UPS输出电压、UPS输出电源、UPS输出频率；
3) UPS单相负荷率、总负荷率、UPS输出功率；
4) UPS旁路电压、电流、频率；
5) UPS电池温度、电池电压、电池充电率、总电池及坏电池数。
3.系统主要实现功能
1) 用动态状态图方式反映当前UPS遥测信息量的实时状态，数据刷新率≤2s，以实时反映当
前UPS主要原件工作情况，全面系统地反映UPS的遥测信息，使管理员不用接触UPS设备机
体即能对UPS各项运行参数一目了然；
2) 针对异常情况，如市电停电UPS输入掉电、电池充电以及放电量、UPS负载量不平衡等，
及时以程控电话、手机语音、短信提示等方式告知机房管理人员，以协助管理人员能及时维
护UPS设备，同时记录告警信息，以备管理人员对事件的查证；
3) 实时记录UPS主要监测量的历史数据，并以曲线、报表等方式汇总，以便于机房管理人员
对UPS设备工作情况汇总报表打印，从而形成更为详细的机房设备维护记录。
4.系统实现原理
UPS系统实现原理通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口，直接接入IP智能微控
器以主/从方式提取UPS遥测、遥信等信息。
6 空调监控子系统
1.系统设计需求
精密空调是机房较为昂贵的精密设备，同时又是控制机房内适宜环境的保证。如果市电停电
或空调自身出现制冷异常现象，那么机房其他设备运行所需的环境则失去了保障。
2.系统主要监控量（由空调协议的开放程度而定）
1) 遥信信息
精密空调回风温度、回风湿度、温度设定值、湿度设定值、温度设定偏移值、湿度设定偏
移值。
2) 遥测信息
1﹟压缩机状态、2﹟压缩机状态、加热器1状态、加热器2状态、加湿器状态、抽湿器状态、
风机状态、开关机状态及报警状态。
3) 遥控
远程设定空调运行温湿度值；微机控制或联动控制空调开关机状态。
3.系统主要实现功能
1) 用动态状态图方式反映空调当前遥测信息量的实时状态及主要部件工作状态，全面系统地
反映空调的遥测信息，使管理员无须进入机房即能了解空调当前制冷参数；
2) 针对异常情况，如空调非正常关机、空调过滤网堵塞等告警信息，及时以程控电话、手机
语音、短信提示等方式告知机房管理人员，以协助管理人员能及时向厂家提供空调故障症
状，同时告警信息记录在数据库，以备管理人员对事件的查证；
3) 实时记录精密空调主要监测量地历史数据，并以曲线、报表等方式汇总，以便于机房管理
人员对空调设备工作情况汇总表打印，从而形成更为详细设备维护记录。
4.系统实现原理
空调系统实现原理是通过空调厂家提供的智能通讯接口及通讯协议，直接接入IP智能微控
器，以主/从方式提取精密空调遥测、遥信等信息。
7 漏水检测子系统
1.系统设计需求
由于机房内有着精密空调等设备，液体泄漏的情况时有发生，这就要求能够及早地发现泄
漏情况，精密知道泄漏的位置，及时处理，保证机房设备的稳定运行。
2.系统组成
采用漏水检测系统，配置控制器、感应线缆及其他配件，监测机房空调漏水情况。
3.系统实现原理
漏水检测系统实现原理是通过漏水感应线缆感应到空调周边水的存在，再传到控制器内，
经过控制器进行分析，通过RS-485总线及智能通讯接口和通讯协议，直接接入IP智能微控
器，系统可监测到漏水位置。
8 温湿度监测子系统
1.系统设计需求
对于机房内娇贵的电子设备，其正常运行对环境温湿度有比较高的要求。所以需要在机房
的各个重要部位，装设温湿度检测模块，一旦发现异常即启动报警。
2.功能描述
实时显示（电子地图方式）并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，
显示短时间段内的变化情况曲线图。系统可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的上限和下
限值。当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，系统立刻弹出相应
的报警窗口，同时监控主机发出多媒体声音报警及自动拨打预设电话，实现电话语音报警。
通知值班人员或相应的主管人员，并可对历史数据进行查询。
3.机柜温湿度监控
网络机柜及服务器机柜中安装的网络设备或服务器为重要设备，本身为发热电子设备，必
须在一定的温湿度环境下运行，一旦机柜内设备故障发热、风扇故障停止运行或空调停止运
行，机柜温湿度会异常，超过网络设备或服务器运行的环境温湿度，会影响到设备的正常工
作。
在机房重要机柜安装温湿度测控器来检测机柜的温湿度情况。测控器可检测机柜内的温度
和湿度，在LCD上显示实时的温度和湿度，机柜内温度和湿度超过设定值时，在机柜现场的
测控器内部自带有报警灯和报警声音提醒管理人员，也可通过RS-485接口方式将温度和湿
度信号传送给中央监控设备，集中监控进行报警；并能根据设定的温湿度的限值（温度高、
温度低、湿度和湿度低告警限值），作越限告警判断输出对应的4个干接点信号，可通过输出
的干接点信号联动控制相关温、湿度调整设备（启动空调、加湿机、除湿机等）或启动电
话、短信报警器提醒管理人员。
在机房安装温湿度测控器，检测整个机房的温湿度情况，温湿度测控器要求温度和湿度超
过设定值时具有本身 声音报警，也可集中监控进行报警。
本系统温湿度传感器选用智能温湿度测控器，采用吸顶式或导轨式安装，由通过RS-485
传输至现场监控主机上的微控器上。
4.系统实现原理及组成
在机房安装温湿度传感器来检测整个机房的温湿度情况。由微控器采集各传感器的数值，
通过RS-485传输至现场监控主机上的信号处理器上。通过智能通讯接口及通讯协议，直接
接入IP智能微控器，以主/从方式提取温湿度等信息。
9 门禁管理子系统
1.系统设计需求
由于机房是重要场所，对于进入机房的人员必须经过严格的管理，所以必须在主要的进出
口加装门禁系统，必须清楚地记录下进出人员资料，一旦有人非法闯入，可立即报警。
2.功能描述
可对人员出入进行详细记录，并可远程监控门的开关状态，在进出门资料中，显示持卡者
的进、进出门时间、卡编号、持卡者的姓名、所属部门以及所进、出门的名称，门打开超过
规定时间，系统报警。
3.系统实现原理及产品组成
通过门禁系统厂家提供的管理软件做链接，由监控主机集中监控，在机房的主要出入口加
装门禁系统，配置门禁主机，采用进门刷卡，出门使用出门按钮方式。安装门磁，监测门地
开光状态。
门禁监控系统组成是通过门禁提供的智能通讯接口及通讯协议，直接接入IP智能微控器，
以主/从方式提取门禁出入资料等信息。
10 图像监控系统
1.系统设计需求
保安及值班人员能随时检视机房内各处的情况，采用硬盘录像对机房进行全天候监控，一
旦有事故发生，可进行报警，并可以随时进行查询。
2.功能介绍
硬盘录像功能：可同时进行多路录像，设置录像参数，硬盘录像可选节假日、工作时间是
否录像，报警时有告警联动功能和自动启动录像功能，录像采用数字硬盘录像并具备回放功
能，回放能够达到实时并且不影响录像，通过数据库，实现历史图像存储与查询。
系统自检功能：可以实时检测系统运行状态，并自动生成系统操作日志便于在线维护，并
具有系统自恢复功能。
远程网络监控功能：以局域网为现场总线的具有高质量动态数字视频压缩功能的网络远程
图像监控系统。可通过局域网或ISDN、DDN、PSTN等公共数据网实现远程联网。
3.方案设计
在机房安装摄像机，由计算机监视并控制。当有人进入机房，立即启动摄像机，电脑自动
弹出现场图像画面，并启动硬盘录像，或由电脑布防启动录像。
图像监控系统组成是通过门磁及红外探测传感器检测门的开关状态及人员进入情况信号，
经微控器和IP智能微控器，组态管理软件通过网络实现远程监控门的开关状态及人员进入情
况，同时音视频信号通过音视频远控器接入网络，组态管理软件通过网络实现音视频远程监
控，并实现联动控制。
11 新风机监测子系统
1.系统设计需求
能实时监视新风机状态，一旦有火灾发生，可自动关掉新风机。
2.系统实现原理及功能
通过加装一些继电器再经过微控器可远程控制新风机的开关，当一旦有火灾发生时，系统
可自动关掉新风机，弹出报警画面，并有多媒体报警和电话报警。
3.系统实现功能
实时监视新风机开、关状态，远程自动开、关新风机。
4.系统实现原理
新风机检测系统组成是新风机状态检测传感器信号经微控器接入IP智能微控器，组态管理
软件通过网络实现远程监控新风机状态，组态管理软件控制信号通过微控器控制新风机的开
和关。
12 发电机检测子系统
通过智能式发电机组厂家提供的通讯协议及智能通讯接口，接入集中监控系统，一旦发电
机参数越限，或部件故障，系统自动切换到报警画面，自动播放多媒体语言，自动拨打所设
的电话号码，播放语音。监测发电机组各部件状况、监测发电机组各主要参数、遥控开关发
电机组。
非智能式发电机组：
非智能式发电机组采用电量仪监控发电机输出电力参数，一旦发电机参数越限，或部件故
障，系统自动切换到报警画面，自动播放多媒体语音，自动拨打所设的电话号码，播放语
音。
监测发电机油机输出电压、电流、频率、水温、启动电池电压、油机告警、事故紧急停车
等。
发电机检测系统组成是通过发电机厂家提供的智能通讯接口及通讯协议，直接接入IP智能
微控器，以主/从方式提取发电机遥测、遥信等信息。
13 消防监测子系统
1.系统设计需求
由于机房是一个重要场所，所以一旦发生火灾，必须立刻报警。
2.系统实现原理及功能
由于机房是一个比较特殊的场所，其灭火方式一般是采用气体灭火，而其控制主要是通过
火灾自动报警控制器来实现，所以只需通过检测火灾自动报警控制器提供的干接点信号，实
时检测机房内火警信号，信号经数据微控器采集后送至主机，当有火警发生，监视系统会自
动弹出报警信号，并采取控制措施如关掉空调，切断市电等。
3.系统实现功能
监测机房火灾情况。
4.系统实现原理
消防子系统实现结构。烟感或温感信号经微控器，直接接入IP智能微控器，以主/从方式提
取消防信息。
14 防雷器监控子系统
1.系统设计需求
一旦防雷器损坏能自动报警。
2.系统实现原理及功能
通过加装微控器能检测防雷器故障情况，当一旦防雷器发生故障时，系统可自动报警，弹
出报警画面，并有多媒体报警和电话报警。
防雷监控子系统是微控器能检测防雷器故障情况，直接接入IP智能微控器，以主/从方式提
取防雷器故障信息。
15 直流开关电源监控
非智能式直流开关电源：通过安装传感器，监测直流开关电源电压、电流参数，参数异
常，系统自动切换到报警画面，自动播放多媒体语言，自动拨打所设的电话号码，播放语
音。
智能式直流开关电源：通过智能式开关电源厂家提供的通讯协议及智能通讯接口，接入集
中监控系统。
一旦参数越限，或部件故障，系统自动切换到报警画面，自动播放多媒体语音，自动拨打
所设的电话号码，播放语音。
直流开关电源监控系统是通过开关电源厂家提供的智能通讯接口及通讯协议，直接接入IP
智能微控器，以主/从方式提取开关电源遥测、遥信等信息。
16 红外报警及灯光控制系统
在现代的机房环境设备建设当中，机房灯光控制系统是一个重要的组成部分。它既可起到
方便管理机房的工作人员对机房灯光进行远程开关灯的作用，又可配合现场图像监控系统监
视外来人员进入机房，当有人进入机房，红外探头信号触发，自动开灯，立即启动摄像机，
电脑自动弹出现场图像画面，并启动硬盘录像。
在机房安装红外探头、灯光控制系统来配合现有的图像监控系统和机房管理人员管理机
房。红外报警及灯光控制系统是通过微控制器，直接接入IP智能微控器，以主/从方式提取精
密空调遥测、遥信等信息。
17 蓄电池监控系统
在现代的机房环境设备建设当中，机房蓄电池系统是一个重要的组成部分，蓄电池系统的
好坏，直接关系到后备电源的可靠性，蓄电池的监控是机房监控的重要组成部分。可配置蓄
电池测量仪，通过蓄电池测量仪的RS-485接口及协议，可监测电池电压、内阻电池充放电
电流、电池温度等参数。
蓄电池监控系统是通过蓄电池测量仪厂家提供的智能通讯接口及通讯协议，直接接入IP智
能微控器，以主/从方式提取蓄电池状态信息。
