摘要：為維護數據中心機房動力環(huán)境，及時發(fā)現隱患，消除故障，降低管理成本，控制能耗，提高運維效率，確保數據中心安全、高效、環(huán)保、穩(wěn)定運行，根據機房管理現狀，建立更直觀、高效、可視化的機房自動監(jiān)控系統(tǒng)。基于綜合業(yè)務實時監(jiān)控系統(tǒng)技術架構，設計統(tǒng)一監(jiān)控、集中管理監(jiān)控平臺，全面處理整個機房監(jiān)控管理所需的重要信息，實現高度統(tǒng)一的界面顯示、信息共享、協(xié)調聯(lián)動功能，減輕管理負擔，實現綜合“監(jiān)控、管理、控制"。

1.引言

隨著信息技術的發(fā)展和普及，天擎、天鏡、資源池、核心網絡和安全設備在四川氣象探測數據中心機房運行，密集精細化程度越來越高，氣象數據量迅速增加，計算機系統(tǒng)和通信設備數量日益增加，規(guī)模越來越大，中央機房、計算機系統(tǒng)和通信網絡已成為主要單位業(yè)務管理的核心部分。為保證其安全正常運行，配套機房動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安全系統(tǒng)應始終穩(wěn)定協(xié)調。傳統(tǒng)的機房管理往往不能及時消除故障，對事故發(fā)生的時間和責任沒有科學的管理；缺乏對故障的綜合分析數據，使問題無法得到完善的解決。

基于省級綜合業(yè)務實時監(jiān)控系統(tǒng)的技術架構，充分研究機房動力環(huán)境的綜合監(jiān)控需求，設計數據中心機房監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現了機房各種設備的集中監(jiān)控，主要包括機房動力系統(tǒng)監(jiān)控、機房環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控和視頻監(jiān)控，具有完善的監(jiān)控功能。通過網頁顯示，實時記錄各種事件，及時報警故障事件，有效提高運維人員的管理效率，快速有效地消除故障，對故障進行全面的數據分析，實現機房可靠的科學管理。

2.功能設計

2.1 物理架構

2.2系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能主要包括動力監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、系統(tǒng)日志、報警管理、數據統(tǒng)計、權限管理等模塊。

2.2.1機房動力監(jiān)測

包括電力監(jiān)控、配電開關狀態(tài)監(jiān)控和UPS監(jiān)控。電力監(jiān)控是通過在配電柜中安裝電源計，將電源的進線和電流互感器的連接線連接起來，然后用雙絞線將電源計與環(huán)境監(jiān)控主機的傳感器接口連接起來。從而實現監(jiān)測電壓U、電流I、頻率、功率因素、有功功率、無功功率等參數。通過在配電柜中安裝配電開關模塊，實現配電開關狀態(tài)監(jiān)測，連接單個開關模塊

空氣開關的出線和連接電源防雷器輸出的信號，然后用雙絞線將配電開關連接到環(huán)境監(jiān)測主機的傳感器接口上。從而監(jiān)測市電配電主要空氣開關的斷開或關閉狀態(tài)，以及電源防雷器(帶開關量輸出)的狀態(tài)。UPS監(jiān)控是通過數據線或網絡線將UPS直接連接到智能監(jiān)控模塊上，通過智能監(jiān)控模塊將數據轉發(fā)到環(huán)境監(jiān)控主機上，使監(jiān)控主機能夠直接獲取UPS的運行參數、工作狀態(tài)和報警信息。從而監(jiān)控UPS整流器、逆變器和電池(電池健康，包括電壓和電流)、旁路、負載等部位的運行狀態(tài)和參數。

2.2.2機房環(huán)境監(jiān)測

包括溫濕度監(jiān)測、漏水檢測和視頻監(jiān)控。溫濕度監(jiān)測的實現是通過將溫濕度傳感器布置在需要監(jiān)測的區(qū)域，將收集到的信號傳輸到環(huán)境監(jiān)測主機上，并在Web頁面上使用動態(tài)電子地圖實時監(jiān)測不同空間位置溫濕度的真實值。漏水檢測的實現是在容易產生漏水的區(qū)域鋪設漏水感應線，將感應線連接到漏水控制器，然后將控制器的輸出信號連接到環(huán)境監(jiān)控主機。當漏水感應線檢測到漏水時，系統(tǒng)會立即報警。視頻監(jiān)控可以實時監(jiān)控機房，并在Web頁面上查看。系統(tǒng)支持視頻多畫面瀏覽、視頻回放和視頻控制管理。

2.2.3系統(tǒng)日志

系統(tǒng)日志對自身和主機的操作、操作、訪問和報警有日志記錄，以追溯問題。自身系統(tǒng)日志記錄包括：操作日志、訪問日志、報警發(fā)送日志。主機日志記錄包括：訪問日志、操作日志、事件日志。

2.2.4告警管理

當監(jiān)測項超過設定的上下限值時，確定為報警事件。為避免環(huán)境監(jiān)測量設定的上下限閾值波動，系統(tǒng)不斷重復判斷為報警事件，重復發(fā)送報警信息，增加報警狀態(tài)。只有當監(jiān)測量超過上下限值一定時間時，才能判斷為報警事件，可以設置預警時間。報警顯示通知報警信息和報警反饋信息流程顯示，在報警臺主頁上實現嚴重報警信息和反饋信息流程查看，根據時間規(guī)律查看嚴重報警生成情況，通過查看一定時間的報警事件，報警信息可以自動關聯(lián)故障源的配置信息，掌握故障資源的相關管理信息，提高故障處理效率。

2.2.5數據查詢

數據統(tǒng)計可以選擇查詢的起止時間和傳感器來查詢監(jiān)控點在此期間的數據。查詢內容包括數據采集時間、描述、類型和數據。歷史數據可以進行趨勢分析、比較分析、報警數據報警次數統(tǒng)計、離線次數統(tǒng)計，并可以查看更多的數據。可以選擇起止時間，選擇特定的監(jiān)控對象進行小時、日、月統(tǒng)計。

3安科瑞動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)介紹設備選型

3.1軟件介紹

通過數據中心動態(tài)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現數據中心訪問控制狀態(tài)、水浸狀態(tài)、煙霧狀態(tài)、視頻狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、高低壓配電狀態(tài)、設備運行狀態(tài)實時監(jiān)控，實時報警，確保數據中心正常運行，避免運行環(huán)境失控導致配電設備運行故障，確保維護人員安全，延長設備使用壽命，降低配電室廣泛管理導致成本過高。同時，實現動態(tài)環(huán)監(jiān)控，分析各能耗能源效率，幫助用戶優(yōu)化能源效率。

3.2系統(tǒng)功能

（1）顯示當前數據中心的總能耗、IT能耗、空調能耗等能耗，計算當前數據中心的實時PUE值，通過儀表盤直觀顯示。

（2）選擇查看數據中心中低壓配電系統(tǒng)的主接線圖，并在一次圖中顯示配電系統(tǒng)當前的遙測、遙信數據和狀態(tài)。實時監(jiān)控各配電柜的電壓、電流等電源參數、變電站的溫濕度、煙霧感、浸泡、門禁等環(huán)境。

（3）電氣接頭溫度實時監(jiān)測，無線溫度傳感器監(jiān)測接頭溫度安裝在斷路器接頭、觸臂、母排、電纜連接處，便于提前發(fā)現溫度異常引起的事故。

（4）監(jiān)測各變壓器參數，包括負載率、頻率、功率因數、三相不平衡等，并顯示歷時曲線圖和實時數據變化。

（5）電能質量在線監(jiān)測可監(jiān)測電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫停等臨時事件記錄、ITIC容忍曲線等。

（6）系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端、旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數頻率，監(jiān)測UPS溫度、電池電壓、當前負載下剩余時間等數據。

（7）顯示單個電池的電壓、內阻和溫度，預測帶電池的剩余時間。每個電池數據可設置異常報警，及時發(fā)現電池異常。

（8）顯示精密配電柜內進線和饋線電路的電氣參數，包括電流、電壓、功率、電能和開關狀態(tài)，并可設置和分級數據。數據取自精密配電柜測量模塊。

（9）顯示智能小母線的開始箱和插入箱的電氣參數，包括電流電壓、開關狀態(tài)、插入點溫度，并對數據進行報警設置和分級。

（10）通過平面圖顯示數據中心的能源分布、設備分布和設備能耗數據。單擊平面圖上的設備進入特定的設備監(jiān)控界面。

（11）實時顯示當前數據中心的PUE值和歷史的PUE曲線。并顯示每個子項目的能源消耗情況和能源消耗排名。監(jiān)控各變壓器的運行和負載，并給出本月變壓器輸出電能排名。

（12）顯示電能消耗日/月/年報表，并可顯示具體電路選擇曲線圖和餅圖。對數據中心用電數據進行同比、環(huán)比分析比較，查看用電趨勢。

（13）監(jiān)測精密空調的回風溫濕度和回水溫度，設置精密空調的溫濕度，達到更好的控制效果。

（14）監(jiān)測數據中心的溫濕度、開關門、浸泡、煙霧、噪聲、氣體濃度等參數。曲線圖直觀清晰，支持歷史數據查詢

（15）通過列表顯示各類報警事件的數量，通過柱狀圖顯示每日報警的數量，提供報警總數和增長趨勢。

  (16)維護管理功能，可對數據中心各主要設備進行檢查派工、消缺、搶修等維護工作。

3.3動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設備選型

4.結束語

該研究從頂層設計出發(fā)，建立數據中心綜合監(jiān)控管理平臺，實現機房基礎設施的一體化監(jiān)控、管理。該系統(tǒng)具備全面的監(jiān)控管理功能、系統(tǒng)兼容能力、系統(tǒng)擴展能力。設計建設流程化、信息化、自動化、智能化、可視化的數據中心基礎設施監(jiān)控管理系統(tǒng)。

可以實現機房基礎設施精細化管理，保障機房可用性；實現高度統(tǒng)一的信息共享、相互協(xié)調和聯(lián)動功能，機房整體監(jiān)控及管理所需要的重要信息進行綜合處理、集中管理；實現各子系統(tǒng)之間的信息共享和集中的設備監(jiān)控、報警管理等功能，并通過信息發(fā)布系統(tǒng)實現關鍵信息的展示與交互操作。

為機房內各系統(tǒng)及設備運行提供高度穩(wěn)定可靠的監(jiān)控信息資源，減少了管理人員的負擔，能夠快速高效的排除故障，并對已發(fā)生的故障做出全面的數據分析。

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