動力環境監控系統主要針對廣電數據中心機房內的動力、環境參數及狀態信號等進行管理,并為故障分析提供可靠的數據依據。動力環境監控系統在廣電數據中心機房的應用,極大地降低了設備的故障率。本文根據浙江廣播電視集團國際影視中心數據中心機房動力環境監控系統的建設,介紹數據中心機房動力環境監控系統功能和系統構成。
國際影視后期中心主樓4～6層機房是浙江廣播電視集團參考國內外最高數據中心機房建設標準新建的廣電數據機房，機房為集團各個部門、多種業務提供統一的平臺服務。該機房的建設，標志著集團的設備運維模式從傳統小型獨立機房向規模化標準化數據機房轉變。為確保數據中心機房安全運行，實現對數據中心機房各系統設備的統一監控與有效管理，減輕機房維護人員工作負擔，提高整個系統運行的可靠性和穩定性，建立一套切實可行的機房動力環境監控系統十分必要。
1 系統功能
①實時監控數據中心機房的供配電信息、精密空調末端信息、溫濕度、漏水等環境參數,可通過局域網上傳至統一網管監控機房(中心),實現統一監管。
②系統監測到某參數超過安全閥值時,能提供界面報警、多媒體語音報警、短信報警、電話報警等,并進行事件記錄,供調用和分析。
③可通過遠程IE瀏覽器查看和管理監控系統,實時獲取事件信息,支持對遠程高級設置的設備進行設置。
④系統提供標準的SNMP服務、ODBC數據源訪問接口,可將消防報警系統、門禁、數字視頻等與動力環境監控系統整體集成,以提高系統的擴展性、可靠性和管理效率。
⑤通過快捷的建模工具構建數據中心機房的真實物理環境,以3D展示方式,提供場景漫游、基礎設施監控報警與定位、3D交互-測點信息查看、3D虛擬巡檢和機房告示信息發布等手段。
⑥系統能記錄數據中心機房各類監控參數,并提供查詢、統計、報表等功能。
⑦由于機房內有多套系統運行,且屬于不同單位,為了保證每套系統的獨立性及安全性,動環監控系統具有多級權限管理功能,通過劃分不同系統權限來進行管理。
⑧考慮到用戶單位有在自己開發的管控平臺上管理的需求,為了節約成本,減少重復開發的工作,本系統提供開放的接口,方便第三方讀取本系統數據。
2 系統構成
(1)系統架構(見圖1)
本系統架構分為三層。最下一層為現場設備層,由被監控設備、I/O采集模塊和第三方弱電系統組成。各系統通過標準通信協議將數據發送至上一層采集平臺。中間為數據采集層,由串口服務器組成。串口服務器負責收集與處理由現場設備采集層發送上來的數據,將監控數據統一封裝后發送至監控平臺。最上層為監控管理平臺和3D展示平臺,其中的集中監控服務器作為整個動力環境監控系統的集中監控平臺,主要負責對數據處理、分析、存儲、顯示、報警等;監控服務器僅提供數據預處理、參數設置與基本監控功能,并支持使用雙網卡鏈路備份,在出現某路故障時,不影響監控系統運行。系統平臺采用Window2008操作系統和MySQL關系型數據庫,支持TCP/IP、RS232/485/422、SNMP、OPC、DDE、MODBUS、USB等各種標準化協議和接口。系統軟件采用組態工具,可方便地實現系統組建、擴充和維護,無需編程,便于二次開發。通過使用MySQL關系型數據庫進行數據的存儲與查詢,以提升系統的效率。
(2)組網方式
為保證系統安全性與可靠性,本系統的數據采集采用多總線結構,一個子系統的各個節點設備和一根總線相連,動力與環境監控系統中所有的節點設備都是通過總線進行信息傳輸交換。總線的通信連線主要采用同軸電纜和雙絞線,某一子系統的故障不影響其它子系統的正常運行。
服務器之間采用局域網(LAN)組網方式,同時利用嵌入式服務器和監控服務器支持雙卡鏈路備份實現雙通道組網功能,一旦出現某一鏈路故障,也不影響監控系統的正常運行,提高了系統的可靠性。
(3)現場監控終端
現場監控終端由串口服務器(TM)和傳感器組成,實現環境參數收集的功能。傳感器的環境參數通過信號線連接到串口服務器,串口服務器將傳感器的各類信號轉換成以太網數據,通過局域網與監控服務器通訊。串口服務器具備獨立數據處理和存儲能力,在TCP/IP網絡完全中斷的情況下,系統能持續正常采集總線接入設備的數據,并完成數據處理和對外報警,獨立存儲數據時間可長達一年以上,并可實現隨時查詢、報表、曲線統計和打印功能。
①智能配電列頭柜監控
監控系統可通過485通訊協議實時監測列頭柜運行參數為機房提高能源利用效率提供基礎參數。其主要參數包括:三相電(主進線)相電壓和線電壓、相電流、總功率、三相和單相功率因數、電度參數(總電量)、頻率;分支電路中的支路電流、分支電量、分支功率、分支功率因數、各支路開、合狀態以及斷路器的分、合狀態等。
②精密空調末端監控
監控系統可通過485通訊協議對機房內的精密空調實時監測。監測內容包括:開關狀態、送風溫度/濕度、回風溫度/濕度參數;并可遠程控制其開、關機;空調機組啟停監測及運行狀態顯示,過載報警監測,送、回風溫度監測,室內外溫、濕度監測,過濾器狀態顯示及報警,風機故障報警等。
③溫濕度監控
機房內大面積部署溫濕度傳感器,做到沒有監控盲區,通過485通訊協議實時監測冷通道內的溫度和濕度。當溫度和濕度超過設定的閥值時,監控系統會發出報警信號。
④漏水監測
采用分繩式漏水監測方式對機房漏水進行監視。方法是圍繞精密空調四周在機房地板下防水堰內敷設漏水繩，一旦有水泄漏碰到漏水繩，漏水繩上的監測點通過控制器將485信號傳送監控服務器，監控界面自動切換到漏水監測畫面上并報警。
⑤第三方系統集成
本系統還通過統一集成管理服務器集成,包括門禁、視頻、消防、BA、隔離換熱器等第三方系統,通過SNMP、
OPC、SOCKET等標準通信協議與第三方系統進行信息通信,取到數據,在綜合管理平臺上進行統一信息管理和展示。
(4)3D展示
系統完全基于數據中心真實物理環境數據建立三維場景。由高向低分為數據中心、樓宇、樓層、機房、列、機柜、機柜U位共七個層次,可通過導航條或鼠標單擊進行場景間的快速跳轉,并可選擇性展示動力、環境、IT、消防、安防等子系統。可以在三維場景中進行縮放、旋轉操作以查看設備細節、讀取設備狀態參數。還可切入三維場景內部漫游,模擬現實進行前移、后移、左轉、右轉。在漫游過程中,也可以執行一些設備操作,例如打開機柜查看內部場景。
3 結束語
機房動力環境監測系統的使用可大大減輕工作壓力,縮短故障定位和恢復時間,實現了機房環境全天24小時的數據監測和故障報警自動服務。目前該系統已經投入使用,既提高了機房管理效率,也提升了機房安全保障水平。隨著信息技術的飛速發展和運用環境要求越來越高,機房動力環境監測系統將會發揮愈來愈重要的作用。
作者簡介
丁昕,男,1984年生,碩士,工程師,主要從事數據中心方面的研究,曾參與浙江廣播電視集團全臺網機房、國際影視中心數據中心機房建設等重大項目。
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