文章來源：CSDN博主「數據中心運維管理」

文章標簽：【數據中心】【基礎設施管理】【基礎設施監(jiān)控】【動環(huán)監(jiān)控】【動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)】【基礎設施管理系統(tǒng)軟件平臺】 【數據中心機房監(jiān)控】

摘要  近年來，全社會數字化轉型加快發(fā)展，數據中心是數字化社會的重要的基礎設施，數據中心的信息化、數字化、智能化是現(xiàn)代化管理與運營的基礎。數據中心的基礎設施主要由建筑裝修設施、電氣設施、暖通設施、給排水設施、消防設施、弱電設施構成，其中弱電設施是最具備信息化、數字化、智能化的部分。數據中心的弱電設施中的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是弱電設施中集硬件和軟件的綜合信息管理平臺。本文就對數據中心的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的三種監(jiān)控信息和關鍵技術進行淺要介紹。

1 前言

數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是由運行于Linux操作系統(tǒng)、MongoDB數據庫環(huán)境的數據中心基礎設施管理系統(tǒng)（DCIM）軟件平臺和基于現(xiàn)場設備層、現(xiàn)場設備數據采集層、數據處理層、數據業(yè)務層的設備構架的硬件系統(tǒng)組成。動環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)包括：數據中心動力監(jiān)控、數據中心環(huán)境監(jiān)控、數據中心安防監(jiān)控等三部分監(jiān)控并統(tǒng)一集成在一個管理平臺實現(xiàn)集中監(jiān)控。

2 電氣設備監(jiān)控

數據中心的電氣設施主要包括10KV進線柜、饋線柜、變壓器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓熔斷器、高壓直流屏、高壓綜保、柴油發(fā)電機、柴發(fā)并機系統(tǒng)、ATS/STS、低壓配電柜、UPS、直流電源屏、蓄電池監(jiān)控、精密列頭配電柜、PDU、防雷器。

對于10kV配電設施，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測進線、出線的三相電壓、三相電流、功率、功率因數、電度等，同時采集開關的分合狀態(tài)、故障狀態(tài)、報警狀態(tài)等開關量狀態(tài)；對變壓器監(jiān)測的參數也包括變壓器自帶溫控、溫顯裝置，以及變壓器的遙測、遙信量；對高壓直流屏的合母電壓、控母電壓、電池電流、控母電流等參數，過壓、欠壓、整流模塊故障等狀態(tài)參數信息以及ATS工作狀態(tài)、動作設定值、報警信息；STS各元器件工作狀態(tài)、STS負荷率、STS輸入電壓、輸入電流、輸出功率、STS報警參數信息進行監(jiān)測。

對于低壓配電設施，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測各級交直流配電柜的主回路、分回路的參數，包括電壓、電流、頻率、功率、功率因數、無功功率、視在功率、有功電度、無功電度等，監(jiān)視各級開關的閉合狀態(tài)。UPS電源系統(tǒng)參數包括輸入輸出電壓、電流、頻率、功率、蓄電池組的電壓、后備時間、溫度等；狀態(tài)包括整流器、逆變器、電池、旁路、負載等部件的狀態(tài)；顯示和記錄各種參數的變化曲線，并對各種報警信號進行紀錄和提醒。

對于柴油發(fā)電設施，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測三相輸出電壓，三相輸出電流，輸出頻率/轉速，水溫（水冷），潤滑油油壓，潤滑油油溫，啟動電池電壓，輸出功率等；遙信信號有：工作狀態(tài)（運行/停機），工作方式（自動/手動），主備用機組，自動轉換開關（ATS）狀態(tài)，過壓，欠壓，過流，頻率/轉速高，水溫高（水冷），皮帶斷裂（風冷），潤滑油油溫高，潤滑油油壓低，啟動失敗，過載，啟動電池電壓高/低，緊急停車，市電故障，充電器故障等；遙控信號有：開/關機，緊急停車，選擇主備用機組等；也需對柴發(fā)并機系統(tǒng)的進線、出線的三相電壓、三相電流、功率、功率因數、電度等電參量，開關的分合狀態(tài)、故障狀態(tài)等開關量狀態(tài)，以及保護裝置信息及各類重要報警信息參數進行監(jiān)測。

3 環(huán)境監(jiān)控

數據中心的環(huán)控設施主要包括數據中心的精密空調、泄漏（漏水或漏油）監(jiān)控、溫濕度、蓄電池室氫氣傳感器、多聯(lián)機系統(tǒng)、火災狀況監(jiān)測。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測精密空調的回風溫度、回風濕度、冷凍水進出溫度、流量、冷卻水進出溫度及冷凍機、冷凍水泵、冷卻水泵工作電流等參數；監(jiān)測工作狀態(tài)包括壓縮機狀態(tài)、風機狀態(tài)、加熱器狀態(tài)、抽濕器狀態(tài)（水冷式空調還可監(jiān)測到冷卻水塔的補水池液面狀態(tài)、冷卻水塔風扇狀態(tài)、冷卻水閥門狀態(tài)等）等各種工作狀態(tài)。

泄漏監(jiān)測通過采集測漏主機的報警信號監(jiān)測漏水(油)感應線上任何點的漏水(油)情況和漏水(油)故障情況，以及報警信息處理和報警復位，對于定位測漏主機的監(jiān)測，還可在畫面上精確顯示漏水（油）的位置。

溫濕度監(jiān)測通過采集溫濕度傳感器所監(jiān)測的溫度和濕度數據，以直觀的畫面實時記錄和顯示數據中心各區(qū)域的溫濕度數據及變化曲線，以及越界報警信息處理。

氫氣監(jiān)測是在蓄電池房安裝氫氣傳感器，用于檢測蓄電池房的氫氣濃度，預防因蓄電池泄漏或漏液而產生氫氣的濃度過高帶來的危險性。當空氣中的體積分數為4%-75%時，遇到火源，可引起爆炸，使用不當會造成重大損失。

火災狀況監(jiān)測是在數據中心火災發(fā)生時，將燃燒產生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過火災探測器探測感知，由探測感知發(fā)出電信號，傳輸到火災報警控制器，并同時顯示出火災發(fā)生的地點、時間，并將火災信息同時傳送給數據中心基礎設施管理信息平臺，聯(lián)動消防廣播、氣體滅火、排煙系統(tǒng)、視頻監(jiān)控，跳出發(fā)生火災部位的實施監(jiān)控和電子地圖，使人們能夠時采取有效應急措施，撲滅火災，減少損失。

4 安防監(jiān)控

數據中心安防監(jiān)控包括數據中心的門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界報警系統(tǒng)，并且直接接入數據中心的安防系統(tǒng)。

門禁系統(tǒng)通過門禁控制器提供的協(xié)議或門禁管制軟件監(jiān)測門的開關狀態(tài)，刷卡開門的時間、門區(qū)及卡號，記錄和顯示進出門統(tǒng)計資料以及報警信息處理?？刂崎T的開關、門禁系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動對進出數據中心的人員進行自動錄像等。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻組態(tài)的概念，將各通道的圖像以控件組態(tài)的方式隨意插入某個界面，對有大量監(jiān)控終端的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以電子地圖的方式來集中管理各個場地的數據和圖像的界面。將動力環(huán)境監(jiān)控和閉路監(jiān)控合二為一，因而可以隨意實現(xiàn)動力環(huán)境與圖像的聯(lián)動控制，一旦有異常事件發(fā)生，監(jiān)控系統(tǒng)自動彈出現(xiàn)場圖像畫面，即時錄像并作報警提示和處理。紅外線探測器通過采集紅外探頭的報警信號實時監(jiān)測紅外布防狀態(tài)，當有人入侵，監(jiān)視系統(tǒng)以直觀的畫面顯示報警信息并作報警通知，采取控制措施如聯(lián)動攝像機，啟動錄像等。

周界報警系統(tǒng)是通過安裝在防護現(xiàn)場的各種入侵探測器對所保護的區(qū)域進行入侵狀態(tài)探測，一旦發(fā)現(xiàn)有入侵行為將產生報警信息，當報警被觸發(fā)時，信息綜合管理平臺切換至非法侵入區(qū)域，同時開始報警，發(fā)出聲光告警，提示值班人員注意?？刂浦鳈C上也可設置模塊化的聯(lián)動輸出干節(jié)點，可根據實際情況配置，用于觸發(fā)探照燈開啟和相應攝像機的開啟，并同時進行錄像，同時進行報警中心報警狀態(tài)、報警時間記錄。

5 動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術

5.1 基礎數據采集技術

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)硬件構架由現(xiàn)場設備層、數據采集層、數據處理層、業(yè)務應用層組成?，F(xiàn)場設備主要由電氣設備、暖通設備、給排水設備、弱電設備、消防設備、探測設備組成；數據采集層通過數據采集器、標準協(xié)議硬件接口組成。

現(xiàn)場設備層基礎信息是以不同的物理量表征的，先進智能的數據數據采集設備將模擬量或數字量轉換成精確且遵守標準協(xié)議的電信號，才能保證后續(xù)數據的準確傳輸處理應用。因此，基礎數據采集技術是集傳感器技術、微電子技術、通信技術、機械電子技術、計算機技術、生物識別技術為一體化的數據采集系統(tǒng)。加強對基礎性的標準化數據采集設備、傳感器的研發(fā)是保證智能化、數字化轉型升級的基礎。

5.2 數據中心基礎設施管理系統(tǒng)軟件平臺技術

數據中心基礎設施管理系統(tǒng)軟件平臺使用TCP/IP協(xié)議連接所有設備，實現(xiàn)系統(tǒng)全網絡化結構，平臺軟件基于B/S結構，支持二次開發(fā)，開放的接口可通過HTTP、SMNP等標準接口無縫接入第三方系統(tǒng)平臺和被第三方系統(tǒng)集成綜合管理信息平臺。數據中心基礎設施管理系統(tǒng)軟件平臺需具備開放型、可擴展性、自學習性，為現(xiàn)代智能化、數字化管理與運維提供基礎數據信息。

6 結束語

數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)作為一個集中化服務平臺，針對每個環(huán)節(jié)和節(jié)點的數據進行數據資料的記錄、統(tǒng)計分析、剖析工作中，并且將數據結果發(fā)送到管理中心，方便管理中心及時掌握前端設備運行情況，統(tǒng)一做出系統(tǒng)部署。數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術的有效實施是保證智能化、數字化管理運營的基礎。

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