新型机房运维智能监控系统

新型机房运维智能监控系统

黄震

黄震（中国联合工程公司浙江杭州310052）

摘要：本文详细介绍了新型机房运维智能监控系统与机房动力环境监控系统的区别所在，并描述了其系统实现方式以及主要功能，得出新型机房运维智能监控系统的监控内容更广泛，集成能力更强大，展示更灵活、报警方式更多样、控制与分析组态化，可以组建成各类楼宇运维智能监控总系统或各个专项运维智能监控系统。

关键词：运维、动环、系统集成、智能监控、微环境

一、前言《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008明确规定了需要实施环境和设备监控系统，也就是我们平时所指的机房动力环境监控系统（以下简称“动环监控”），本文涉及的机房运维智能监控系统（以下简称“运维监控”），包括“动环监控”，同时又不仅只是“动环监控”，其内容更广泛。本文涉及的机房不仅是指数据中心，也包括消控中心、监控中心、变配电房、开关开闭所等，也可指库房、管廊、小型设备间、电梯机房等场所。新型机房运维智能监控系统的物理构架图如图1，分设备层、监控层、网络层与应用层。网络层涉及网络设备与传输介质，一般由综合布线和计算机网络系统完成。

二、与“动环监控[1]”区别“运维监控”主要关注运行维护，其内容不仅涉及动力监控、环境监控，也涉及安防监-控，还涉及设备管理；“动环”顾名思义就是动力与环境，动力主要包括电能质量、配电开关状态、UPS电源、蓄电池组等实施实时监测，环境主要包括空间温湿度、漏水或进水、烟感、精密空调或普通空调等进行实时监控。其主要区别在于：1、动力监控内容更丰富更深入“运维监控”动力监控内容不仅完全包括了“动环监控”动力监控内容，还包括了馈线漏电流、温度、照明、浪涌保护器（以下简称SPD）智能监测，其SPD智能监控不仅对SPD后备保护状态、热脱扣状态实时监测，也实时监测SPD表面温度、雷击次数，特别值得一提的是：实时采集SPD失效的关键性指标——泄漏微电流信号，实现SPD寿命预期判断。

其供配电系统监控组成与实现如图1。

2、大环境与微环境监控相结合“运维监控”环境监控实现了大环境与微环境相结合，其大环境监控与“动环监控”环境监控内容相近，能接入气体灭火自动报警系统、火灾自动报警系统等，还包括了空气质量的监测。

微环境监控主要指数据中心列头柜、机柜等相对封闭小空间的实时监控，可采用微环境监控器EMS1000或多功能安全智能监控装置EMS2000，实现对电力运行参数与状态实时监控；实现对UPS状态与参数实时监控；实现对SPD智能状态与参数实时监控；实现环境运行参数与状态实时监控；实现安防状态实时监控；实现联动控制水泵、空调等设备。

事实上，大环境偏重宏观，微环境监控更重视微观，其更有利于保证设备安全运行，更有利于实现节能。大环境与微环境监控组成与实现如图1.3、安全防范系统智能接入安全防范系统纳入“运维监控”，通过“运维监控”综合管理平台，不仅实现安全防范各个系统之间联动控制，也可实现与智能照明系统、火灾自动报警系统、气体灭火自动报警系统等系统之间的联动控制。其安全防范系统监控组成与实现如图1。

4、管理更到位“运维监控”综合管理平台，通过电子标签、RFID读写器等物联网技术，实现对机房设备的出入控制、数量盘点及定位管理等设备管理工作，以防止设备移动、移库或偷盗等，设备管理更全面。

“运维监控”综合管理平台，通过动力监控的实施，通过数据共享可实现PUE分析与线路负荷分析，实现节能管理，并为因增加设备而增加动力负荷提供相应依据。

设备监管组成与实现如图1。

图1：机房运维智能监控系统构架图三、设备层实现前端设备主要智能设备（系统）和非智能设备，如UPS、发电机组、精密空调、火灾自动报警系统主机、气体灭火报警系统主机、入侵报警系统主机等智能设备通过RS232或RS485总线以及专门开发的通信协议接入嵌入式监控服务器EMS3000的串口，实现对智能设备数据信号实时采集；如视频安防监控系统、出入口控制系统等厂家提供相应SDK，由我们开发专用接口软件，直接通过以太网接入“运维监控”综合管理平台，系统支持DVR或IP摄像机接入。

按设备层传感器或智能设备的使用性质可分为动力、环境与微环境、安防、管理等监控类型，根据用户需要选择相应监控类型或设备接入，从而建成不同运维系统。

四、关键设备本系统监控层的关键设备为嵌入式监控服务器EMS3000，其以32位单片机为CPU，基于LINUX操作系统，专门用于区域I/O点位、智能设备、智能仪表的接入管理与控制，实现对区域机电设备运行参数、状态以及运行环境参数的采集、协议转换、数据封装、网络上传功能。

各通信协议经专门开发后安装在嵌入式监控服务器EMS3000内，各智能设备或前端采集器通过自身RS232或RS85总线接入嵌入式监控服务器相应串口，实现动态链接，因此，其支持各种异种协议类型、异种设备的接入。

五、主要功能应用层主要由数据库服务器、应用服务器、客户端、输出设备以及运维监控综合管理平台、工程师维护平台、Web发布平台组成的软硬件系统，支持IEEE802.3z千兆有线协议、IEEE802.11a无线WIFI协议、GPRS/GSM传输协议[2]。

应用层负责数据总成，对来自监控层的数据进行展示、分析、告警、联动控制，数据库存储采用MicrosoftSQLServer和MySQL，支持远程WEB浏览，软件架构为C/S与B/S耦合形式。

1、全方位展示平台遵循模块化组态配置[3]思路，包括项目管理配置、告警策略、数据采样、命令配置、用户配置、控制策略、数据配置策略等，当配置发生改变时，可作用于所有关联系统，使系统达到完美一致性。具备强大的UI组态功能，支持用户个性化页面设计，包括导航分类自定义、图形设计、仿真仪表关联、数据图形分离技术等，对数据信息进行全方位展示，达到完美的用户体验。

2、报警智能判断与预警平台对运行状态等开关量参数实行变位告警，对温湿度、电流、电压等模拟量参数实行高、低限告警与中限预警，当测得值小于低限值或高于高限值输出告警，高于中限值，低于高限值输出预警。所有运行状态与运行参数实行智能判断、智能告警与智能预警。

4、多通道同步告警与定向告警平台提供了强大的告警策略组态功能，支持短信、语音、邮件、声光、广播多通道冗余告警发布功能，支持告警级别无限制定义，支持任意点位定向告警，告警对象无数量限制，告警发布支持联动控制等；告警管理功能可实时发布环境、消防、安防、控制等信息，为库房提供安全支持。

5、跨平台联动控制平台支持系统之间控制联动与远程控制功能，包括开环和闭环控制；可自定义控制策略，支持控制命令定义、定时器策略、联动控制策略等，控制命令基于底层码流，配置十分灵活，可以形成任意形式的控制组态。

6、强大数据分析功能强大的组态化报表设计功能；支持百余种各类图表分析工具（甘特图、柱形图、饼图、曲线等），并可对图表进行二次设计；完全支持Excel电子表功能，可利用表内函数进行报表设计，并支持宏编程，可完成任意类型的报表格式和内容设计，为大数据分析提供有力支持。

7、强大系统集成功能支持通信协议动态链接技术，数据接口与主控软件完全分离，任何智能化设备通过简单的协议接口设计，即可无缝接入系统提供的嵌入式网关；而对于系统级接入，通过OPCClient进行配置，即可轻松完成点位组态；对于特殊设备接入，通过SDK开发完成数据对接；系统提供Socket和WebService服务接口，任意第三方系统通过安全认证即可与本系统对接。

8、强大安全管理功能平台提供了一系列完整的用户入口管理解决方案，包括用户分组管理、级别管理、密码管理、权限管理、登录追溯等功能，防止系统被非法入使用；同时对通信协议进行了有效加密，防止系统信息被非法获取和入侵。

六、结束语机房运维智能监控系统有别于“动环监控”，其监控内容更广泛，集成能力更强大，展示更灵活、报警方式更多样、控制与分析组态化。

运维智能监控系统可广泛应用到各个场所，其物理构架相同，不同的是前端设备层传感器。基于运维智能监控平台具有强大系统集成能力，可集成视频监控系统、入侵报警系统、门禁系统、火灾自动报警系统等，也可通过OPC接口集成楼宇自控系统，最终实现楼宇机电总集成，建立楼宇运维智能监控系统。

参考文献1薛海宁动环监控系统在节能降耗方面的实际应用数字技术与应用2012-5-152路旭适应3G的动环监控系统特点分析电信工程技术与标准化2007.43苗朋厚基于数据中心的智能建筑系统集成构架探析建筑电气2009-08-25