動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中案例介紹

時間：2024-11-13

一、工程概況

數(shù)據(jù)中心主機(jī)房設(shè)置在６Ｆ，按功能細(xì)分為服務(wù)器機(jī)房一、二、三，網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，配電間Ａ、Ｂ；配電間重要斷路器或開關(guān)、電量儀、ＵＰＳ及防雷，主機(jī)房內(nèi)新風(fēng)機(jī)、精*空調(diào)及漏水檢測、機(jī)柜ＰＤＵ、溫濕度、防入侵（紅外線檢測）需納入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)。ＵＰＳ蓄電池室設(shè)置在－２Ｆ，柴油發(fā)電機(jī)間設(shè)置在－１Ｆ，三電源切換室設(shè)置在１Ｆ，運(yùn)維室設(shè)置在７Ｆ，消防氣瓶間設(shè)置在８Ｆ。

1.2硬件構(gòu)成

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)由２臺服務(wù)器（雙機(jī)熱備）、２臺客戶端ＰＣ機(jī)、監(jiān)控大屏、**交換機(jī)（Ａ、Ｂ網(wǎng)）、視頻匯聚交換機(jī)、門禁接入交換機(jī)、采集箱及串口服務(wù)器等構(gòu)成。

1.2.1數(shù)據(jù)采集層**設(shè)備

采集箱負(fù)責(zé)開關(guān)量、溫濕度等原始數(shù)據(jù)的采集，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的**，采用深圳計通機(jī)架式，大小為２Ｕ，可安裝在機(jī)柜內(nèi)，箱內(nèi)采集模塊通過端子排與被監(jiān)控設(shè)備相連。串口服務(wù)器采用計通ＯＡＯ－９０００Ｅ嵌入式智能管理單元，該設(shè)備集數(shù)據(jù)采集、解析、存儲告警于一體，具備正確故障定位能力，可滿足不同廠家設(shè)備數(shù)據(jù)信號的接入與“翻譯”。

1.2.2現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層的設(shè)備分為需接協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)備、需提供通信協(xié)議設(shè)備、模擬量直集模塊和開關(guān)量直集模塊四類。

（１）需接協(xié)議轉(zhuǎn)換器（串口服務(wù)器）的設(shè)備包括精*空調(diào)、漏水繩、機(jī)柜ＰＤＵ、電量儀、ＵＰＳ電源、蓄電池、柴油發(fā)電機(jī)。這些設(shè)備需相應(yīng)廠家提供通信接口及其開放的通信協(xié)議，以便對各設(shè)備運(yùn)行參數(shù)或狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

（２）需提供通信協(xié)議的設(shè)備包括視頻和門禁子系統(tǒng)。這些設(shè)備需相應(yīng)的廠家提供通信協(xié)議，由動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集成和管理，能實(shí)現(xiàn)在動環(huán)監(jiān)控端點(diǎn)擊任意攝像頭調(diào)出相應(yīng)攝像頭的實(shí)時監(jiān)控畫面和實(shí)現(xiàn)對任意門的開關(guān)控制。

（３）模擬量直集模塊。

①溫濕度監(jiān)測：通過在機(jī)房內(nèi)的重要區(qū)域、冷熱通道和機(jī)柜內(nèi)部安裝溫濕度傳感器，實(shí)時采集溫濕度的變化情況和熱力分布情況。

②氫氣監(jiān)測：通過在電池間安裝氫氣采集模塊，可實(shí)時檢測ＰＰＭ值是否**標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)氫氣泄漏的電池隱患；當(dāng)氫氣ＰＰＭ達(dá)到設(shè)定的閾值時，系統(tǒng)發(fā)出報警。

（４）開關(guān)量直集模塊。

①重要開關(guān)監(jiān)測：通過監(jiān)測配電柜內(nèi)重要斷路器的輔助觸點(diǎn)狀態(tài)，判斷開關(guān)的通斷狀態(tài)；當(dāng)監(jiān)測的開關(guān)狀態(tài)與設(shè)定默認(rèn)狀態(tài)不一致時，監(jiān)控主系統(tǒng)發(fā)出報警。

②防雷監(jiān)測：通過監(jiān)測防雷器的遙信觸點(diǎn)，實(shí)時監(jiān)測防雷器狀態(tài)；當(dāng)監(jiān)測的防雷器狀態(tài)與設(shè)定默認(rèn)狀態(tài)不一致時，監(jiān)控主系統(tǒng)發(fā)出報警。

③新風(fēng)排煙監(jiān)控：通過在新風(fēng)和排煙管道中安裝壓差開關(guān)檢測壓差信號，監(jiān)測機(jī)房內(nèi)新風(fēng)機(jī)和排煙機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，可遠(yuǎn)程控制新風(fēng)機(jī)的啟停。

④防入侵監(jiān)測：通過在機(jī)房內(nèi)安裝紅外探頭以監(jiān)測機(jī)房內(nèi)人員移動狀態(tài)；當(dāng)紅外探測器的狀態(tài)異常時，系統(tǒng)發(fā)出報警。

⑤消防監(jiān)測：通過采集消防控制主機(jī)報警輸出點(diǎn)的信號，實(shí)時監(jiān)測機(jī)房內(nèi)各分區(qū)的消防狀態(tài)；一旦發(fā)生報警，系統(tǒng)就自動切換到相應(yīng)的監(jiān)控界面，火警狀態(tài)圖標(biāo)變紅且閃爍顯示，同時產(chǎn)生報警事件并記錄存儲。

1.2.3供電與組網(wǎng)動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)硬件

設(shè)備的供電需雙路ＵＰＳ電源，以確保供電可靠性，滿足２４ｈ不間斷提供服務(wù)的要求；而且重要的硬件設(shè)備要求主從配置，如動環(huán)服務(wù)器具備雙機(jī)熱備功能，利用“雙監(jiān)控系統(tǒng)＋雙數(shù)據(jù)庫”模式，保證系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)備的組網(wǎng)要求Ａ、Ｂ雙網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備逐級匯接模式，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由ＰＯＥ交換機(jī)、接入交換機(jī)、匯聚交換機(jī)、**交換機(jī)組成。ＰＯＥ交換機(jī)負(fù)責(zé)視頻攝像機(jī)的供電和；接入交換機(jī)使用二層有ＶＬＡＮ功能的交換機(jī)，負(fù)責(zé)采集單元中數(shù)據(jù)收斂；匯聚交換機(jī)使用三層交換機(jī)，用于匯聚ＰＯＥ交換機(jī)數(shù)據(jù)，避免二層網(wǎng)絡(luò)過大導(dǎo)致環(huán)路，也減輕了**交換機(jī)的數(shù)據(jù)負(fù)擔(dān)。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖２所示

二、軟件平臺

動力環(huán)境集中監(jiān)控平臺軟件采用Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)，通過在機(jī)房中安裝各種傳感器及數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行底層數(shù)據(jù)采集，外廠家設(shè)備需提供通信接口及其開放的通信協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)“翻譯”處理，通過機(jī)房監(jiān)控平臺集中監(jiān)控，全中文、圖形化；界面結(jié)構(gòu)層次清晰，實(shí)時反映數(shù)據(jù)狀態(tài)。集中監(jiān)控平臺需要能運(yùn) 行于中文Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系統(tǒng)。動力環(huán)境集中監(jiān)控平臺軟件采用模塊化設(shè)計，可劃分為采集層、處理層、管理層及展示層，如圖３所示。其中，個人工作平臺能提供動環(huán)監(jiān)控主界面、告警事件列表、待辦事項、告警等級統(tǒng)計、ＰＵＥ實(shí)時曲線、基礎(chǔ)設(shè)施分類餅狀圖等可自由選擇的個性化定制界面。報表管理可根據(jù)機(jī)房管理原有報表格式生成詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄報表和數(shù)據(jù)分析報表，存儲格式為Ｅｘｃｅｌ或ＰＤＦ；數(shù)據(jù)存儲時間需長于１年，且具有防篡功能。軟件交互界面中，動環(huán)監(jiān)控模塊可直觀看到各個機(jī)房實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置機(jī)房名稱、設(shè)備圖標(biāo)等**鏈接可直達(dá)各子界面，通過溫濕度監(jiān)測、門禁、視頻、溫度場、漏水監(jiān)測、紅外監(jiān)測、消防監(jiān)測等按鈕可直達(dá)各分畫面，并提供基于電子地圖、實(shí)時曲線、餅狀圖、折線圖、直方圖等多形式數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式，便于運(yùn)維人員分析設(shè)備歷史運(yùn)行趨勢，以判斷設(shè)備狀況。

圖3動力環(huán)境集中監(jiān)控平臺軟件架構(gòu)圖

系統(tǒng)告警采取短信、電話、現(xiàn)場語音三種報警結(jié)合的方式，報警等級分為緊急、重要、一般三個層次，不同級別的報警采用不同報警方式實(shí)現(xiàn)報警信息的發(fā)送。無論系統(tǒng)處于任何畫面，都可自動提示告警，顯示告警信息。當(dāng)一個報警狀態(tài)解除時，系統(tǒng)可自動發(fā)送相應(yīng)的恢復(fù)短信，以便機(jī)房管理人員隨時掌握相關(guān)動態(tài)。

三、系統(tǒng)運(yùn)行中的問題及優(yōu)化措施

3.1常見問題

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行以來，出現(xiàn)過監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新，監(jiān)控平臺電腦“死”，采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，系統(tǒng)告警漏報、誤報、頻發(fā)（告警信號抖動）及延遲報警問題。

（１）監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新。這種情況在實(shí)際運(yùn)維工作中*常見，整個監(jiān)控平臺軟件數(shù)據(jù)不刷新或系統(tǒng)中某設(shè)備數(shù)據(jù)不刷新，導(dǎo)致運(yùn)維人員無法收到告警信息。

（２）采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。這種情況主要體現(xiàn)在監(jiān)控畫面顯示的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場設(shè)備實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)不符，若畫面顯示的數(shù)據(jù)**過告警的閾值就有可能造成系統(tǒng)誤告警或不告警，影響設(shè)備的運(yùn)行安*。如智能儀表部分測點(diǎn)值與系統(tǒng)顯示值不一致或單位不同，將導(dǎo)致該設(shè)備失去監(jiān)控。在冷熱通道溫度檢測過程中，軟件顯示的數(shù)值**過告警上限閾值引發(fā)告警，而運(yùn)維人員現(xiàn)場檢查后并未**限，造成的浪費(fèi)。

（３）實(shí)時告警問題。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)告警漏報、誤報、頻發(fā)、延遲報警及告警信號抖動等問題是困擾數(shù)據(jù)中心運(yùn)維工作人員的嚴(yán)重問題。數(shù)據(jù)中心運(yùn)維值班人員７×２４ｈ應(yīng)急值班，告警信息誤報、頻發(fā)將給人員造成很嚴(yán)重的身體傷害；而告警信息的漏報與延遲將導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障時未能及時通知從而導(dǎo)致較嚴(yán)重的機(jī)房事故。

①告警漏報：告警漏報主要原因是告警級別設(shè)置過低或設(shè)備通信中斷或設(shè)備信息故障等導(dǎo)致重要告警信息缺失，未能及時上報運(yùn)維人員，從而錯失重要告警信息，將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

②告警誤報：告警誤報是衡量動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)可用性的重要指標(biāo)，采集裝置受到電磁干擾或周圍環(huán)境改變、協(xié)議解析有誤、采集裝置故障、儀表故障、板卡端口故障等均會引起誤報，如精*空調(diào)四周部署的漏水繩因灰塵或沙土等導(dǎo)致電阻升高從而引起誤報。

③告警頻發(fā)：告警頻發(fā)類似于“信息”，可分為兩種情況：一是同一告警信息頻繁多次報送給運(yùn)維人員，原因是當(dāng)某一測點(diǎn)觸發(fā)告警時，采集值在告警閾值附近來回波動；二是同一事件觸發(fā)機(jī)房多個動力設(shè)備同時告警，如機(jī)房停電或閃停后恢復(fù)，各相應(yīng)重要開關(guān)、電量儀、ＵＰＳ、機(jī)柜ＰＤＵ等多設(shè)備引起的“電話短信”。④告警延遲：告警信息是否及時上報給運(yùn)維人員是考驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)是否合格的重要指標(biāo)之一，而上報時間應(yīng)設(shè)置為用戶可選項，如電力閃斷立即恢復(fù)的情形，可設(shè)置一定延時；而重要信息應(yīng)能在１５ｓ內(nèi)完成上報。

3.2優(yōu)化措施

（１）監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新問題的解決。運(yùn)維人員需熟知動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，從單點(diǎn)設(shè)備故障到網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行排除，對重要設(shè)備必要時可優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，對采集設(shè)備或裝置進(jìn)行冗余備份，或?qū)χ匾O(jiān)控對象通信采用Ａ、Ｂ雙網(wǎng)通信。

（２）采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性問題的解決。檢查智能儀表裝置或第三方設(shè)備的通信協(xié)議是否準(zhǔn)確，與原廠家技術(shù)支持核實(shí)設(shè)備協(xié)議文本正確性，如更換智能儀表未核對通信協(xié)議，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或無法采集。檢查通信故障，首先檢查物理連接是否存在問題，然后對通信配置進(jìn)行檢查，檢查波特率、校驗(yàn)位、串口的設(shè)置等是否存在問題。檢查裝置或采集箱等設(shè)備、溫濕度探測器等硬件自身是否存在故障，排除設(shè)備硬件故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確的問題。

（３）實(shí)時告警問題的優(yōu)化。首先嚴(yán)格控制智能設(shè)備串接數(shù)量，避免串接設(shè)備數(shù)量過多引起數(shù)據(jù)上傳緩慢，進(jìn)而導(dǎo)致告警延遲。合理配置ＦＳＵ掃描時間，通過調(diào)整動環(huán)設(shè)備掃描周期來縮短采集裝置對各個測點(diǎn)的問詢時間，以提高采集速度。其次合理選擇設(shè)備測點(diǎn)，對重要測點(diǎn)進(jìn)行合理選擇和優(yōu)化，避免掃描過多的測點(diǎn)造成采集器負(fù)擔(dān)過重，進(jìn)而影響采集效率。另外，運(yùn)維人員應(yīng)避免非重要數(shù)據(jù)的掃描占用過多資源，引起采集過慢。再者通過軟件手段控制告警頻發(fā)和非合理數(shù)據(jù)引發(fā)的告警，可增加告警回差屏蔽功能，數(shù)據(jù)采集值**出合理范圍的，通過設(shè)置有效的閾值上下限，屏蔽此部分?jǐn)?shù)據(jù)，誤告警。電磁干擾在傳輸過程中產(chǎn)生的誤告警，除在軟件端進(jìn)行有效門限屏蔽外，還可在傳輸線路上套裝抗干擾磁環(huán)以減少干擾。*后采用人工智能等**手段增加告警邏輯關(guān)系分析和對告警信息進(jìn)行合理分類。如增加告警溯源功能，劃分主次告警，確定告警產(chǎn)生設(shè)備的主從關(guān)系，進(jìn)而對告警信息進(jìn)行有效優(yōu)化，以減少告警“信息”，同時不漏掉重要告警信息。

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