机房环境技术

机房环境技术（共9篇）

机房环境技术 篇1

由于科学技术的迅速发展, 计算机网络、通信及控制机房数量不断增多, 功能不断增强, 然而在提高机器运行频率的背后, 机器的运行电压降低, 功耗也在逐步加大。各种设备在高频、低压、高发热量的状况下运行就需要一个良好的外围环境, 这是保障机器正常运行最基本的条件。机房外围环境的建设涉及许多因素, 恶劣的机房环境不仅影响机器的正常运行, 而且还会对操作人员的身心健康造成危害, 严重时还会危及人员和设备的安全。所以机房的建设需要满足设备和操作人员对于温湿度、空气质量、电能质量、防雷、接地及屏蔽等方面的要求。不同级别的机房对环境有不同的要求, 主要是根据机房的重要程度来划分, 可分为A、B、C三个基本类别。A类:对计算机场地安全有严格要求, 必须有完善的计算机安全防护措施。B类:对计算机机房安全有严格的要求, 必须有完善的计算机机房安全防护措施。C类:对计算机机房安全有基本要求, 必须有基本的计算机机房安全防护措施。

1 温度因素

机房微电子设备绝大部分都是由大中规模集成电路及其他电子原件构成, 在工作过程中产生大量的热, 如果没有有效的措施把热散走, 温度上升必会引起设备故障。如晶体管内温度升高将使PN结内电子、空穴载流子的扩散与漂移运动加剧, 使PN结势垒减小, 反响漏电流增加, 击穿电压降低, 便会有被击穿的危险。所以温度是电子原件工作性能、工作特性及可靠性的重要因素。实验证明, 半导体在室温规定的范围内每增加10℃, 其可靠性降低约25%;电阻器温度每升高或降低10℃, 其电阻值大约变化1%;电容器在超过规定温度工作时每增加10℃, 其使用时间下降50%。另外温度对于绝缘材料和存储介质也有不同程度的影响, 见表1～2。

2 湿度因素

湿度对于信息系统设备是存在影响的。在高湿度的环境下对电子设备的影响是明显的, 因为空气湿度一旦饱和将出现结露现象, 结成的水膜将导致电路短路造成设备故障。然而在低湿度的环境中, 由于人体、机壳、地板等物体的相互摩擦都不同程度地积累静电电荷, 若无有效的泄放措施, 静电电荷越积越高, 将危害机器的可靠运行。当机房内的相对湿度为30%时, 静电电压为5kV;当相对湿度为20%时, 静电电压为10kV;当相对湿度为5%时, 静电电压可达20kV。静电对电子设备的危害主要是对静电噪声对电子线路的干扰造成误码, 甚至还会造成一些低电压精密电子器件的击穿。机房内的相对湿度要求为:

A级机房:45%～65% (开机时) 40%～70% (停机时) ;

B级机房:40%～70% (开机时) 20%～80% (停机时) ;

C级机房:30%～80% (开机时) 8%～80% (停机时) 。

3 空调系统

为使机房有一个良好的温湿度、洁净空气的环境, 机房内必须架设空调设备。空调系统除了具有温湿度的调节功能外, 一般还具有送风系统, 送风系统通过室内外空气的交换过程对空气内的尘埃进行过滤, 以消除尘埃对设备的影响, 此外送风系统可以将机器运行过程中产生的有害气体及时排出室外, 避免了工作人员的健康危害。机房专用空调在选型时要考虑的热负荷因素很多, 包括设备本身发热量、照明发热量、渗透热和新风热负荷等, 一般可按200～250kcal/m2计算。在空调维护过程中要经常监测机房实际温湿度、空气洁净度等要素并与空调设定值相对比以及时发现空调故障, 保障设备的正常工作环境。

4 电源系统

4.1 电源质量

机房提供电能质量的好坏直接影响到系统正常、可靠的运行, 电源的电压、电流、频率及其线路质量都是影响电能质量的重要指标, 见表3。

此外配电制式也将影响电能质量的好坏, 电子计算机机房低压配电系统应采用频率50Hz、电压220/380V TN-S或TN-C-S系统, 电源应尽量保持三相负载平衡、零地电压为零的最佳工作状态。

4.2 供电方式

在计算机机房内建立不停电供电系统是比较理想的供电方式, 一般有两种形式:一种是双路供电加UPS电源设备, 即两路市电一路为主供电, 一路为副供电, 两路供电不会同时停电, 当主供电停电后切换为副供电, 切换期间的供电由UPS的电池组来向设备供电;另一种是发电机作为后备电源加UPS电源设备, 即当市电停电后, 发电机立即启动供电, 在两线路切换过程中由UPS的电池组来向设备供电。这两种供电方式均可为机房提供一个稳压、稳频、持续可靠的电源保障。

5 照度因素

照度是指单位受光面积内的光通量, 单位为库克斯, 是衡量机房照明的物理量。决定机房照度的因素有自然光源和人工光源两种。在机房内对照明的总要求是:光线柔和, 适合人体的生理需要, 不能因光源产生干扰而影响设备的正常工作。我国在计算机场地技术中要求在机房内距地面0.8m的照度不低于2001库克斯 (可用照度测试仪测量) 。为保证以上照度的要求, 在决定灯管的数量时按每平方米功耗20W来计算, 在选用灯具型号时还要考虑灯具的眩光、稳定性及产生的电磁辐射等因素。此外机房设备应避免阳光直射, 这将加速电子原件的老化。

6 机房屏蔽及合理布线

电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。屏蔽是用金属材料将电磁干扰源封闭起来, 使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施;或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来, 使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施。机房内无线电干扰场强在0.15～1000MHz的频率范围时不应大于120db;磁场干扰强度不大于800A/m, 当机房实际测量值超过上述规定值时, 机房便需要屏蔽。屏蔽分为静电屏蔽、交变电场屏蔽、交变磁场屏蔽及交变电磁场屏蔽, 在机房的屏蔽中我们主要考虑后三者。

6.1 交变电场屏蔽

为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压, 可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体, 并将金属屏蔽体接地。交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。只要设法使金属屏蔽体良好接地, 就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小。电场屏蔽以反射为主, 因此屏蔽体的厚度不必过大, 而以结构强度为主要考虑因素。

6.2 交变磁场屏蔽

交变磁场屏蔽有高频和低频之分。低频磁场屏蔽是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路, 使大部分磁场被集中在屏蔽体内。屏蔽体的磁导率越高, 厚度越大, 磁阻越小, 磁场屏蔽的效果越好, 一般选用铁磁材料如铁、镍钢等。高频磁场的屏蔽是利用高电导率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的, 屏蔽体内的涡流越大, 屏蔽效果越好, 可选择铜铝等薄金属材料。

6.3 交变电磁场屏蔽

一般采用电导率高的材料作屏蔽体, 并将屏蔽体接地。它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰, 又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。屏蔽体的厚度不必过大, 而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素。当选用金属网格作为屏蔽体时, 网格尺寸要小于λ/2 (λ为所要屏蔽电磁波长) 。

6.4 屏蔽效能

屏蔽效果的好坏一般用屏蔽效能来衡量, 屏蔽效能 (SE) 的定义是:在电磁场中同一地点无屏蔽时的电磁场强度与加屏蔽体后的电磁场强度之比。常用分贝数 (dB) 表示, 如图1所示。

屏蔽效能表达式为:

undefined或undefined

式中:undefined——屏蔽前的电场强度;

undefined——屏蔽后的电场强度;

undefined:屏蔽前的磁场强度;

undefined——屏蔽后的磁场强度;

undefined、undefined可用专业仪器测量其数值。

机房的合理布线往往被施工单位和建设单位所忽视, 电源线、信号线、接地线交错纵横无序, 不但线缆间会相互干扰, 也给系统维护造成麻烦。一般机房的各种线缆均是从电气竖井内引入机房, 弱电井、强电井、管道井均应分开, 当三者同在一条电气竖井内时, 信息系统线缆与其他管线就要保持一定的净距。在机房防静电地板下方布线时, 应将电源线路和信号线路分别敷设, 各种线路宜远离外墙敷设, 布设线路走向时, 应尽量减小由线路自身形成的感应环路面积。此外线路上应明确地标明用途、性质、两端机器名等相关信息以便日后维护。

7 机房的防雷与接地

防雷和接地对于机房的电磁环境的改善是至关重要的, 每年我国有很多机房的损毁事故是由于没有完善的防雷和接地设施所致。从防直击雷的角度考虑, 机房的位置不宜选在顶层, 且机房所在建筑物应有完善的直击雷防护措施 (针、带、网等) , 处于屋面的机房附属设施应在避雷针的保护范围内, 且应保持一定的防反击距离 (一般取3m) , 进出机房的线缆不宜架空布设, 应使用金属穿管引入。对于机房内部的设备而言, 最常见的雷电危害并不是由于直接雷击造成的, 而是由于雷击发生时在电源和通信线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化, 从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降, 对雷电流的耐受能力下降, 另一方面由于线缆传输路径增多, 系统较以前更容易遭受雷电波侵入。防止电涌最好最直接的办法是在线路上安装适宜的浪涌保护器 (SPD) 。雷击电流的50%左右能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地, 其他接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流, 5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流, 其余的雷击能量通建筑物的其他金属管道、缆线分流。计算机机房电源系统的电涌防护应根据机房的雷电防护等级做到2～4级防护, 例如:一个中等规模的机房分别在建筑物总配电室、楼层配电柜、机房配电柜内安装三级SPD, 将分别选择8/20μs波形标称放电电流为60kA、40kA、20kA的SPD, 电源SPD的安装时导线应平直, 其长度要控制在0.5m以内。信号线路SPD的选取应根据线路工作频率、传输介质、传输速率、带宽、电压、接口形式、特性阻抗等相关参数决定, 选用电压驻波比和插入损耗小的SPD。天溃线SPD的选择应根据被保护设备的工作频率、输出功率、接口形式、特性阻抗等参数, 天溃SPD的安装位置一般在收/发通信设备的射频出入端口处。

机房的接地形式从用途上可分为工作地、保护地、静电地、直流地、防雷地。机房良好的接地是人身安全的需要, 也是设备稳定、可靠工作的基本需要。由于各种接地形式在布线时不能将其达到足够的安全距离, 所以采用多地合一的方法是可行的 (特殊设备对直流地有特定的要求除外) 。实现共用接地系统就需要由接地装置和等电位连接网络两部分组成, 接地装置由自然接地体和人工接地体组成。采用共用接地系统的目的是达到均压、等电位以减小各种接地设备间、不同系统之间的电位差。共用接地网络, 素以按接入设备中要求的最小值确定。建筑物的自然接地体接地电阻 (可达到1Ω) 一般可以达到共用接地系统的要求。等电位连接网络分为S型和M型两种基本形式。S型结构用于信息设备相对较少或局部的系统中 (如消防、监控系统) , 采用该结构时, 信息系统的所有金属组件, 除ERP外, 均应与共用接地系统各组件之间有足够的绝缘 (大于10kV, 1.2/50 μs) , 且线路应平行敷设, 以免产生感应环路, 故S型结构只允许单点接地。M型等电位网络适用于较大的信息系统, 该系统中的各金属组件不应与共用接地系统各组件绝缘, 应通过多点组合到共用接地系统中去。实现M型等电位网络一般用 (0.5～1) mm×30mm的铜带在机房活动地板下纵横组成600mm×600mm的网格, 其交叉点可做设备接地点, 各设备的地线用编织铜线以最短的距离与接地点连接, 网格上的任何一点都是等效的电位基准点, 也就实现了设备的等电位。采用这种办法实现M型接地对于直流接地也有很可观的效果, 从低频的50Hz到高频的百兆赫的范围内, 都能为各设备直流地提供一个相同稳定的电位, 大大提高了计算机设备内部和外部的抗干扰能力。由于采用的是共用接地系统, 所以在做机房接地干线时我们可以直接利用建筑地网, 即从结构柱的主筋引出作为接地干线, 最少要从机房对角线两处引入, 为达到最佳的电位平衡效果, 最好在机房四角均设引下线。

8 结束语

适宜的计算机机房环境是计算机系统正常运行最根本的条件, 介绍了计算机机房环境技术中对机器影响最大的几个因素, 着重介绍了机房屏蔽、防雷与接地技术, 为计算机机房的建设和维护提供了技术参考。

摘要：主要介绍计算机机房环境技术中的诸多因素, 以及计算机机房环境技术在机房建设中的应用;主要从温度、湿度、空调系统、电源系统、照度、机房屏蔽及合理布线、机房的防雷与接地等方面阐述了计算机机房环境技术。

关键词：机房环境技术,屏蔽,防雷,接地

参考文献

[1]余安.计算机场地技术[M].北京:电子工业出版社, 1986.

[2]关象石.防雷技术标准规范汇[M].北京:气象出版社, 2001.

[3]叶佩生.计算机机房环境技术[M].北京:人民邮电出版社, 1999.

[4]吴代文.计算机网络安全技术研究[J].湖南工业职业技术学院学报, 2009.

[5]程连生.计算机网络安全技术探讨[J].科技创新导报, 2009.

[6]孙红.信息安全的现状及面临的威胁[J].网络安全技术与应用, 2009.

[7]梅卫群, 江燕如.建筑物防雷工程与设计[M].北京:气象出版社, 2006.

[8]李良福, 杨利敏.计算机场地安全系统工程[M].北京:气象出版社, 1996.

机房环境技术 篇2

产品采用专用温度补偿电路和线性化处理电路。传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快。技术参数：

准确度 湿度：±3％RH(5%RH～95％RH,25℃)温度：±0.5℃(0℃～50℃)工作温度-10℃～60℃ 长期稳定性 湿度:<1%RH/y 温度:<0.1℃/y

响应时间<15s（1m/s风速）频率输出型 占空比50％方波，输出端通过1000Ω上拉到5V电平

1kHz～2kHz对应0％RH～100％RH 1kHz～1.5kHz对应0℃～50℃ 电流输出型4～20mA 网络输出型RS485/RS232 电压输出型0～5V 负载能力 电压输出型:输出阻抗≤250Ω 电流输出型：≤500Ω

机房环境技术 篇3

随着经济的发展、城镇建设速度加快, 导致城市中人口密集、流动人口增加, 引发了城市建设中的交通、社会治安、重点区域防范等城市管理问题, 今后现代化城市的建设必然将安全作为重中之中[1]。“平安城市”建设的重点也就保障在城市中生活、工作的人们人身财产安全不受到伤害。如何构建一个强大的安防网路来保证整个城市的安全?在这种前提下, 城市治安视频监控成为了解决该问题的重要手段。

为了更好的实现城市的视频监控, 在城市中安装大量的视频监控点, 不仅对摄像机和镜头提出了很高的要求, 对后台的设备尤其是对机房提出了更高的要求, 只有机房建设的合理和规范, 才会使机房中的设备得到有效的利用, 对所监控的区域才可以更好的跟踪和处理, 而这些设备的稳定、可靠运行要依靠机房的严格的环境条件, 即机房温度、湿度、洁净度等条件[2]。这就需要一个非常精密和很好的机房监控管理平台。

机房监控管理平台是随信息化建设应运而生的, 它是机房环境监控管理服务与计算机网络技术、多媒体信息技术、自动化技术结合的完美体现。机房监控管理平台提供一个稳定可靠、高效方便、舒适安全的机房环境监控系统。

2 机房监控系统

机房监控管理平台要能实现四个目标: (1) 为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源; (2) 节省机房运行管理费用, 达到短期投资长期受益的目的; (3) 确保提高机房管理工作效率并提供安全舒适的工作环境; (4) 系统软/硬件均采用模块化结构设计, 适应发展需要, 做到具有可扩展性、可变性, 适应环境的变化和工作性质的多样化。

监控管理平台是一个高可用性的分布集中的机房弱电集成监控系统, 从硬件来说可以分为现场设备采集层、现场监控层和集中管理层, 采用分布式系统结构, 每个模块各施其职, 互不干扰。整体架构图如下:

现场设备采集层:由各种I/O采控模块、传感器组成, 直接连接各种被监控设备, 采集如UPS、空调、温湿度、漏水等的现场信号, 将采集的现场信号通过RS485方式上传到监控服务器。

现场监控:可脱网工作并具有独立数据处理及数据存储能力, 用于将现场设备采集层传输来的各种信息进行存储、实时处理、分析和输出, 处理所有的报警信息, 记录报警事件, 并负责将控制命令发往前端设备, 实现对现场设备的远程控制。

集中管理层:用于进行远程的WEB浏览, 便于管理人员随时随地了解机房的工作状况, 可直接观看到与监控服务器一致的监控画面, 在具有相应权限下还可对设备实现远程控制, 如空调的开关机等。

本次机房建立包括机房动力、环境及安防的监控系统, 主要监控对象包括:精密空调、UPS、烟感检测、门禁监测、温湿度监测、漏水检测等, 保障机房环境及设备安全高效运行, 以实现最高的机房可用率。

3 监控子系统的实现

3.1 动力环境监控

UPS检测:

监控内容。对机房内1台UPS电源的各部件工作状态、运行参数等进行实时监测, 一旦发生故障及报警通过监控平台发出对外报警。

实现方式。通过UPS设备提供的智能接口及通讯协议, 采用总线的方式将UPS的监控信号接入监控服务器的串口, 由监控平台软件进行UPS的实时监测。

实现功能。实时监视UPS整流器、逆变器、电池 (电池健康检测, 含电压电流等数值) 、旁路、负载等各部分的运行状态与参数。

3.2 环境监控

3.2.1 精密空凋监控

监控内容。对机房内1台精密空调的运行状态和参数进行实时监测, 同时可对精密空调进行远程的开关机控制。

实现方式。通过精密空调设备提供的RS485 (或RS232) 智能接口及通讯协议, 采用总线的方式将精密空调的监控信号直接接入监控服务器的串口, 由监控平台软件进行精密空调的实时监测。

实现功能。实时监视精密空调的运行状态与参数, 并可对精密空调实现远程开关机的控制, 同时支持与其它子系统的联动控制, 如当温度过高时自动联动启动空调进行制冷。

3.2.2 温湿度检测

监控内容。对机房的各个重要部位, 安装温湿度传感器, 一旦发现异常立即启动报警。

实现方式。可在温湿度传感器表面实时看到当前的温度和湿度数值, 亦可通过温湿度传感器的RS485智能接口和通讯协议采用总线的方式将信号接入监控服务器的串口, 由监控平台软件进行温湿度的实时监测。

实现功能。实时监测机房区域内的温度和湿度值, 同时支持与其它子系统的联动控制, 如当温度过高时自动联动启动空调进行制冷。

3.2.3 漏水检测

监控内容。对有空调的地方安装漏水感应绳进行漏水检测, 保证机房设备的稳定运行。

实现方式。在有水泄露地方的四周敷设漏水感应绳, 通过定位式测漏控制模块提供的RS485智能接口及通讯协议, 采用总线的方式将漏水报警信号直接接入监控服务器的串口, 由监控平台软件进行漏水的实时监测。

以上无论对UPS、精密空调、温湿度或漏水监控, 系统自动参数设定越限阀值, 一旦发生越限报警或故障, 系统将自动切换到相应的监控界面, 且发生报警的该项状态或参数会变红色并闪烁显示, 同时产生报警事件进行记录存储并有相应的处理提示, 并第一时间发出对外报警。

3.2.4 门禁监控

监控内容。设计对机房1道门进行门禁管理, 采用进门刷卡、出门按按钮的进出验证方式, 由监控平台软件进行机房出入的门禁管理。

实现方式。使用总线型门禁控制器, 通过总线型门禁控制器设备提供的RS485智能接口及通讯协议, 采用总线的方式将门禁信号接入监控服务器的串口, 由监控平台软件进行门禁的实时监测。

实现功能。◆实时监控各道门人员进出的情况, 并进行记录。◆可对人员的进出区域、有效日期、进出时段等进行授权, 并可对人员进行权限组划分。◆可对门控器进行远程设置操作。◆支持与其它子系统的联动功能, 如:发生火警时联动门禁控制器自动打开各道门的电锁以便逃生等。

4 结束语

机房建设环境的优劣直接关系到机房中的设备能否的正常工作, 尤其是在大量设备的机房中, 机房中的监控系统要保证能时时的对机房的设备和环境进行有效的监控, 尤其是在平安城市建设中, 大量数据的存储、传输、处理都需要在机房中进行处理, 这就需要机房的设备进行有效的监控, 这样才能保证设备的正常运行, 达到智能化的监控, 减少人力、物力和成本。机房的高要求更需要高素质的人才, 这样将新的技术和理论应用于机房的环境中, 机房才能良好的发展下去。

参考文献

[1]方刚, 于晓宝.计算机机房管理[M].北京:清华大学出版社.

[2]公安部公共信息网络安全监察局.计算机信息系统安全[M].北京:群众出版社, 2004:97-135.

机房环境监控系统介绍 篇4

一、概述

机房环境监控系统是一个综合利用计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感技术等构成的计算机网络，提供的一种以计算机技术为基础、基于集中管理监控模式的自动化、智能化和高效率的技术手段，系统监控对象主要是机房动力和环境设备等设备（如：配电、UPS、空调、温湿度、漏水、烟雾、视频、门禁、消防系统等）。

二、机房环境监控的项目和内容

1、配电系统

主要对配电系统的三相相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、频率、功率因数等参数和配电开关的状态监视进行监视。当一些重要参数超过危险界限后进行报警。

2、UPS电源(包含直流电源)

通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，机房动力环境监控系统将自动报警。系统中对于UPS的监控一律采用只监视，不控制的模式。

3、空调设备

通过实时监控，能够全面诊断空调运行状况，监控空调各部件(如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等)的运行状态与参数，并能够通过机房动力环境监控系统管理功能远程修改空调设置参数(温度、湿度、温度上下限、湿度上下限等)，以及对精密空调的重启。空调机组即便有微小的故障，也可以通过机房动力环境监控系统检测出来，及时采取措施防止空调机组进一步损坏。

4、机房温湿度

在机房的各个重要位置，需要装设温湿度检测模块，记录温湿度曲线供管理人员查询。一旦温湿度超出范围，即刻启动报警，提醒管理人员及时调整空调的工作设置值或调整机房内的设备分布情况。

5、漏水检测

漏水检测系统分定位和不定位两种。所谓定位式，就是指可以准确报告具体漏水地点的测漏系统。不定位系统则相反，只能报告发现漏水，但不能指明位置。系统由传感器和控制器组成。控制器监视传感器的状态，发现水情立即将信息上传给监控PC。测漏传感器有线检测和面检测两类，机房内主要采用线检测。线检测使用测漏绳，将水患部位围绕起来，漏水发生后，水接触到检测线发出报警。

6、烟雾报警

烟雾探测器内置微电脑控制，故障自检，能防止漏报误报，输出脉冲电平信号、继电器开关或者开和关信号。当有烟尘进入电离室会破坏烟雾探测器的电场平衡关系，报警电路检测到浓度超过设定的阈值发出报警。

7、视频监控

机房环境监控系统集成了视频监控，图像采用MPEG4视频压缩方式，集多画面测览、录像回放、视频远传、触发报警、云台控制、设备联动于一体，视频系统还可与其他的输入信号进行联动，视频一旦报警，可同时与其它设备进行联动如双鉴探头、门磁进行录像。

8、门禁监控

门禁系统由控制器、感应式读卡器、电控锁和开门按钮等组成(联网系统外加通讯转换器。读卡方式属于非接触读卡方式，系统对出入人员进行有效监控管理。

9、消防系统

对消防系统的监控主要是消防报警信号、气体喷洒信号的采集，不对消防系统进行控制。

三、机房环境监控系统的功能

监视/监控功能：

传统的机房管理采用的是每天定时巡视的制度，比如早晚各一次检查，并且将设备的一些核心运行参数进行人工笔录后存档。这样取得的数据只限于特定时段，工作单调而且耗费人力。而机房环境监控系统实时监控功能可解决此问题。

系统具有通过遥信、遥测、遥控和遥调，所谓“四遥”功能，对整个系统进行集中监控管理，实现少人值守和无人值守的目标。

系统可实时收集各设备的运行参数、工作状态及告警信息。本系统能对智能型和非智能型的设备进行监控，准确的实现遥信、遥调、遥控及遥调等四遥功能。即既能真实的监测被监控现场对象设备的各种工作状态、运行参数，又能根据需要远程地对监控现场对象进行方便的控制操作，还能远程的对具有可配置运行参数的现场对象的参数进行修改。

系统设置各级控制操作权限。如果需要并得到相应授权，系统管理人员可以对系统监控对象、人员权限等进行配置；系统值班操作人员可以对有关设备进行遥控或遥调，以便处理相关事件或调整设备工作状态，确保机房设备等在最佳状态下运行。

告警功能：

a)无论监控系统控制台处于任何界面，均应及时自动提示告警，显示并打印告警信息。所有告警一律采用可视、可闻声光告警信号。

b)不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响。紧急告警标识为红色标识闪烁，重要告警为粉红色标识闪烁，一般告警为黄色标识闪烁。

c)发生告警时，应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内（根据通信线路情况确定）未确认，可根据设定条件自动通过电话或手机等通知相关人员。告警在确认后，声光告警应停止，在发生新告警时，应能再次触发声光告警功能。

d)具有多地点、多事件的并发告警功能，无丢失告警信息，告警准确率为100%。

e)系统能对不需要做出反应的告警进行屏蔽、过滤。

f)系统能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、统计和打印。各种告警信息不能在任何地方进行更改。

g)系统除对被监控对象具有告警功能外，还能进行自诊断（例如，系统掉电、通讯线路中断等），能直观地显示故障内容，从而系统稳定具有稳定自保护能力。

h)系统具有根据用户的要求，能方便快捷的进行告警查询和处理功能。

i)系统告警可以根据不同的需求进行配置，如，告警级别、告警屏蔽、告警门限值等。

j)具有电子化闭环派单功能，实现派单、接单、维护、复单、销单的故障全处理过程。

配置管理功能：

a)当系统初建、设备变更或增减时，系统管理维护人员，能使用配置功能进行系统配置，确保配置参数与设备实情的一致性。

b)当系统值班人员或系统管理维护人员有人事变动时，可使用配置功能对相关人员进行相应的授权。

c)在系统运行时，系统管理维护人员也可使用系统配置功能，配置监控系统的运行参数，确保监控系统高效、准确地运行。

d)系统管理维护人员也可使用系统配置功能，对设备参数的显示方式、位置、大小、颜色等进行配置，以达到美化界面的效果。

e)配置管理操作简单、方便、扩容性好，可进行在线配置，不会中断系统正常运行。

f)监控系统具有远程监控管理功能，可在中心或远程进行现场参数的配置及修改。

g)系统按片区、按专业进行配置，按片区、按专业进行显示。

安全管理功能：

a)系统提供多级口令和多级授权，以保证系统的安全性；系统对所有的操作进行记录，以备查询；系统对值班人员的交接班进行管理；

b)监控系统有设备操作记录，设备操作记录包括操作人员工号、被操作设备名称、操作内容、操作时间等。

c)监控系统有操作人员登录及退出时间记录。

d)监控系统有容错能力，不能因为用户误操作等原因使系统出错，退出或死机。

e)监控系统具有对本身硬件故障、各监控级间的通信故障、软件运行故障自诊断功能，并给出告警提示。

f)系统具有来电自启动功能。

g)系统具有系统数据备份和恢复功能。

报表管理功能：

a）系统能提供所有设备运行历史数据、统计资料、交接班日志、派修工单及曲线图的查询、报表、统计、分类、打印等功能，供电源运行维护人员分析研究之用。

b）系统还具备用户自定义报表功能。

c）本系统可对被监控设备相关的信息进行管理。包括设备的各种技术指标、价格、出厂日期、运行情况、维护维修情况、设备的安装接线图表等。可以收集、显示并记录管辖区内各机房监视点的状态及运作数据资料为管理人员提供全方位的信息查询服务。

四、机房环境监控系统的应用

在信息化建设中，机房运行处于信息交换管理的核心位置。机房内所有设备必须时时刻刻正常运转，否则一旦某台设备出现故障，对数据传输、存储及系统运行构成威胁，就会影响到全局系统的运行。如果不能及时处理，更有可能损坏硬件设备，耽误业务系统运转，造成的经济损失是不可估量的。

从现阶段在一些数据中心的实际使用情况来看,机房环境监控系统的管理优势已经得到体现,帮助用户解决了机房内很多环境保障问题。通过监控平台可以管理机房内大部分系统,大大节约了人力和物力。机房弱电集成监控项目的建设,对机房的环境结构、设备内容、服务需求和管理模式等4个基本要素以及它们的内在联系进行了优化组合,从而提供了一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的机房环境。机房环境监控系统正在为今天大型数据中心计算机机房的正常运转提供可靠和一流的技术保障手段

机房环境技术 篇5

(一) 机房动力环境集中监测系统的必要性

1. 网络技术可靠性要求的体现

网络质量是部门发展的关键, 稳定的机房环境是保证网络质量的前提条件, 因此为了降低运行维护成本, 部门内部建立机房动力环境集中监测系统是对网络技术可靠性要求提高的表现。

2. 运行维护工作环境的改变

传统的运行维护环境执行效率低, 对资源的消耗大, 制约了机房维护工作的发展, 因此机房的运行维护环境需要向集中化和精细化方向转变, 为了适应这种环境的发展, 机房动力环境集中监测系统就应运而生。

(二) 机房动力环境集中监测系统的可行性

1. 强大的网络技术支撑

强大的网络技术是机房动力环境集中监测系统的强有力支撑, 工控技术、系统集成技术、数据库应用技术以及数据采集技术都为监控系统提供了技术支撑。同时互联网组网技术解决了多站点大批量数据传输的问题, 成为目前的主要应用技术。如图1所示, 每个环节的监控都通过网络的衔接实现安全监控状态。

2. 可靠的动力设备支持

随着技术的发展, 监测系统的动力设备也全面升级, 模块化高频开关电源等高技术产品的应用, 为监测系统提供了有效的技术支持。

2机房动力环境集中监控系统的应用现状

(一) 应用水平

机房动力环境集中监控系统的应用水平可以分为基本、中级和高级三个层次, 我国大多数的监测系统都处于中级层次, 高级阶段还处在不断地探索和改进之中, 这就需要高超的网络技术的支持。

(二) 应用规模

经过一段时间的发展, 我国机房动力环境集中监控系统的机房监控率已经达到90%, 普通基站的监控率为78%, 重要基站的监控率高达96%, 这种大规模的监控体系, 得益于网络技术的发展和应用。

(三) 应用技术

机房动力环境集中监控系统采用了先进的网络技术, 依靠网络的优势, 实现了监控的远程性和准确性。

3网络技术在机房动力环境集中监控系统中的应用

(一) B/S结构网络技术在机房动力环境集中监控系统中的应用

在机房动力环境集中监控系统中, 运用较多的有C/S和B/S模式, C/S结构主要适用于局域网环境中, 采用的是Internet技术, 但它的缺点是当用户人数增多时, 性能就会下降, 而且其对于客户端操作系统的依赖性很大, 只适用于Win2000和Windows XP的系统, 随着网络技术和软件研发技术的发展, 这两种系统已经被淘汰, 取而代之的是Windows 7系统, 所以B/S结构在监控系统中被广泛应用。如图2显示, 通过互联网技术的连接, 监控系统能够安全准确的反应实际情况。

从监测系统的规模来看, 监控系统需要具有涵盖本地网的能力, 从监控对象来看, 数量多、类型复杂是其突出特点, 普通的数据库技术和操作系统不能够适应监测系统的运行, 如果将网络技术简单地移植到监控体系中, 必然会造成监控体系的不完善, 如果采用Client/Server技术, 同样不适用于频宽较小的范围内的数据更新, 因此对于广域网监控的管理, 较为理想的便是分布式广域网结构, 最为常用的为B/S结构技术。

为了避免高成本投入, 高费用维护情况的出现, 机房动力环境集中监控系统采用B/S系统结构中的CM-DESK机房联网监控系统, 这种嵌入式的网络服务器和智能传感器系统结构, 充分展现了此系统的建设成本低、易于维护的优点, 因此在监测系统中被广泛的应用。这种结构下, 客户机采用浏览器, 并通过Web Server与数据库进行数据交换, 实现远程监控, 而远端则采用通用的浏览器, 避免了之前复杂客户端的运行, 实现了监控的强大功能。而且这种结构采用的是面向对象的技术, 代码的可重用性极好。

(二) 网络技术在传输过程中的应用

机房环境技术 篇6

进入21世纪以来, 随着Internet、信息技术的快速发展以及国内经济科技建设水平的不断增长, 关于通信机房环境监控系统的研究与开发已是大势所趋, 这也是我国电信产业今后的发展方向。

1 单片机与通信机房环境监控系统

1.1 单片机

单机片——Single-Chip Microcomputer, 全称为单机微型计算机, 在开发系统应用中一般称作单片微机或者微控制器——Microcontroller。它基本的工作原理就是把中央处理器、存储器、定时/计数器 (Timer Counter) 等, 都集成在一块集成电路芯片上, 从而形成了微型计算机、控制器。

1.2 通信机房环境监控系统

所谓“通信机房环境监控”, 主要是针对通信机房内所有的设备以及机房内的环境进行集中的管理与监控, 并且在整个系统运转流程中, 充分发挥其信息采集、分析、处理、存储、查询、报警等功能。前面提到的机房内的设备与环境, 主要包括:消防系统、UPS、配电、空调、温湿度、烟雾、漏水、防雷、门禁等。

通信机房环境监控系统主要由以下子系统共同组成:采集子系统、软件子系统、传输子系统等。其中, 采集子系统的主要功能与任务是完成底端数据的采集;软件子系统主要用来完成系统设置、数据处理、数据存储、系统功能等;而传输子系统最大的功能是将采集子系统采集到的底端数据传送到监控中心。

2 单片机技术在无人值守机房环境监控系统中的应用

2.1 我国无人值守通信机房内环境监控系统存在的问题

在我国, 电信通信机房环境监控系统的主要工作包括:

保证机房环境的监测稳定性, 对机房内各种运行设备的动力环境状态等方面进行严格的控制管理, 最大限度的保证传递信息、图像、数据的准确性、时效性。

相关的工作人员要做好相应的记录、保存等管理工作, 同时还要从环境监控系统传递来的信息中挖掘出其中的问题与矛盾, 并及时进行维护管理工作。

但当前普遍存在的问题还有很多, 例如:

有的电信通信企业, 在机房内安装的空调都是家用型智能空调, 这类空调设备在通信机房内的环境中会一直处于自动运行的状态, 无形之中加大了机房的电力消耗。

由于当前的技术限制, 一些早期的传统机房环境监控系统只能对供电机进行简单的监视行为, 虽然也能传递机房内的故障报警信息, 但是并没有实现机房环境远距离视频监控, 对空调等设备也无法实现远程遥控。

2.2 利用单片机技术实现无人值守机房环境监控系统的集中控制

单片机技术通信机房环境监控系统见图1, 本系统内部各组成部分的功能作用如下:

2.2.1 温度与湿度传感器

系统中的温度与湿度传感器, 主要采用通用传感器。该传感器的信号经过调理电路数据处理之后, 转化为数字信号, 最后传送到单机片计算机信息系统中被加工处理。

2.2.2 温湿度数字显示屏

温湿度数字显示屏在该机房环境监控系统中的主要功能是实时显示通信机房内环境的温度、湿度等相关数值。

2.2.3 功能操作按键

系统中的功能操作按键主要是用来选择专用空调机的运行方式, 就好比生活中使用的家用空调一样。这样做的目的是通过空调的各种运行方式来适应不同环境、不同结构、不同规模下的通信机房环境的需要。

2.2.4 单片微机信息应用系统

系统最中心的位置是单片微机信息应用系统, 单片机技术应用系统是通信机房环境监控系统的核心。单片机技术应用系统主要是依据机房内空调机的运行方式, 以及系统外部传感器送来的环境检测信号, 进行相应的信息处理, 并实现对专用空调机的实时控制。

2.2.5 语音报警电路

该系统中的语音报警电路, 主要是依据单片机应用系统通过传感器传输过来的报警信号, 选择相应的语音进行故障播报, 这样就会及时的通知到通信机房的维修管理人员。

2.3 单片机技术通信机房环境监控系统显著的特征与优势

相较于传统的机房环境监控应用系统, 单片机技术通信机房环境监控系统更加灵活多变, 而且对环境的适应性更强。该系统主要采取的监控管理模式是C/S监控模式与B/S监控模式, 这两种模式不仅可以实现通信机房环境的集中管理控制, 还可以有效的实现单独机房的管理控制。

通信机房内的设备性能将会更加稳定、安全, 因为背后拥有强大的系统网络操控平台, 可以为机房环境监控系统网络安全、稳定、可靠的运转打下坚实的基础。

该系统有各种输入、输出接口, 不仅有助于系统的及时更新与升级, 更方便系统的优化配置。

3 单片机技术通信机房的维护管理工作

通过上文的阐述, 我们已经了解了无人值守通信机房环境监控系统的重要作用。所以, 为了能够让该系统正常、稳定、安全的运转下去, 相关工作管理人员应该做好以下工作:

3.1 单片机技术通信机房环境监控系统的运行保障

3.1.1 注意通信机房内温度湿度等环境控制

要保证通信机房能够正常、平稳的运行下去, 需要为它提供一个良好、适宜的温度环境。特别是系统当中的交换机, 交换机在通信机房环境监控系统中进行工作的时候, 容易产生大量的热量, 一旦这些热量不能及时消散, 聚集过多、过高会导致交换机损毁。在机房环境湿度控制方面, 特别要注意阴雨天气, 通常情况下, 通信机房内的设备更适合在干燥的环境内运行。

3.1.2 加强机房内的电气环境以及尘埃控制

在单片机技术应用下的通信机房环境监控系统, 在运行工作的过程中特别需要一个良好的电气环境。“电气环境”就是指防电磁、防静电。

通信机房内的电子元器部件通常都是半导体材料, 在这种静电的机房环境下, 比较容易造成静电积累并最终导致静电电压的形成。静电电压一旦形成, 就非常容易击穿电子元器件。

此外, 在通信机房内, 环境空气中的尘埃与杂质经常大量积累在许多电子设备上, 或者积累在电气电路板上。如果这些不良现象得不到有效的解决, 非常容易造成通信机房内电气设备的短路损坏。针对这一问题, 建议企业或者管理部门在通信机房内安装必要的除尘设备。

3.2 单片机技术通信机房环境监控系统的维护管理

3.2.1 系统软件的防护与维修

在整个单片机技术通信机房环境监控应用系统中, 关于系统软件的日常维护与管理工作是很有必要的。软件的维护与管理工作主要是针对软件所承载的信息数据进行相应的删减、增加、修改等, 同时还包括对软件使用功能的测试检测、处理数据的拷贝、系统软件的定期杀毒等。

3.2.2 系统硬件的防护与维修

相关工作人员在进行硬件的日常维护工作的时候, 切忌随意对插板进行接插操作, 一定要严格规范操作行为。日常维护管理工作, 包括对通信机房进行定期检查, 包括一些除尘工作、系统运行功能检测、警报子系统信息的处理等。

参考文献

[1]邹景文.无线广播系统编码机中单片机技术的应用[J].科技资讯, 2013 (11) :31.

[2]姜卫华.通信机房动力环境集中监控系统研究[J].信息通信, 2013 (9) :213.

[3]任利云.动力环境集中监控系统在神东通信机房的应用[J].科技创新导报, 2013 (24) :35-36.

机房动力环境监控系统设计 篇7

笔者介绍的动力环境图像集中监控系统由前端动力环境监控智能采集器、分监控中心服务器和监控管理软件等组成。整个系统以单一机房为单位分为前端智能采集器、分监控中心和监控软件。采用一体化智能通信模块将供配电监控子系统、空调监控子系统、温湿度监控子系统、漏水监测子系统、UPS监控子系统、智能门禁子系统、图像监控子系统等统一成标准IP接口后,接入分监控中心服务器,由分监控统一组织管理。有效地将温度、湿度数据、UPS系统状态、三相交流电状态、门禁控制、消防/烟雾探测、智能空调状态等各项数据集中采集,统一管理。为保证图像清晰流畅,视频压缩采用国内一流的视频卡;后台软件应采用一套监控平台,将动力环境数据及图像数据有机的统一在一起,反映在软件界面上,各项环境数据实时显示,一目了然,软件界面同时提供了便捷的智能空调远程异地控制、远程异地开门功能。在此基础上,同时又集成视频监控子系统(亦可独立操作控制),更加便于管理人员操作维护。

2 系统结构

动力环境及图像监控集中系统主要组成部分有:

1)前端现场采集单元:有摄像头、温湿度模块等,采集机房动力环境数据。

2)数据传输单元:将所有现场采集设备进行接口转换,转换成标准的IP接口。

3)分监控中心:通过数据传输单元,将所有动力环境及图像数据,进行集中监控分析、处理、组织、下发控制及设置命令、存储等。

4)监控中心:安装管理软件,以图形化方式给用户呈现被管理设备的数据。对监控中心而言,每一个分监控中心就是一个IP地址,只要在监控中心软件上输入IP地址,所有分监控中心数据(图像、温湿度、空调、UPS等)即时呈现;无须在监控中心软件上配置被管理设备的信息。

整个系统采用“现场采集单元+分监控中心+监控中心”3级监控结构模式,数据传送方式采用基于Client/Server(客户机/服务器)结构系统的数据保存及传送方式,便于按照自身实际选择系统结构。结构图如图1所示。

3 技术规范

广电机房动力环境监控系统的建设主要参照计算机通信机房建设的标准,包括中华人民共和国信息产业部《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统(第1~4部分)》、中国电信集团公司《中国电信集团通信电源、空调及环境集中监控系统应用技术规范》、《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通信协议》、《通信局(站)电源系统总技术要求》等。

3.1 监控中心

监控中心为一台高性能的服务器,采用星形拓扑结构的计算机网络,使用TCP/IP通信协议,采用Windows2000操作系统;用于存储各种数据,运行网络管理软件,数据库管理软件,与分监控中心的通信,并协调管理各个分监控中心的工作。

3.2 分监控中心

分监控中心由一台高性能服务器和若干终端采集单元组成,终端采集单元用于采集包括空调、UPS、门禁、视频(视频文件存储在本地)、红外、烟感、温湿度等参数信息,并将数据存储在本地服务器中,同时与总前端监控中心实现数据传输。分监控中心包括以下功能子系统:

1)环境监控子系统

环境子监控系统包括智能空调监控和温湿度监控。通过智能空调自带智能通信接口及通信协议实时、全面诊断智能空调运行状况,监控空调各部件运行状态与参数,并可通过软件在系统上或通过网络远程修改空调设置参数,实现精密空调的远程开关机。系统一旦监测到有报警或参数越限,应自动切换到相关的运行画面,并伴随有报警声音,及相关处理提示。

2)动力监测系统

动力检测系统应实时地监视UPS整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部分的运行状态与参数。并可全面诊断UPS运行状况,实时监视UPS的各种参数,连接到机房的服务器上,再通过IP网络实现与监控中心的数据传输。UPS为广电网络传输最为重要的设备。一旦外电出了问题,若不能在UPS供电周期内恢复,将导致整个网络瘫痪。

3)智能门禁子系统

在有线电视机房安装智能门禁系统是保证机房安全的一个重要因素,采用刷卡开门的方式。同时对每个机房的门禁系统进行联网,每个机房的门禁信息均能通过IP网络在监控中心显示存档,实现机房出入的统一管理。

由于门禁系统涉及机房进出保护,因此对卡的授权、非法进入的报警显得非常重要。通过管理主机预先编程设置,系统能对持卡人的通行卡进行有效授权(进出等级房)。若卡丢失,可在数据库中将其删除;使用过的卡还可重新授权给其他人使用。系统主机可遥控所有门禁点电锁的开/关,详细记录每次开门的时间、日期、进出人员的卡号、姓名、部门、职务等资料。当出现异常情况时,系统将立即在监控中心软件上产生声、光报警。

4)图像监控子系统

在有线机房指定位置安装彩色摄像机,实时监视设备运行和人员进出状况是保证机房安全的手段之一。图像监控系统可将监控区域的信息直观、准确、及时地反映到监控中心,为及时处理突发事件,清除安全隐患及事后调查取证,提供强有力的技术保证。

子系统将前端摄像机采集的模拟图像通过视频采集卡转换成数字图像后在机房的服务器上进行存储,并经过专网传输至远程中心监控室,远程监控中心通过电脑观看图像,实现远程监控和管理的目的。

图像监控子系统的终端采集单元摄像机,应根据机房实际状态,安装2~3台以实现对机房的重要设备进行实时的监控。同时将采集的视频数据采用工业级的控制器,进行数字图像的实时录像和压缩存储。

对视频显示及录像的具体方式为:

(1)多画面监视

应支持1/4/6/8/9/16画面分割模式,可以通过简单操作实现放大、还原、全屏、图像交换等操作,可以通过拖放摄像机图标实现对不同摄像机图像的监视,并可以拍照、设置图像循环播放等。

(2)录像和回放

应要求不播放的情况下也可以进行录像。在软件中设置服务器的录像时间段,当客户端软件所运行的电脑系统时间进入设定的时间段后,自动把这一时间段的图像记录下来。影像品质可调整;而且录影过程中能够对现场情况进行实时动态图像监控;支持字符显示功能,监视器上可叠加摄像机的编号、日期、时间等信息,且在关机后不会丢失。

4 小结

数据中心的机房环境监控探讨 篇8

目前, 所有计算机机房都配置供配电系统、恒温恒湿系统、视频监控系统、门禁系统、气体消防系统, 同时根据计算机机房高可靠性的要求, 各系统都会设置冗余, 因此机房内需要安装大量的机房环境设备。传统的机房环境监控是依靠值班人员定期现场巡查, 这种巡查方式难以及时发现机房环境的安全隐患。因此, 必要建立一套机房环境监控系统, 对机房环境的各类技术参数实时监控, 机房环境出现问题时及时发出声光报警, 并电话或短信通知值班人员, 便于值班人员快速进行应急处理。同时, 机房环境监控系统可以指导值班人员精确定位发生故障的部位及原因, 尽快排除故障, 确保机房环境的安全稳定运行。

二、机房环境监控系统监控的对象及实现的方式

机房环境监控系统监控的对象主要为机房供配电系统、机房空调系统、机房的安防系统, 各系统必须监控的子项目如下所述。

机房供配电系统监控项目:UPS及UPS电池、后备发电机组、高低压配电装置、重要配电开关、STS/ATS和机房精密配电柜。

机房空调系统监控项目:机房温度、机房湿度、机房恒温恒湿机、机房普通空调、机房新风机、机房内漏水。

机房的安防系统监控项目:视频监控器、门禁控制器、消防报警器、防盗监控器、防雷监测器。

以上各类监控的设备具备RS-485智能接口及通信协议的, 可以采用总线的方式将设备的监控信号接入监控服务器的串口, 由监控平台软件实时监测设备各部件的工作状态及运行参数。对于不具备RS-485智能接口及通信协议的, 可以安装一套具有RS-485智能接口及通信协议的转换装置, 接入监控服务器的串口, 由监控平台软件实时监测设备各部件的工作状态及运行参数。

未来随着机房环境要求的提高及机房环境监控技术的发展, 机房环境监控对象将会趋向全面化、多样化, 比如机房内空气压力、粉尘含量、空气质量等可能会纳入到机房环境的监控范畴。

三、机房环境监控系统的结构

整个机房环境监控系统主要由以下3部分组成:机房环境设备监控信号采集层、监控服务器、Web浏览终端, 如图1所示。

(一) 机房环境设备监控信号采集层

由各类I/O采控模块、传感器、转换模块组成, 直接连接各类被监控设备, 采集UPS、配电装置、空调、温湿度、漏水、安防装置等设备的工作状态及运行参数, 将采集的数据通过RS-485方式上传到监控服务器。

(二) 监控服务器

该监控服务器具有独立数据处理及数据存储能力, 将设备监控信号采集层传输来的各种信息进行存储、实时处理、分析和输出, 记录报警事件, 并将控制命令发往前端机房环境设备, 实现对部分机房环境设备的远程控制, 同时按照权限的设置将报警信息发送给相关的机房管理人员。

(三) Web浏览终端

用于实现远程的Web浏览, 便于机房管理人员随时随地了解机房环境设备的工作状况及运行参数, 在Web浏览终端可直接观看与监控服务器一致的监控画面, 在具有相应权限下还可对部分设备进行远程控制, 如空调的开关机等。

机房环境监控系统采用B/S分布模式的模块化结构, 浏览终端仅显示用户界面, 数据处理、软硬件的安装与维护集中于监控服务器端, 便于实施和维护;同时, 当增加机房环境监控需求时, 仅需对监控服务器进行升级或扩展即可, 大大加强系统的可扩展性。

四、机房环境监控系统的功能

(一) 报警功能

机房环境监控系统的管理人员可根据相关规范及要求, 设置机房环境各类运行参数的越限阀值 (包括上下限、恢复上下限) , 一旦系统监测到机房环境的运行参数接近设置的越限阀值, 系统将自动切换到相应的监控界面且界面显示红色闪烁, 并第一时间发出多媒体语音、电话语音拨号、手机短信、E-Mail、声光等报警信息, 同时进行报警事件记录存储并提示相应的应急处理。

该系统可以根据机房环境监控项目的重要性及危害性, 设置报警的等级;根据机房管理人员的职责权限, 设置各类报警信息的发送范围, 将报警信息发送给相关机房管理人员;根据机房管理的实际需要可实现报警信息的屏蔽功能。

(二) 操作日志管理功能

机房环境监控系统的监控软件平台有相应管理人员进行变更或配置工作时, 系统会进行权限验证, 并将操作人员、变更或配置的内容、时间等信息进行记录。当系统相关管理人员需要查询历史时期系统的操作情况, 可通过查询操作日志来实现。根据查询要求, 选择条件 (设备范围、时间范围、类型范围和操作人员) 组合查询, 获取需要的操作日志, 并可导出数据制作报表。

(三) 历史数据报表功能

机房环境监控系统的历史数据报表功能比较容易实现, 该系统存储的数据为机房环境运行参数监测点的历史数据, 可以根据实际需要将这些数据定时生成各类报表, 并用图形的方式显示历史数据的变化情况, 有助于机房管理人员直观了解特定时期机房环境的运行情况。

(四) 智能联动功能

机房环境监控系统可以设置机房环境设备的联动逻辑, 当机房环境监控系统监测到的数据符合设置条件时, 系统会自动执行指定动作, 智能实现机房环境设备的联动。

(五) 权限管理功能

机房环境监控系统具有权限管理功能, 可以针对不同的用户角色赋予不同的权限, 保证系统使用的安全性。在权限管理功能中, 可设置各种机房环境设备的权限点, 权限组是由多个权限点组合而成。机房环境监控系统管理员根据岗位职责设定系统用户属于某个权限组, 那么该用户就具有该权限组的所有权限, 同时可设置用户的权限时段, 比如永久有效、每天时间段有效或某个时间段有效。

五、机房内单体机柜的微环境监控

由于机柜钢板的隔离, 机柜内的环境和机房大环境是存在差异的, 特别是设备密集时, 差异可能非常大。随着电子信息技术的发展, 未来会出现极高性能的计算机设备, 这类设备的安全运行依赖于很好的机房环境, 因此, 必须设置VIP专用机柜来安装高性能的计算机, 还要设置用于极其重要业务系统的计算机机柜, 对于这些机柜需要单独安装单体机柜的微环境监控系统, 确保重要机柜内微环境符合要求, 机械的微环境监控系统结构如图2所示。

机房动力环境监控系统研究综述 篇9

机房的环境设备(动力电源、网络设备、消防综合监测设备、视频监视设备、安防设备、预警设备、报警设备等)时刻运行正常才能保证网络环境中用户的正常工作。一旦机房环境设备出现故障,可能会造成数据传送中断、数据丢失、网络长时间瘫痪、服务器闲置等网络问题。因此,确保网络环境设备及系统主机的自动监视和有效管理是保障网络环境中设备工作正常运行的重要措施。

机房动力环境监控系统实现了设备供电、UPS、空调、温湿度、漏水、门禁、消防等方面的监控管理,主要通过视频监控、数据采集、智能控制技术,对机房环境、设备进行实时监测。通过异常告警、短信提示告警、数据查询、远程管理等手段实现信息集中存放、统一管理的目的。现代机房动力环境监控系统能快速发现机房环境和设备出现的异常情况,通过数据分析、视频回放、历史数据查询等功能追踪事故发生的原因和地点,有效改进了传统的人工被动监控和排除故障的方式,为实现机房环境设备的正常运行提供了有力保障。

1动力环境监控系统概述

1.1系统概述

现代的机房动力环境监控系统是基于TCP/IP网络、RS232/RS485总线、MICROSOFTSQLSEVER技术等实现的对网络机房内的动力环境设备的有效智能监控。系统采用分布式计算技术,支持多个机房联网集中监控。根据构成网络机房的设备组成,系统可以分为:动力系统(发电机组、组合电源、UPS、电池、开关等)、环境系统(精密空调、泄漏、温度、湿度、新风机等)、消防系统(消防控制器、烟感探测器、温感探测 器、其它消防 设备)、安防系统(门禁、闭路监控、报警探头、其它保安设备)、网络设备监控系统(路由器、交换机、主机、服务器、其它通讯设备)。根据系统的整体构成,系统可以分为:系统服务端、系统客户端、系统组态设计平台、硬件监控系统。具体如图1所示。

动力机房所有硬件设备运行状况的监控,由机房环境监控系统的各个相应子系统完成,如UPS电源、配电机柜等设备的监控工作由配电监控子系统实现,机房环境的温湿度是否适合机房设备的正常运行,由温湿度监控子系统和漏水监控子系统等完成。因此,动力环境监控系统从软件方面可以分为配电监控、空调监控、漏水监控、消防监控、入侵报警监控和温湿度监控子系统。

1.2动力环境监控系统发展历程

核心机房技术从20世纪80年代开始建立雏形,在21世纪得到了快速发展。1992年,由邮电部设计院与广 州市电信局合作研究并且试验成功的“广州市长途枢纽楼通信集中监控系统”是我国第一个成功的应用实例[1]。1996年1月,邮电部发布的第[1996]105号文件及通信局电源系统总技术要求(暂行规定)明确指出,通信机房环境和内部设备应当实现集中监控,逐步实现少人、无人值守,并且把集中监控列为必不可少的部分[2,3]。

早期的监控系统主要以“集中监控、统一告警”为主要工作目的,强调数据采集的实时性和传输的时效性,要求“能够发现告警、通知告警”即可,侧重于维护层面,对于数据分析和挖掘要求不高;在系统架构上,表现为全网独立组网、单服务器和数据库,未部署其余外部网络接口及其应用;在数据组织的逻辑层次上,也只有数据采集层和数据处理层[4]。在机房环境监控发 展的10年间,大致有3个主要发展阶段:

(1)动力环境监控技术发展初期。该阶段主要采用干接点方式,即通过通信设备的网管系统监控数据的处理与传输。由于当时机房规模较小,技术落后,监控参数较少,有些设备厂家只能提供设备运行状态的监控,另一些集成商则根据用户某一方面的需求,实现几个设备监控的简单集成。

(2)动力环境监控技术发展中期。为满足对机房整体监控的需求,该阶段已经可以实现遥感、遥控、遥测等功能。该阶段的监控软件开发和应用逐渐成熟,能够实现通过数据分析掌握监控对象的运行状态。

(3)动力环境监控技术发展成熟阶段。由于网络技术的快速发展,采用轮询方式的数据处理技术已不能满足较大机房和多点机房的集中监控要求。此时,基于IP技术的智能化嵌入式监控系统很好地解决了这一难题。该技术在系统优化设计的基础上,采用告警事件主动上报机制代替被动轮询机制。数据采集利用智能化设备,以减轻数据处理工作量,提高系统稳定性。另外在数据库设计、告警机制、报表处理等方面也有很大改进,为后期进一步走向智能化提供了有力保证。

2动力环境监控系统对信息化发展的重要性

网络建设的飞速发展,使各个部门之间形成大量数据传输,因此各个行业均开始建设大规模的数据中心机房,对数据的处理和存储进行集中管理,以提高稳定性并有效降低运行及维护成本。中心机房采用高速网络与各个办公点相连通,使整个数据群体形成一个强大的机房群,进一步提高了设备的使用效能,并使建设统一的容灾备份成为可能。

传统的机房维护工作主要靠工作人员值班看护,发现问题后迅速报告处理,这种方式有很大的局限性。首先,能否及时发现机房设备工作过程中的问题与值班人员的知识水平及能力有很大关系;其次,能否在设备出现故障的第一时间发现问题,这又和值 班人员与 用户的配 合有关;第三,机房设备工作时间是365(天)×24(小时),如果采用人工值班的方式监控设备,在人员配置方面势必是一种消耗。为避免以上 局限性,保证信息 化的正常 迅速发展,核心机房中采用动力环境监控系统代替人工方式监控网络设备,实时地对机 房环境设 备运行参 数进行采 集输出,同时实现对多个机房设备的统一监控与管理,以减轻机房维护人员的工作负担,全面提高整个机房环境监控系统运行的可靠性、稳定性、兼容性和可扩展性,由此实现机房的科学管理,真正做到无人值守机房[5]。

3动力环境监控系统功能

3.1传感器监控

传感器监控即利用动力环境监控系统中的传感器设备,对机房环境中的温湿度、漏水、烟雾、明火、电压等进行监控,以保证机房设备工作环境中的相关参数值保持在设备正常工作范围内。

3.2智能设备监控

现代的动力环境监控系统中,某些设备本身也采用了智能化的管理监控。如UPS机组的输入输出电压、旁路电流电压等参数监 测具体根 据UPS本身的通 信协议而定[6]。机房动力环境监控系统中的精密空调监控、智能配电机柜监控、发电机组、直流屏、STS切换柜等也是利用这些设备本身的通信协议开发出相应的监控功能对这些设备进行监控。

3.3软件功能

机房动力环境监控系统根据与硬件环境的关系以及工作原理,可以将系统分为以下软件模块:通讯管理、设备管理、数据管理、控制管 理、安全管理、配 置管理、报警 管理、报表管理、远程管理、运维管理、专家诊断库、双机备份管理。

通讯管理模块由多功能控制器组成,完成网络与监控主机进行通信,它是监控模块与监控主机的通信桥梁。一个多功能数据控制器提供多路RS232或RS485/RS422接口,其中一个RS485接口可以连接多个监控模块[7];数据管理模块包括实时数据管理、历史数据管理、数据备份、历史数据库维护等;配置管理主要包括系统参数配置、监控对象参数配置、远程管理 和系统数 据库配置 以及备份 恢复;报表管理是系统将产生的历史数据、操作记录、事件日志生成各种报表进行管理。根据生成的报表,可以查看报警发生的时间、等级、名称、编号,以及发生报警时的变量值及原因分析和处理方法等信息。

4动力环境监控系统应用现状与国内外研究动态

4.1国内外研究动态

随着信息化的发展越来越受到重视,机房环境监控系统已成为近几年国内外研究的热门课题。1997年1月,首届基于Internet的机房环境监控诊断工作会议由斯坦福大学和麻省理工学院联合主办,来自30个公司和研究机构的50多位代表到会。会议主要讨论了有关机房环境监控系统开放式体系、诊断信息规程、传输协议及对用户的合法限制等议题,并对未来的技术发展作出了展望。由斯坦福大学和麻省理工学院合作开发基于Internet的下一代机房环境监控诊 断示范系 统,这项工作 同时得到 了Sun、HP、Boeing、Inter、Ford等12家大公司的通力配合,之后这些公司共 同推出了 一个实验 性的系统Testbed。Testbed采用嵌入 式Web组网、实时Java和BayesianNet,初步形成在Internet范围内的信息监控和诊断推理。另外,许多国际 组织MIMOSA(MachineInformationManagementOpenSystemAlliance)、SMFPT(SocietyforMachineryFailurePreventionTechnology)、COMADEM(ConditionMonitionanEngineeringManagement)等,也纷纷通过网 络进行设备监控、故障诊断咨询及技术推广工作,并制定了一些信息交换格式与标准[8]。

4.2我国机房动力环境监控系统研究及应用现状

国内对机房环境监控技术也开展了积极研究。如西安交通大学研制的计算机状态监测及故障诊断系统RMMD、华中科技大学 开发的机 房温湿度 监测和诊 断系统KBGMD、哈尔滨工业大学的微机化机组状态监视与故障诊断专家系统MMMDES等[5]。同时国内外许多通信行业的厂商相 继推出了 各种监控 系统,如中兴公 司的ZXM10动力设备及环境集中监控系统、中达公司的PECS动力环境监控系统,监控接入技术逐步从初期的干接点方式[9]发展到目前的模拟量监控与视频监控,实现了数据采集、协议解析、告警触发处理、监控界面显示等多项功能。

经过近10年的发展,动力环境集中监控系统的建设已具有一定规模,以中国移 动为例,中心机房 监控率为93.44%,VIP基站监控率为95.84%,普通基站监控率为76.95%[10]。在其它领域和行业,动力环境监控系统的基本应用已全部实施,很多单位的动力环境监控系统处于中级应用水平,高级应用正在逐步探索与完善当中。

4.3文献调查情况

在过去10年内,不同领域的学者也在积极开展动力环境监控研究。以发表论文为例,近10年,我国有关动力环境监控的论文数量逐年上升,涉及领域也在不断扩大,说明动力环境监控已成为学者研究的一个重要内容,并且在越来越多的行业得到应用。2006年至今,以“动力环境监控”为主题的论文在百万论文中所占比例情况如图2所示。

在文献检索过程中,论文中的关键词、被引用的频率也有所变化,图3是2006年至今,以“动力环境监控”为关键词的论文中的热词统计情况。

由这些热词的内容和被引用次数可以看出,目前我国有关“动力环境监控”的研究已涉及监控系统构成、监控对象、应用领域、通信协议、数据管理等内容,说明我国目前对“动力环境监控”的研究正趋于完善和成熟。

2010年至今,被万方数据库收录的有关“动力环境监控”的论文有237篇,其中期刊 论文170篇,占总数的72%;学位论文54篇,占总数的23%;会议文件13篇,占总数的5%。具体情况如图4所示。

由图4可以看出,近5年有关“动力环境监控”的论文数量基本持平,说明国内对“动力环境监控”的研究仍然是通信领域的热门话题,但是学位论文数量逐渐减少,其原因主要是2010年之后,国内高校的动力环境监控系统逐渐建成并处于应用阶段。随着计算机和通信技术的飞速发展,越来越多的智能化设备会进入机房,这要求我们在现有基础上不断完善和拓展,及早实现动力环境监控系统的高级应用。

5结语

我国动力环境监控系统已日趋成熟,并在很多行业得到应用,其能很好地实现网络设备的集中管理,对提高所处应用行业的工作效率有显著成效。现阶段我国主要采用分布式监控结构设计,该设计具有可靠性高、灵活性好、扩展性强等特点。