摘要：結(jié)合銀行數(shù)據(jù)中心建設項目，設計銀行數(shù)據(jù)中心機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，分析銀行數(shù)據(jù)中心機房監(jiān)控對象、搭建系統(tǒng)監(jiān)控架構(gòu)，給出監(jiān)控實現(xiàn)方法，*后針對運行一段時間出現(xiàn)的問題，提出優(yōu)化措施和建議，對同類工程建設具有一定借鑒意義。

關鍵詞：數(shù)據(jù)中心；動環(huán)監(jiān)控；系統(tǒng)架構(gòu)；網(wǎng)絡拓撲

引言

銀行數(shù)據(jù)中心機房供配電、精密空調(diào)等基礎設施較多，設備維護人力資源較少，增加了基礎設施運維人員的工作強度和難度。為了及時發(fā)現(xiàn)設備故障并進行處理，本文設計了動態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，并對運行中的主要問題進行了優(yōu)化。

1系統(tǒng)監(jiān)控對象

銀行數(shù)據(jù)中心機房動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(以下簡稱動態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng))的監(jiān)測對象可分為三類:一是監(jiān)測設備動力系統(tǒng)的實時工作狀態(tài)，如供配電系統(tǒng)的開關狀態(tài)、ＵＰＳ以及柴油發(fā)電機等設備的運行參數(shù)和狀態(tài)；二是監(jiān)測和控制機房內(nèi)的運行環(huán)境，如溫度、濕度、漏水、氫氣濃度和消防；三是監(jiān)控人員設備的進出，如門禁、攝像頭、防入侵等安全設備。但機柜內(nèi)服務器、交換機、加密機等安全或網(wǎng)絡硬件設備的運行狀態(tài)不包括在內(nèi)，不在本文討論范圍內(nèi)。

2系統(tǒng)架構(gòu)設計

2.1設計原則

銀行機房動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設計應遵循“集中、集成、智能"的設計模式，采用高標準的監(jiān)控系統(tǒng)設計原則，實現(xiàn)主動、高效、流程的監(jiān)控管理。

穩(wěn)定；安全；開放；可擴展性。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

動態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用計算機網(wǎng)絡、現(xiàn)代通信技術和控制技術，實時監(jiān)控機房的動力設備和環(huán)境，實現(xiàn)無人值守機房的現(xiàn)代化管理。硬件采用三層架構(gòu):底層為現(xiàn)場設備層，由監(jiān)控設備、Ｉ／Ｏ采集模塊等組成；中間層為數(shù)據(jù)采集處理層，由各串口服務器、動環(huán)服務器、交換機等組成。頂層為數(shù)據(jù)應用層，由監(jiān)控平臺或客戶端等終端組成。軟件上使用Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)方面，在機房內(nèi)安裝各種傳感器和數(shù)據(jù)采集設備進行底層數(shù)據(jù)采集，在統(tǒng)一的用戶界面下集成所有子系統(tǒng)，統(tǒng)一監(jiān)控、控制和協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)，從而形成統(tǒng)一協(xié)同工作的整體。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計如圖1所示。

圖1動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)設計

3系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1工程概況

數(shù)據(jù)中心的主機房設置在66Ｆ，根據(jù)功能細分為服務器機房一、二、三、網(wǎng)絡機房、配電室。Ａ、Ｂ；重要斷路器或配電間的開關，電量計，ＵＰＳ以及防雷，主機房新風機，精密空調(diào)及漏水檢測，機柜ＰＤＵ、溫度、濕度、防入侵(紅外檢測)應納入動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)。ＵＰＳ電池室設置在－２Ｆ，柴油發(fā)電機之間的設置－１Ｆ，三個電源切換室設置在1Ｆ，運營室設置為7個Ｆ，安裝在消防氣瓶間Ｆ。動態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象見表1。

3.2硬件構(gòu)成

2臺服務器(雙機熱備)動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、２臺客戶端ＰＣ機器，監(jiān)控大屏幕，核心交換機（Ａ、Ｂ網(wǎng)）、視頻匯集交換機、門禁接入交換機、收集箱和串口服務器等。

3.3軟件平臺

采用動態(tài)環(huán)境集中監(jiān)控平臺軟件Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)，通過在機房內(nèi)安裝各種傳感器和數(shù)據(jù)采集設備進行底層數(shù)據(jù)采集，外部廠商設備需要提供通信接口及其開放通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)“翻譯"處理，通過機房監(jiān)控平臺進行集中監(jiān)控，全中文、圖形化；界面結(jié)構(gòu)層次清晰，數(shù)據(jù)狀態(tài)實時反映。集中監(jiān)控平臺可以在中文運行Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系統(tǒng)。采用模塊化設計的動態(tài)環(huán)境集中監(jiān)控平臺軟件，可以分為采集層、處理層、管理層和展示層，如圖3所示。其中，個人工作平臺可以提供動環(huán)監(jiān)控主界面、報警事件清單、待辦事項、報警等級統(tǒng)計，ＰＵＥ可自由選擇的個性化定制界面，如實時曲線、基礎設施分類餅狀圖等。詳細的數(shù)據(jù)記錄報表和數(shù)據(jù)分析報表可以根據(jù)機房管理的原始報表格式生成，存儲格式為Ｅｘｃｅｌ或ＰＤＦ；數(shù)據(jù)存儲時間應長于一年，并具有防篡改功能。在軟件交互界面中，動態(tài)環(huán)監(jiān)控模塊可以直觀地看到每個機房的實時運行狀態(tài)。機房名稱、設備圖標等超鏈接可以直接到達每個子界面。通過溫度和濕度監(jiān)控、門禁、視頻監(jiān)控、溫度場、漏水監(jiān)控、紅外監(jiān)控、消防監(jiān)控等按鈕。，可以直接到達每個子屏幕，并提供基于電子地圖、實時曲線、餅狀圖、折線圖、直方圖等多種形式的數(shù)據(jù)顯示模式，方便運維人員分析設備的歷史運行趨勢。

圖2動力環(huán)境集中監(jiān)控平臺軟件架構(gòu)圖

系統(tǒng)報警采用短信、電話、現(xiàn)場語音三種報警方式。報警等級分為三個等級:緊急、重要和一般。不同級別的報警通過不同的報警方式發(fā)送報警信息。系統(tǒng)可以自動提示報警，顯示報警信息，無論系統(tǒng)在哪個圖片。當報警狀態(tài)解除時，系統(tǒng)可以自動發(fā)送相應的恢復短信，讓機房管理人員隨時掌握相關動態(tài)。

4系統(tǒng)運行中存在的問題及優(yōu)化措施

4.1常見問題

自動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運行以來，監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)沒有刷新，監(jiān)控平臺電腦“假死"，數(shù)據(jù)采集不準確，系統(tǒng)報警漏報、誤報、頻繁發(fā)生(報警信號抖動)，報警延遲。

不刷新監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集不準確；實時報警問題；

4.2優(yōu)化措施

（1）監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新問題的解決方案。運維人員需要熟悉動態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡拓撲，從單點設備故障到網(wǎng)絡故障排除。必要時，他們可以優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡拓撲，冗余備份采集設備或設備，或通信重要監(jiān)控對象。Ａ、Ｂ雙網(wǎng)通信。

（2）采集數(shù)據(jù)的準確性。檢查智能儀表設備或第三方設備的通信協(xié)議是否準確，并與原廠商的技術支持核實設備協(xié)議文本的正確性。如果更換智能儀表時沒有核對通信協(xié)議，數(shù)據(jù)將不準確或無法收集。檢查通信故障，首先檢查物理連接是否有問題，然后檢查通信配置，檢查波特率、檢查位置、串口設置等是否有問題。檢查采集裝置或采集箱、溫濕度探測器等硬件本身是否有故障，排除設備硬件故障導致數(shù)據(jù)采集不準確的問題。

（3）優(yōu)化實時報警問題。第一，嚴格控制智能設備的串聯(lián)數(shù)量，避免串聯(lián)設備數(shù)量過多導致數(shù)據(jù)上傳緩慢，進而導致報警延遲。合理配置ＦＳＵ通過調(diào)整動環(huán)設備的掃描周期，可以縮短采集裝置對各測點的詢問時間，從而提高采集速度。其次，合理選擇設備測點，合理選擇和優(yōu)化重要測點，避免過度掃描測點造成收集器負擔過重，進而影響收集效率。此外，運維人員應避免掃描非重要數(shù)據(jù)占用過多資源，造成收集緩慢。此外，通過軟件控制頻繁報警和非合理數(shù)據(jù)引起的報警，可以增加報警回差屏蔽功能。如果數(shù)據(jù)采集值超出合理范圍，可以通過設置有效的閾值上下限來屏蔽這部分數(shù)據(jù)，消除誤報警。除了在軟件端屏蔽有效門限外，電磁干擾在傳輸過程中產(chǎn)生的誤警也可以在傳輸線路上安裝抗干擾磁環(huán)，以減少干擾。*之后，通過人工智能等先進手段，對報警邏輯關系進行分析，對報警信息進行合理分類。如果增加報警溯源功能，劃分主次報警，確定報警設備的主從關系，進而有效優(yōu)化報警信息，減少報警的“信息轟炸"，同時不遺漏重要的報警信息。

5安科瑞動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

通過數(shù)據(jù)中心動態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)中心的門禁狀態(tài)、水浸狀態(tài)、煙霧狀態(tài)、視頻狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、高低壓配電狀態(tài)、設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，并進行了實時報警，確保數(shù)據(jù)中心的正常運行，避免了配電設備運行故障，保證了維護人員的安全，延長了設備的使用壽命，降低了配電室的粗放式管理，導致成本過高。同時實現(xiàn)動態(tài)環(huán)境監(jiān)控，分析各種能耗和能效，幫助用戶優(yōu)化能效。

5.1系統(tǒng)功能

（1）通過儀表盤直觀展示當前數(shù)據(jù)中心的總能耗、IT能耗、空調(diào)能耗等能耗，并計算出當前數(shù)據(jù)中心的實時PUE值。

（2）選擇查看數(shù)據(jù)中心中低壓配電系統(tǒng)的主接線圖，并在一張圖中顯示配電系統(tǒng)目前的遙測、遙信數(shù)據(jù)和狀態(tài)。實時監(jiān)控各配電柜的電壓、電流等電力參數(shù)，變電站的溫度、濕度、煙霧、水浸、門禁等環(huán)境條件。

（3）電氣接頭溫度實時監(jiān)測，無線測溫傳感器監(jiān)測接頭溫度安裝在斷路器觸頭、觸臂、母排和電纜連接處，便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常引起的事故。

（4）監(jiān)控負載率、頻率、功率因數(shù)、三相不平衡等各種變壓器參數(shù)。，并顯示歷時曲線圖和實時數(shù)據(jù)變化。幫助用戶直接

（5）電能質(zhì)量在線監(jiān)測，可監(jiān)測暫態(tài)事件記錄、ITIC容忍曲線等。電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫停等。

（6）系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)頻率，同時監(jiān)控UPS溫度、電池電壓、當前負載下的剩余時間等數(shù)據(jù)。

（7）顯示單個電池的電壓、內(nèi)阻和溫度，預測電池攜帶時的剩余時間，每個電池數(shù)據(jù)都可以設置異常報警，及時發(fā)現(xiàn)電池異常。

（8）展示精密配電柜內(nèi)進線和饋線電路的電氣參數(shù)，包括電流、電壓、功率、電能和開關狀態(tài)，并可設置和分級數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)取自精密配電柜的測量模塊。

（9）展示智能小母線的始端箱和插入箱的電氣參數(shù)，包括電流電壓、開關狀態(tài)和插入點溫度，并設置和分級數(shù)據(jù)。

（10）通過平面圖顯示數(shù)據(jù)中心的能源分布、設備分布以及設備的能耗數(shù)據(jù)。點擊平面圖上的設備進入具體的設備監(jiān)控界面。

（11）當前數(shù)據(jù)中心的PUE值和歷史PUE曲線實時顯示。并顯示每個子項目的能耗和能耗排名。監(jiān)控變壓器的運行和負載，并給出本月變壓器的輸出電能排名。

（12）顯示每月/年的電能消耗報表，可以顯示具體電路的曲線圖和餅圖。對數(shù)據(jù)中心用電數(shù)據(jù)進行同比和環(huán)比分析比較，查看用電趨勢。

（13）監(jiān)測精密空調(diào)的回風溫度和濕度，并能設定精密空調(diào)的溫度和濕度，從而達到更好的控制效果。

（14）監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度、開關門、水浸、煙霧、噪音、氣體濃度等參數(shù)。曲線圖直觀清晰，支持歷史數(shù)據(jù)查詢

（15）通過列表顯示各種報警事件的數(shù)量，通過柱狀圖顯示每天的報警數(shù)量，提供報警總數(shù)和增長趨勢。

維護管理功能，可對數(shù)據(jù)中心各主要設備進行巡檢、消缺、搶修等維護工作。

5.2 安科瑞動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)選型方案

6結(jié)語

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在銀行數(shù)據(jù)中心基礎設施設備的運行維護中發(fā)揮重要作用，在一定程度上扮演了運維人員“眼耳鼻"的角色。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行在于７×２４ｈ不間斷服務和重要告警信息能及時通知相關運維人員。而動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠正確運行的關鍵在于系統(tǒng)架構(gòu)、供電及組網(wǎng)的設計。在運維過程中，系統(tǒng)難免會出現(xiàn)一些問題，需不斷總結(jié)經(jīng)驗、梳理出問題并進行優(yōu)化改進。本文基于銀行數(shù)據(jù)中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)建設實際出發(fā)，對該系統(tǒng)進行設計并實現(xiàn)，同時對運行出現(xiàn)的問題進行合理優(yōu)化，結(jié)果證明該策略的可行性。

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