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为保证数据中心机房通讯网络、设备及其配套系统的安全运行, 采用动力环境监控技术，使相关人员对机房内运行状况进行统一网络化管理，实现机房的少人或无人值守。
0 系统概述
机房环境监控系统（简称“机房监控系统”）工程是机房环境建设与多媒体信息化技术的完美结合。要建设一个稳定可靠、高效方便、投资合理、舒适安全的机房环境，在初时进行机房环境基础设施建设时，就要站在系统工程角度对环境结构、设备要求、服务需求和管理模式4个基本要素及其内在联系进行整合优化。
因机房场地的特殊性和重要性，可以把机房集中监控系统工程作为机房工程中一个独立的子系统进行规划设计。机房环境监控系统能通过采集监测各监控子系统的信息数据，对设备进行集中管理；并能通过WEB浏览器，使获得授权的相关管理人员通过网络对机房内的运行状况进行统一管理，实现机房的少人或无人值守操作。
1 系统架构
动力环境采用“集中管控”模式，由机房内各种智能设备及前端采集设备、监控主机、远程管理主机等组成。整个系统分为3层：现场采集中心、集中监控中心、远程管理。机房监控系统结构拓扑图如图1所示。
图1 系统结构拓扑图
1.1 现场采集中心
现场将动力设备（UPS、供配电）、环境设备（温湿度、漏水、照明）、安防设备（视频、门禁）、机柜环境（设备负载、PDU）等集成到统一平台进行管理，解决多平台管理的衔接弊端，同时减少多平台投资，提高用户管理效率及投入成本。
1.2集中监控中心
通过专业监控主机、报警模块、监控系统、视频监控平台等构成对现场各个设备进行集中监控管理，采集前端收集设备各种实时数据，显示实时监控画面内容，实现对监控数据的实时分析、存储和输出等功能。当系统产生报警信息、事件、曲线越限等告警时，系统自动通过集成式短信、手机APP或电话报警等方式告知用户和指定运维人员，以便及时处理。
1.3远程管理中心
为便于维护人员随时随地了解机房的实时工作动态，实现统一化标准管理，系统可采用内嵌于监控主机的远程监控模块、手机APP方式，方便远程操作管理；可采用远程监控模式、手机APP或基于最新B/S架构设计的远程WEB浏览器，方便管理人员摆脱对计算机硬件、防火墙、系统环境等的束缚；同时可以通过该界面远程监控设备运行和通过浏览器远程查看各个系统曲线报表，支持WEB历史事件在线查询（可以精确到某个参数点），同时支持通过浏览器远程控制和修改报警参数等操作。
1.4 系统扩展
随着用户对机房管理的要求越来越高，系统能够随日后机房内子系统的增加进行平滑扩展，将不再影响前期系统的整体架构及子系统的建设投资。例如，增加原子系统的数量、增加前期未纳入的监控子系统、对新建机房或新建区域的监控等，都可在不影响前期投资的情况下，通过网络型数据采集器把机房内需要监控的子系统采集传输至管理平台即可进一步实现对用户所有机房的统一监视、控制和管理。
2 设计范围
2.1 UPS监测系统
UPS是机房内重要设备的强大后盾，如果UPS不能稳定工作（如电压不稳或突然断电等），会影响机房内重要设备运行，缩短设备的使用寿命和工作效率，所以监控UPS尤为重要。通过UPS自带通讯接口及通讯协议，实时查看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（见图2），同时对于重要的参数，进行曲线记录。后期运维检修时，可根据曲线记录查询年、月、日中任何一个时间段的参数最大值、最小值，使运维管理人员实时了解UPS的状况。
图2 UPS监测系统界面示例
当某一时刻监测到越限状态时，相关的运行画面自动切换，越限页面参数变色，通过集成式短信、声光等报警方式及时通知相关人员。
为防止网络恶意攻击、意外操作、操作不当引起机房供电中断或不稳等情况，监控系统对UPS只监不控。
2.2 供配电监测系统
通过采集智能配电柜中自带的监控系统，可查看配电柜的三相电压、电流、频率、功率因数、无功功率、有功功率等重要参数。当参数越限超过安全电源设定要求时提供报警通知，同时支持远程查看配电开关的运行状态及监察是否跳闸。系统自动为用户提供查询、管理、记录供配电合理数据等功能，保证用户实际供电品质，方便管理人员和操作人员及时采取有效措施减少事故发生，为后期维护提供科学依据。
2.3精密空调监控系统
精密空调可为机房创造符合要求的温湿度环境。为了精确掌握精密空调实时运行状态，系统管理维护人员可通过监控系统对空调进行统一化控制和管理，实时掌握空调各部件（如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等）的运行状态及回风温度/湿度等运行参数，并可远程控制和更改空调参数（见图3），以实现空调断电后远程开/关机，同时控制2台并机的轮流工作和切换，延长精密空调使用寿命。系统对重要参数作曲线记录、存储、输出等保障空调机组的运行品质，后期给客户提供精密空调运行的科学依据。
图3 精密空调监控系统界面示例
2.4 漏水监测系统
地板下隐蔽工程（包括各类强弱电线缆、信号线缆、接地防雷等）纵横交错。当机房发生漏水时无法及时查看，易造成电路短路、楼层渗水、接地不合格等风险事故发生，所以十分有必要实时监测机房的漏水状态。漏水系统可根据用户的需求、场地的特点及用户今后的维护方便性，在管道进/出口、易漏地周围敷设漏水感应绳系统（见图4），其中的控制器一旦监测到漏水，会第一时间报警并通知有关管理人员，通过通讯芯片将信号传输到监控界面，防止机房因漏水、渗水引发安全事故。
图4 漏水监测系统界面示例
2.5 温/湿度监测系统
由于易受气流及设备分布的影响，为确保柜体内设备运行在最佳温/湿度环境中，在机房内安装温/湿度采集设备，检测机房内的温/湿度变化，让运维人员实时了解机房设备环境变化，以防设备宕机或短路等情况发生。同时，记录一段时间内机房里的温/湿度值并通过历史曲线作直观表示（见图5），方便管理人员进行查看、订制报表以作日后分析。
图5 温湿度监测系统曲线管理示例
2.6 消防监测系统
消防系统是机房必备并单独成立的子系统，对消防系统的监测十分重要，系统通过采集烟感采集器的干接点信号实时监测机房区域的火灾情况。消防监控系统利用监控系统多样、稳定的报警方式，及时通知相关管理人员迅速采取行动，以尽可能减少损失。为了保证工作人员发生报警时及时逃生，系统可通过短信、声光等报警方式通知相关管理人员（见图6），并可实现联动门禁系统打开所有门锁，使工作人员尽快疏离现场。
图6 消防监测系统报警设置示例
2.7 门禁监控系统
机房监控系统通过集成第三方门禁系统达到对门禁系统的集成管理。用户通过操作监控系统达成对门禁系统的管理功能，很好地实现了资源共享的目的，也大大提高了管理效率。
2.8 视频监控系统
由于机房内系统繁多，人员出入也较为复杂，因此视频监控系统对整个机房的突发事件及事后取证有不可估量的作用。采用数字监控系统对整个视频进行管理、图像侦测、图像存储等及视频查看，实现视频与门禁等其他子系统的联动管理。
3 结束语
机房环境监控系统是为保证用户数据中心安全、稳定、可靠运行以及延长设备使用寿命而产生的系统，它实现了用户投资效益的最大化，同时对供配电、精密空调、新风、温湿度、漏水等诸多设备变量可进行365天×24h不间断实时监测和智能化调节控制，保证了网络运行环境稳定、设备和数据资料的安全。
文章载于《智能建筑电气技术》杂志2016年第6期，《数据中心机房基础环境设施综合解决方案》，文章版权归《智能建筑电气技术》杂志所有，转载请注明出处。
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