動力環境監測系統在機房智能化建設中的應用

文/李華勝

（作者單位：新華通訊社內蒙古分社）

隨著科技的進步，智能軟件和硬件的不斷發展，智能化應用越來越廣泛。機房的智能化管理在智能化機房的設計和建設中越來越重要，智能化機房不僅能夠實現服務器、網絡交換等設備的智能化管理，還能夠實現機房內諸如空調和電力等系統的智能化監測和管理。目前，新建設的機房基本上能夠實現以上的智能化管理，但是一些老舊機房，對于空調和電力等系統的智能化管理還存在很多的不足，需要通過改造，加裝一些智能化設備來實現智能化監測和管理。

本文介紹的動力環境監測系統不僅能夠應用在新建機房中，實現對空調、電力等設備運行狀態的實時監測，也可以應用在老舊機房中實現對空調、電力等設備的監測，實現對老舊機房的管理升級，提高管理智能化的同時，節約管理成本。

1.動力環境監測系統的組成

動力環境監測系統是以收集信號采集設備傳輸來的信號，通過信號的變化實現對設備運行狀態進行監測的系統。所收集的信號種類有多種，包括設備的運行和停止狀態，電壓、電流等參數是否在合理區間，監測電平的有和無等。通過對這些信號的采集，可以實現對設備運行狀態的監測，當設備運行出現故障時，系統會發出告警信息通知相關管理人員，讓他們及時采取有效的處理方法，減少因設備故障所帶來的影響。

圖1 動力環境監測系統組成圖

由圖1可以看出，動力環境監測系統主要由8個部分組成，具體如下。

電力監測系統是對機房所接入的市電狀態進行監測，對三相電的每一相進行采樣和轉換，通過每一相電的電壓和電流參數的變化監測市電的運行狀態。

漏水監測系統是對機房空調運行過程中是否出現漏水進行監測，通過傳感器采集漏水信號，經過傳輸設備進行傳輸，將檢測信號傳輸到服務器，實現對空調系統運行過程中是否漏水的監測，傳感器可以采用固定單點式、區域線式和區域多點式，當出現漏水情況，傳感器會產成一個閉合信號，傳輸給服務器，發出報警信息。

UPS（不間斷電源）監測系統是對機房內連接的UPS電池組及與其相連的切換器的工作狀態進行信號采集，信號傳輸到服務器的參數主要有電壓、電流和負載等，監測 UPS系統的工作狀態。

消防檢測系統是對機房內的消防系統主機，感煙、感溫傳感器和氣體滅火裝置等運行狀態進行監測，通過對消防系統主機運行狀態的采集，判斷機房消防設施的運行狀態，當有一個傳感器實現報警處理時，系統會發出告警信息。

空調監測系統是通過機房空調內的信號監測模塊監測空調以及與空調所連接的外部風機的運行狀態，主要包括空調的運行和停止狀態，溫、濕度數據以及室外風機的運行和停止狀態等參數。

溫、濕度監測系統是通過溫度、濕度傳感器檢測整個機房內部的溫、濕度數據，當所檢測到的機房溫度或者濕度數據超過所設置的溫、濕度合理區間時系統就會發出報警。

服務器是將所采集的數據進行匯總，實現對數據的存儲，同時通過運行監測軟件，將通過各個傳感器和監測模塊所采集到的數據變化，通過軟件實時表示出來，以達到綜合監測機房運行環境的要求。

2.配置軟件的組成

軟件系統包括配置軟件和應用軟件。配置軟件的主要組成如圖2所示。

從圖2中可以看出，配置軟件主要包括服務管理、數據庫配置、設備配置、網絡管理、視頻管理、端口管理和報警配置七個組成部分。

服務管理主要是對程序的安裝和卸載，軟件的安裝路徑，服務器的IP地址、發送和接收端口號、包數據的大小等參數進行配置；

圖2 配置軟件組成圖

數據庫配置主要對數據庫的IP地址，服務器名稱，用戶名稱和密碼，端口號，最大、最小鏈接數量和報警記錄配置中的正常記錄和報警記錄的保存時間等參數進行配置。

設備管理主要是對服務器通信中的每個com口所傳輸的數據進行定義，數據采集設備采集到的溫、濕度數據，UPS數據，空調數據，消防數據，電力數據通過哪個端口傳輸到服務器中進一步進行處理。另外，諸如短信、電話、語音等輸出類數據信號也在設備管理進行配置。

網絡管理是通過配置所使用網絡的IP地址等參數來監測所使用網絡的連通是否正常，當出現網絡中斷等故障的時候會發出報警信號。

視頻管理是通過配置視頻監控主機的IP地址和端口號等參數遠程調看某個監控攝像頭的畫面。

端口管理是對進行通信傳輸的串口的編號、波特率、數據位、校驗位、停止位等參數進行配置；

3.報警配置

報警配置所包含的配置如圖2中下半部分所示。具體如下。

短信配置使用短信報警模塊，再安裝一個可以正常使用的手機SIM卡，將接收報警短信息的手機號碼添加到號碼簿，當有故障報警出現的時候，系統就會向號碼簿中的號碼依次發送報警短信息，當故障消除的時候，會發送報警解除短信息。

電話配置使用電話模塊，連接上電話線，再分配一個可以撥打電話的號碼，當有報警時，系統會向指定的號碼撥打電話，播報報警語音，除非報警解除，否則系統會隔一個固定時間撥打電話，直到被撥打端輸入一個確認密碼為止。

郵件配置中，通過配置人發件人和收件人的郵箱信息，當出現警報時，在服務器網絡連通互聯網的情況下，會將報警信息以電子郵件的形式發送到指定的接收報警信息的電子郵箱。

語音配置中配置語音的音量、速度、播放次數和播放間隔等參數，當有警報出現時，通過與服務器語音輸入連接的音響設備來播送報警語音信息，或者通過與服務器在一個網段的終端上運行客戶端軟件，終端上連接音響等設備，當有報警出現時，會通過終端的音響播送報警語音信息，實現遠程報警。

聲光報警類似于消防系統中的聲光報警，配置聲光報警時長等參數后，將報警信號通過連接的聲光報警器實現警報的發送。

自檢配置是系統自動對添加的短信、電話、語音等報警模塊在系統配置的指定時間進行自檢，以保證各個報警模塊正常運行，當自檢發現有模塊不能正常使用時會發出報警信號。

4.應用軟件的組成

應用軟件主要包括UPS運行狀態、電力運行狀態、機房環境狀態、空調運行狀態、消防系統狀態和告警顯示窗口等六個部分。

UPS運行狀態。信號傳輸線將與UPS電池組相連接的UPS切換設備和服務器之間建立信號連接，然后通過軟件界面將UPS運行狀態下的電壓、電流和負載等信號，實時顯示出來。通過設置一個合理的參數運行區間，當參數因故障或其他原因不在區間時，系統就會發出報警。

電力運行狀態。原理與UPS監測類似。在市電供電處安裝電力檢測儀，通過信號線將檢測的信號傳輸到服務器，通過轉換在軟件界面將市電的三相電中的每一相的電壓、電流、功率等參數，通過軟件界面顯示出來，當市電供電出現故障時，系統發出報警。

機房環境狀態。將安裝在機房中心位置的溫度、濕度傳感器所檢測的信號傳輸到服務器，通過處理將溫、濕度信息實時在軟件界面顯示出來。當溫度或濕度超過所預設值的合理區間，系統會發出報警。

空調運行狀態，將空調運行狀態通過信號線傳輸到服務器中，軟件界面會顯示空調運行的參數，諸如溫度、濕度、電源狀態、壓縮機壓力、風機狀態、濾網狀態等參數信息，當其中的一項參數不在所設置的正常運行區間時，系統都會發出報警。機房空調一般都是一主一備，當主空調因故障停止運行時，備用空調會自動切換開機運行，這時也會通過報警的方式發出主空調停止運行和備用空調開機運行信息。

消防系統狀態。通過信號線傳輸，將消防系統運行狀態通過軟件界面顯示出來，當出現消防報警時，系統會發出報警。

告警顯示窗口會顯示包括漏水監測在內的所有報警信息，以及報警發生時間和概要原因，當系統恢復正常時，也會在在告警窗口中顯示，告警窗口也可以作為查詢報警歷史記錄的一個方式。

5.系統缺點

動力環境監測系統運行時對周圍環境比較敏感，因而在實用過程中也會存在誤報警的現象。但對于機房管理來說，寧可誤報，不要漏報，這樣才能夠實現對機房安全運行的實時監測。對于使用以短信或電話形式發送報警信息需要及時檢查號碼是否欠費，要及時進行繳費，確保信號暢通；使用電子郵件發送報警信息，要確保服務器連接的互聯網網絡的暢通。