自主組配研發(fā)的電子政務(wù)機房溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

◆劉迎仙 樊則勝 李季倫

（云南省云上云中心 云南 650228）

1 引言

然而，電子政務(wù)機房內(nèi)出現(xiàn)的熱島效應(yīng)僅從空調(diào)設(shè)備上是無法體現(xiàn)的，但它的存在將會導(dǎo)致長期處于熱島效應(yīng)區(qū)域內(nèi)的物理設(shè)備壽命縮短或嚴重損壞，最終影響服務(wù)器軟件系統(tǒng)的正常運行，對電子政務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、存儲及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性構(gòu)成威脅。網(wǎng)絡(luò)化的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的部署正成為傳統(tǒng)機房環(huán)境改造的主流。但目前市場上網(wǎng)絡(luò)化、集約化的機房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)以其高昂的造價或改造工程復(fù)雜讓許多機房管理者望而卻步。本文提出并實現(xiàn)了電子政務(wù)機房溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將硬件溫濕度傳感器與物理服務(wù)器相結(jié)合，自主研發(fā)的能夠?qū)鹘y(tǒng)電子政務(wù)機房內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)進行實時采集、加工、統(tǒng)計、展示的軟件系統(tǒng)，其造價低廉、使用方便、安全高效、改造較小，在傳統(tǒng)電子政務(wù)機房溫濕度監(jiān)控管理方面應(yīng)用效果顯著。

2 傳統(tǒng)電子政務(wù)機房溫濕度環(huán)境現(xiàn)狀

眾所周知，在電子政務(wù)機房日常運維管理中，機房溫濕度環(huán)境的監(jiān)控尤為重要。根據(jù)《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》（GB50174-2008）標準要求，我中心建設(shè)、運維管理的電子政務(wù)機房屬于C 級機房，為了確保該機房內(nèi)上架使用的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲等所有硬件設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，必須保證機房內(nèi)溫度維持在18-28℃、濕度維持在35%-75%。因為機房內(nèi)溫度過高會燒壞設(shè)備元件；濕度過大，會導(dǎo)致設(shè)備金屬部件銹蝕，引發(fā)設(shè)備性能下降。同時為防止電子政務(wù)機房設(shè)備產(chǎn)生靜電，確保設(shè)備的安全系數(shù)不受影響，機房的環(huán)境也不易過于干燥，所以，機房內(nèi)的溫濕度要控制在合理穩(wěn)定且安全的狀態(tài)下。

我中心負責(zé)運維管理的電子政務(wù)機房建設(shè)較早，已經(jīng)投入使用十多年了。隨著機房內(nèi)硬件設(shè)備的不斷增多，密集型增強，機房內(nèi)溫度的不斷升高，已經(jīng)利用機房僅剩的物理空間最大限度地增加了空調(diào)設(shè)備。雖然機房內(nèi)溫度得以改善，但局部熱島區(qū)域還是需要特別關(guān)注。局部熱島區(qū)域的溫濕度，是空調(diào)設(shè)備無法準確測量出來的。所以，機房值班人員每天幾輪的空調(diào)檢查、溫濕度記錄還是無法精準定位。一旦機房內(nèi)局部熱島區(qū)域溫濕度長期得不到監(jiān)控并在必要時采取相應(yīng)降溫調(diào)濕措施，機房內(nèi)設(shè)備及運行系統(tǒng)將造成巨大損失和影響。所以，我中心機房急需一套基于網(wǎng)絡(luò)化、集約化、能夠?qū)崿F(xiàn)遠程實時監(jiān)控機房內(nèi)各局部熱島區(qū)域的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)。

但是，由于我中心的電子政務(wù)機房物理空間利用率非常高，基本上沒有多余的空間能夠用來增設(shè)空調(diào)、通風(fēng)扇等設(shè)備；單位又正在進行機構(gòu)改革無法啟動運維資金進行采購。所以，我中心利舊創(chuàng)新，自主組配研發(fā)了電子政務(wù)機房溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，既實用又實惠，應(yīng)用效果良好。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

本套自主組配研發(fā)的電子政務(wù)機房溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采用溫濕度傳感器的采集探頭，以此來采集機房內(nèi)各熱島區(qū)域的溫濕度數(shù)據(jù)，然后通過串行通信設(shè)備將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至物理服務(wù)器端。服務(wù)器上部署了我們自主研發(fā)的溫濕度數(shù)據(jù)讀取程序，并將讀取到的數(shù)據(jù)存入結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫中。同時，該套系統(tǒng)還包含了溫濕度數(shù)據(jù)的實時查詢、統(tǒng)計分析等功能。

3.1 系統(tǒng)設(shè)計

圖1 系統(tǒng)部署圖

本系統(tǒng)主要由兩個子系統(tǒng)組成：一個是機房溫濕度采集系統(tǒng)，主要包括溫濕度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的組建、傳感設(shè)備的選型、監(jiān)控采集點設(shè)置、采集數(shù)據(jù)的讀取與存儲等。另一個是機房溫濕度查詢系統(tǒng)，主要包括溫濕度數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、分析等功能。

（1）機房溫濕度采集系統(tǒng)

溫濕度采集系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分的溫濕度傳感器基于經(jīng)濟實惠、響應(yīng)速度方面考慮，本系統(tǒng)設(shè)計是基于中心已采購的SM10 系列工業(yè)型數(shù)據(jù)采集模塊SM1010A 溫濕度采集模塊，經(jīng)過測試可以正常使用，也算是利舊了。該溫濕度采集模塊通信方式采用RS232 串行通信方式，RS232 串行通信方式具有經(jīng)濟實惠、組網(wǎng)簡便的特點，傳輸電纜可達50 英尺。溫濕度采集物理服務(wù)器之間采用的是TCPIP 網(wǎng)絡(luò)通信方式，TCPIP 網(wǎng)絡(luò)通訊方式采用TCPIP協(xié)議，具有開放性、低成本、高可靠性、組網(wǎng)簡便等特點。

會計師事務(wù)所通過審查核對上市公司的財務(wù)報表和會計賬簿，發(fā)表獨立審計意見。然而，由于經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展導(dǎo)致審計行業(yè)不斷受到重視，審計市場不斷火熱，從事審計行業(yè)能夠獲得的利潤變得愈發(fā)地可觀。因此投入到審計行業(yè)的從業(yè)人員與日俱增，而我國目前的情況是經(jīng)濟的發(fā)展遙遙領(lǐng)先，許多相應(yīng)的配置卻還未跟上，因此對于審計行業(yè)并沒有設(shè)立應(yīng)有的準入門檻，導(dǎo)致會計師事務(wù)所的數(shù)量逐年增加。

溫濕度采集系統(tǒng)軟件部分采用C#語言開發(fā)，基于C/S 模式。通過溫濕度采集物理服務(wù)器指定端口以設(shè)置頻率接收從溫濕度傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并存入溫濕度數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。

（2）機房溫濕度查詢系統(tǒng)

溫濕度查詢系統(tǒng)采用C#語言開發(fā)，基于B/S 模式。溫濕度采集系統(tǒng)將采集到的溫濕度數(shù)據(jù)通過程序?qū)懭霐?shù)據(jù)庫服務(wù)器后，由部署于Web 應(yīng)用服務(wù)器的溫濕度查詢系統(tǒng)程序調(diào)用，統(tǒng)一提供溫濕度數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析等功能。機房管理員可以采用移動終端、PC 機等互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及時遠程查看機房實時溫濕度信息。

3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.2.1 機房溫濕度采集系統(tǒng)的實現(xiàn)

（1）溫濕度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的組建

溫濕度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分為兩個部分：一部分是從溫濕度傳感器采集數(shù)據(jù)的探頭到溫濕度服務(wù)器采用RS232 串行通信方式；另一部分是從溫濕度采集服務(wù)器到溫濕度數(shù)據(jù)庫服務(wù)器再到Web 應(yīng)用服務(wù)器采用傳統(tǒng)的TCP/IP 通信網(wǎng)。通過組建溫濕度監(jiān)控傳輸網(wǎng)，可以對分散在機房不同地點的溫濕度進行實時數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲，以供Web應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用展示。

本系統(tǒng)要達到較好的實施效果，有一個重要環(huán)節(jié)必不可少，那就是溫濕度傳感器的探頭的擺放位置選擇。這就需要機房管理員非常了解整個機房設(shè)備布局與空間氣流，合理安排溫濕度監(jiān)控采集點。采集點的合理布局，才能確保探頭感應(yīng)到的溫濕度數(shù)據(jù)較為準確，也才能最終準確反映出機房各熱島區(qū)域的溫濕度情況。

（2）溫濕度采集數(shù)據(jù)的讀取與傳輸

采集數(shù)據(jù)由溫濕度傳感器采集，然后傳送至溫濕度數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。本系統(tǒng)的難點在于采集數(shù)據(jù)的讀取與傳輸程序開發(fā)。系統(tǒng)程序包括對傳感器串口的檢測、數(shù)據(jù)的讀取與處理。溫濕度數(shù)據(jù)采集的主要代碼如下：

溫濕度服務(wù)器端只做數(shù)據(jù)采集控制與轉(zhuǎn)發(fā)，如下圖所示，點擊開始即可獲取數(shù)據(jù)，并發(fā)送至溫濕度數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

圖2 溫濕度服務(wù)器端控制采集與轉(zhuǎn)發(fā)圖

各采集點采集到溫濕度數(shù)據(jù)后，存入數(shù)據(jù)庫的主要代碼如下：

3.2.2 機房溫濕度查詢系統(tǒng)的實現(xiàn)

（1）溫濕度數(shù)據(jù)免登錄查詢功能

本系統(tǒng)實現(xiàn)了對機房溫濕度遠程實時監(jiān)控，機房運維管理人員可以通過手機、PC 機等任何能連接互聯(lián)網(wǎng)的終端訪問機房溫濕度查詢系統(tǒng)頁面。查詢免登錄主要是為了方便機房運維管理人員方便、快捷地查看機房內(nèi)各熱島區(qū)域的溫濕度信息。由于該系統(tǒng)部署于互聯(lián)網(wǎng)，所以系統(tǒng)專門設(shè)置了查詢驗證功能，需要用戶輸入有效的查詢驗證碼才可查看電子政務(wù)機房內(nèi)采集的實時溫濕度信息。電子政務(wù)機房目前設(shè)置了3 個采集點，具體查詢頁面如下圖所示：

圖3 溫濕度數(shù)據(jù)查詢圖

（2）溫濕度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能

目前，我中心將電子政務(wù)機房溫濕度監(jiān)控信息納入了云南省電子政務(wù)統(tǒng)一運維管理系統(tǒng)，登錄該系統(tǒng)后可對機房內(nèi)各采集點的溫濕度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計查詢。本系統(tǒng)的實施，實現(xiàn)了機房運維管理人員不用進入機房就可以對機房內(nèi)各熱島區(qū)域的溫濕度情況了如指掌，實現(xiàn)了遠程實時監(jiān)控，提高了電子政務(wù)機房的運維效率。其中采集點A 的溫濕度數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表如下圖所示：

圖4 溫濕度數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表

4 結(jié)論與展望

黨的十八大以來，我國電子政務(wù)工作不斷取得新突破、新進展，電子政務(wù)是國家實施政府職能轉(zhuǎn)變，推進“放管服”改革，提高政府治理、公共服務(wù)和應(yīng)急管理能力的重要舉措，有利于帶動整個國民經(jīng)濟和社會信息化的發(fā)展。電子政務(wù)機房作為電子政務(wù)的基礎(chǔ)工程，更是擔(dān)任著重要角色，機房溫濕度環(huán)境無疑是政務(wù)機房的生命線。本系統(tǒng)以其造價低廉、部署便捷、技術(shù)成熟等優(yōu)勢，將機房運維管理人員從繁雜的運維巡檢工作中解脫出來。通過本系統(tǒng)的部署應(yīng)用，機房管理人員能夠及時調(diào)整機房空調(diào)的工作設(shè)置值或調(diào)整機房內(nèi)的設(shè)備分布情況。同時，機房管理人員還可以根據(jù)當?shù)馗骷竟?jié)的溫濕度狀況適時調(diào)整，及時防范因溫濕度質(zhì)量造成不必要的設(shè)備損壞，很大程度上提升了運維質(zhì)量，提高了機房監(jiān)控管理的工作效率。下一步，機房管理者可根據(jù)日常運維需求不斷擴展系統(tǒng)功能，如高溫郵件報警功能、短信報警功能、數(shù)據(jù)分析、圖形展示功能等，將該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、場景不斷擴大，發(fā)揮出更大的作用。