集中監控管理平臺在云計算中心的應用

崔麗麗，唐學斌，魏煥君

（1.河鋼集團唐鋼技術中心，河北唐山 063016；2.河鋼集團唐鋼信息科技分公司，河北唐山 063016）

0 引言

河鋼集團唐鋼云計算中心是對公司冷源、空調、通風、自然冷卻、連續制冷、柴發、供回油路、集中加濕、變壓器、動力配電、IT 配電、UPS、蓄電池、防雷、電梯、新排風、水管等所有機房供輔設備和溫度、濕度、氫氣濃度等現場環境進行監控、檢測、信息共享、相互協調和聯動的集中監控管理平臺，其作用是完成能效分析和信息發布，并實現與安防系統、消防系統的集成與聯動。

1 集中監控管理平臺系統組成及實現目標

1.1 集中監控管理平臺系統組成

集中監控管理平臺由動環監控、自控、蓄電池監控、安防和信息發布系統組成。

1.2 集中監控管理平臺實現目標

集中監控管理對弱電系統中的安防系統、空調系統、新風系統、自然冷卻系統、連續制冷系統、應急柴發系統、供回油系統、溫度監測、濕度監測、漏水檢測、集中加濕系統、高壓供電監控系統、IT 配電系統、動力配電系統、UPS 系統、蓄電池系統、防雷系統、氫氣濃度、微正壓、能效分析等系統以及相互關聯的系統與設備進行統一監測、管理和控制，從而實現高度統一的信息共享、相互協調和聯動功能，并建立起整個云計算中心集成監控管理平臺的監控和管理界面，從該界面上可獲取全面的系統信息，實現信息資源的優化管理和共享[1]。

2 系統架構

集中監控管理平臺采用模塊化“分布式”結構設計，滿足全天24 h 不間斷運行[2]。實現集中監控、統一數據處理、統一告警及本地化數據存儲；數據中心機房環境監控系統基于TCP/IP，完全實現各機房集中或分散監控[3]。可同時支持B/S、C/S 兩種方式訪問，管理人員可通過內網、外網進行監控或管理。平臺系統架構如圖1 所示。

圖1 集中管控平臺系統架構

系統可分為4 個層級，分別是：現場采集層、現場監控層、統一管理層和遠程管理層。

2.1 現場采集層

由各種I/O 采控模塊、傳感器組成，通過RS485 方式采集數據中心IDC（Internet Data Center，互聯網數據中心）機房的供電、制冷、消防等系統和IDC 機房環境參數中的溫濕度等實時數據，并傳到所在區域計算機機房內的本地嵌入式服務器中。

2.2 現場監控層

由服務器和串口服務器組成，分別負責收集與處理現場設備采集的數據。

2.3 統一管理層

由集中管理平臺和相關硬件服務器及報警系統組成。集中管理平臺是集中管控系統的大腦，是它的管理和調度中心，并將采集到的實時數據進行收集并根據相關規則進行處理，儲存在中心管理服務器中（使用雙機熱備方式進行冗余，并同時支持P/C、B/S），同時采取全備份模式儲存在數據庫中，為系統的穩定運行提供可靠的數據支撐。

2.4 遠程管理層

集中管控系統便于管理人員的使用，同時支持B/S 和C/S架構對數據的訪問。整個系統基于模塊化實施，對數據中心的本地系統沒有影響，同時管理及運維人員可以在系統管理員賦予相關權限的情況下，對IDC 機房的部分設備進行遠程管理。

3 集中管控平臺主要功能及技術

3.1 動環監控系統

IDC 機房集中管控平臺使用先進的網絡數據技術對相關的實時數據和監控設備進行集中管控。IDC 機房集中管控平臺由數據采集層、監控中心和系統管理服務器組成，其主要功能如下：

3.1.1 現場設備采集層

通過網線及信號線直接連接各種被監控設備，采集現場設備的實時數據，并通過RS485 方式上傳到監控服務器。電源及監測設備的監控情況見表1，配電設備監控情況見表2。

表1 電源及監測設備的監控情況

表2 配電設備監控情況

3.1.2 監控服務器

將采集的IDC 數據中心的實時數據進行存儲、處理，并根據用戶需要發送遠程控制設備的指令，實現對IDC 機房設備的遠程控制。嵌入式服務器具有兩個網口，在網絡上實現雙路上聯，當任何一個服務器網口或上聯線路故障時，環境監視系統監控的數據采集、處理能持續進行。

3.1.3 系統管理服務器

用于管理及運維人員對IDC 機房各種設備工作狀態的了解及管控，通過系統管理服務器的監控界面可以直接對IDC 機房的相應設備進行遠程控制，并且整個系統的服務器硬件采用雙機熱備冗余方式，以保證系統的穩定運行。

3.2 自控系統

自控系統包含制冷及風系統、排風控制系統，由上位管理主機、系統軟件、現場直接數字控制器、傳感器、執行器等部件構成，具備顯示、控制及自動記錄受控機電設備運行狀態、故障報警、起停控制、控制參數修改等功能，實現空調、新風、排風遠程聯網與集中監控功能。

3.2.1 監視功能

系統采用全中文圖形操作應用軟件，此應用軟件含有工藝流程圖、監控點表及數據中心平面布置圖，以動態圖形的模式顯示設備的運行狀態，便于管理及運維人員對數據中心的所有狀態進行實施監控。

3.2.2 控制功能

能在中央控制器通過對圖形的操作或預先編制的控制程序實現對現場設備的控制，通過選擇操作可進行運行方式的設定，可通過菜單查看和修改參數。

3.2.3 報警功能

當監控的設備出現故障、監控的參數超出用戶設定參數時產生報警信息，報警信息以對話框的形式在系統界面中彈出，涉及到的嚴重故障信息同時轉化為聲光報警，所有報警的相關信息都保存在數據庫中，并可以調出歷史數據分析圖，供運維人員查詢分析。

3.3 蓄電池監控系統

（1）對IDC 機房UPS 設備電池充放電狀態、電池電壓電流、電池內阻及溫度進行實時監控。

（2）顯示電池組充放電狀態，產生事件報警并記錄異常情況；同時監控模塊配置外部通信接口實現遠程通信。

（3）遠程監測蓄電池組各單體的參數，可查詢歷史參數，并對蓄電池組的各種故障進行報警。

3.4 安防系統

平臺通過TCP/IT 標準協議集成了第三方安防系統。安防系統包括視頻系統和門禁系統，其中視頻系統通過調用視頻并支持回放功能并以地圖形式標注攝像頭地點，使技術人員快速定位目標處。門禁系統同樣采用地圖形式標注防火門地點，通過調用第三方門禁實現遠程開關功能。

4 結語

集中管控平臺在河鋼唐鋼云計算中心投用后運行良好，并且多次發現設備問題。漏水報警4 次，蓄電池電壓、內阻異常有效報警3 次，機房溫濕度異常多次，空調報警5 次等。通過集中管控平臺的報警，及時了解到設備的異常情況，及時對故障點進行處理，防止事故的發生，尤其是蓄電池電壓、內阻異常的有效報警，避免了火災事故的發生。下一步，準備利用該平臺運行數據對設備進行分析，提高設備利用率、降低中心PUE（評價數據中心能源效率的指標）值，以達到降本增效的目的。