信息化機房智能監控系統設計與研究

董國梁

（兗礦能源集團信息化中心，山東鄒城，273500）

1 機房監控系統現狀分析

為提高機房監控系統的穩定性、提高機房報警響應速度，同時為適應信息化發展步伐，我們提出一種機房智能監控管理系統來解決目前所面臨的問題，使機房智能化數據監測—診斷—維護—決策逐步得到完善[1]。

2 系統概述

機房智能監控系統結構主要分為三層，包括數據采集層、數據服務層、業務應用層。

機房監控系統結構圖如圖1所示。

圖1 系統結構圖

2.1 數據采集層

系統結構第一層是數據采集層。數據采集層的核心是安裝在機房現場的專用工業級嵌入式RTU， RTU通過連接各種傳感器，采集機房的溫濕度、煙霧、漏水、空調開停等狀態，通過編制好的程序，實現對機房環境和設備的實時監控調節。

對于機房內UPS、直流電源、油機、智能交流三相電度表等設備，系統通過RS232或RS485總線方式完成RTU與設備之間的互聯互通，采用GB/T 15969.3-2005標準編程方式對非標通訊協議進行編程設計。通過RTU所提供的自由口編程模塊，循環向設備發出命令請求指令，同時對響應數據進行數據解析，完成數據的實時監控功能。系統部分功能程序如下：

圖2 機房數據采集模塊

2.2 數據服務層

系統結構第二層是數據服務層。數據服務層作為業務服務和底層元數據之間的橋梁，收集數據采集層送來各種數據，管理各數據服務程序之間的聯系，保證各種應用能實時了解數據的變化。為保證數據服務層的安全穩定，我們將其構建于集團公司云計算平臺上,增加了系統的安全性和穩定性。

圖3 機房監控數據顯示屏

2.3 業務應用層

第三層為業務應用層。數據服務層通過科學合理地組織各類底層數據資源及自動一的流程化服務數據，將數據信息進行全面、高效和有序的管理和整合。在海量數據的基礎上，構建面向安全和管理的各種業務應用，進而實現對機房管理的高度信息化、智能化。

3 機房智能監控系統業務應用

3.1 機房環境管理

機房監控對環境數據的監控，是監控系統設計的重點內容之一，主要通過現場探測器，對機房環境數據進行實時監測，具體采用煙感、浸水、溫濕度等傳感器，利用專用RTU等控制系統對環境數據、設備數據進行數據處理，同時通過數據庫技術、WEB技術等實現數據的實時發布。

3.2 機房恒溫恒濕調控

該功能以溫濕度探測器、RTU、紅外遠程控制模塊等為基礎對空調進行自動調溫，RTU在固定時間內循環監測溫度探測器數值，當該數值高于低于設定值時，通過紅外控制器自動調節空調風速、溫度、加除濕等，使機房室內溫濕度保持在恒定狀態。由于RTU屬于過程控制系統，因此在該部分功能設計過程中，對溫濕度探測器采用定時數據采集，從而保證空調對機房溫濕度的穩定和有效調節。

圖4 系統原理圖

3.3 機房供電管理

機房智能管理系統可實現機房設備在線負荷管理、機房全年用電量統計管理等。對機房負載率的監測，能夠實時掌握機房設備的在線情況，并能夠使機房管理人員在機房市電中斷期間，實時掌握機房負載在線率，對保證機房重要設備的安全運行提供數據參考。系統采用RTU、數據庫技術、WEB技術等對機房用電量進行實時采集和統計，分類統計出機房年用電、月用電、日用電和當前用電量，并以報表形式提供給相關領導和管理部門。對于核心節點機房，RTU根據標準電總協議，遙控機房油機開機、關機、市電/油機ATS轉換，滿足在特殊情況下交流設備應急電力供應。

3.4 機房報警聯動

系統通過現場探測器和控制器完成對機房環境信息和設備運行信息的收集，同時在上位組態和WEB網頁中實現報警信息的顯示和報警的聯動功能。

依照YD/T 1821-2008《通信中心機房環境條件要求》，機房按照二類機房和三類機房進行管理，數據范圍如表1所示。

表1 數據范圍表

機房環境和設備參數的嚴格定義，在于保障機房設備的安全和穩定運行。對市電供電電壓的監測，按市電上/下浮動15%的范圍進行監控，當出現電壓過高或過低時，以短信形式將報警信息發送到相關人員手機上。

機房報警聯動功能是在報警發生時，聯動機房內其它非報警設備進行動作。系統主要采用OPC方式，實現與RTU或監控平臺的數據連接，聯動報警現場的視頻監控和錄像功能。系統機構圖如圖5所示。

圖5 報警聯動結構圖

3.5 機房移動信息管理功能

機房移動信息管理系統作為機房監控在智能手機、平板電腦等智能設備上的最新應用，通過調用系統平臺數據庫及視頻監控平臺，使決策層和相關管理人員能夠隨時隨地看到機房安防情況，掌握機房環境、設備狀態，滿足了對機房數據的移動監控要求。

系統基于HTML5技術，依托兗礦集團現有的監控網絡，實現了跨平臺的數據展示，不需要修改即可部署在Android、IOS、Windows Mobile等目前流行的移動設備操作系統中。

移動數據發布系統架構如圖6所示。

圖6 移動數據發布系統架構

系統共分為三層：數據采集層、數據處理層和用戶展示層。數據采集層主要負責提供系統所需要的數據；數據處理層提供了四種功能，即數據封裝將從數據采集層獲取的文本數據進行分析、提煉和數據格式的封裝提供給用戶展示層顯示；接收報警信息并主動推送給用戶展示層；后臺管理為用戶展示層提供權限管理和系統模塊管理；數據展示層即移動客戶端，表現形式為數據列表界面。

3.6 短信報警功能

基于C#語言的短信報警功能，依托于現有的監控平臺，能夠完成報警/解警信息的短信發送任務。機房相關人員可根據報警短信、視頻監控、環境監控等對報警信息進行預處理，確定報警對象和報警等級，及時完成對機房報警源的排查和報警源的處理，保證機房的穩定運行。短信報警原理圖如圖7所示。

圖7 報警短信發送原理圖

機房短信報警系統，使機房少人/無人值守管理成為現實。相關人員通過短信報警功能，能夠在第一時間內掌握機房報警信息，同時結合機房報警聯動功能，實現機房報警的精確定位。

4 結論

機房智能監控系統以專用工業級嵌入式RTU、集團公司監控平臺為基礎，符合煤礦企業處置機房報警、故障等突發事件的要求，通過機房環境監測、設備監測、用電管理、報警聯動、報警短信發送、機房移動信息管理等功能，使決策層、管理人員能夠快速、準確的掌握機房現場報警數據，提高報警處理的響應速度，使事件處理能夠快速有效的開展，為企業的安全生產信息化工作提供良好的支撐。