机房环境集中监控系统设计

摘要：机房是数据中心重要的基础设施，可以比喻为数据中心的摇篮。它是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、存储、传输、交换、管理。计算机设备、服务器设备、网络设备、存储设备等是数据中心机房的核心设备。一旦机房环境设备出现故障，就会影响整个计算机系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。机房环境监控系统主要是针对机房所有的设备及环境进行集中监控和管理的，其监控对象构成机房的各个子系统。机房监控系统基于网络综合布线系统，采用集散监控，在机房监视室放置监控主机，运行监控软件，以统一的界面对各个子系统集中监控。机房监控系统实时监视各系统设备的运行状态及工作参数，发现部件故障或参数异常，即时采取多媒体动画、语音、电话、短消息等多种报警方式，记录历史数据和报警事件。

关键词：环境监控系统 设备监控 计算机机房 开放式数据接口

Abstract: the room is the data center important infrastructure, can be compared to the cradle of the data center. It is to point to in a physical space in the concentration of realizing the information processing, storage, transport, exchange, management. The computer equipment, servers and networking equipment, equipment storage equipment is the core equipment of data center machine room. Once the engine room environment equipment failure, it will affect the whole computer system, for data transmission, storage and system operation reliability of a threat, such as serious accident and cannot be handled in time, it may damage the hardware equipment, cause serious consequence. The engine room environment monitoring system is mainly aimed at room all the equipment and environment monitoring and management focus, the monitoring objects make up the computer each subsystem. Computer room monitoring system based on network integrated wiring system, using distributed monitoring, in computer room monitoring room place monitor host, running monitoring software, in a unified interface to each subsystem centralized monitoring. Computer room monitoring system real-time monitoring system of the equipment running state and working parameters, and found parts fault or abnormal parameters, instant take multimedia animation, speech, telephone, short message and so on many kinds of alarm way, record history data and alarm events.

Keywords: environment monitoring system equipment monitoring computer room open data interface

1引言

随着计算机的发展和普及，其配套的环境设备也日益增多，计算机机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备(供配电、 UPS、空调、温湿度、漏水等)必须时刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响整个计算机系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。对于银行、税务系统、电力调度中心，以及IDC数据中心等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理更为重要，一旦系统故障，造成的经济损失是不可估量的。

2设计原则

2.1实用性：

在系统功能上，我们没有刻意追求华丽的视觉效果，而是力求实用，在保证功能完整的基础上来丰富画面的灵活性和人性化，这一点与传统观念上的机房监控有一定的差异。

2.2功能性：

该系统利用电话语音技术而开发的电话语音报警系统;利用多媒体语音系统开发的现场语音报警系统替代了原有的声光报警系统;历史记录查询功能，所有历史曲线、报警记录均可查询，数据记录时间根据硬盘容量可存储一月到数年;故障处理技术支持文件，我们将所有的设备厂家提供的故障紧急处理编辑成为一个技术支持文件，以便在故障发生时管理人员能够迅速做出一个判断，为减轻损害尽可能节约宝贵的时间。

2.3系统的开放性:

该系统采用COM技术，配有设备自动连接向导，支持多种现场总线、PLC、智能仪表、采集板、智能模块、变频器等; 支持OPC接口，可与任何支持该接口的硬件完美通讯; 内嵌SQL Server系统，支持开放式数据接口(ODBC)，自由管理各种标准的数据库。

2.4具有扩展性：

首先通过我们对智能和非智能设备通过通讯或加装硬件的方式很容易实现系统的扩容，而且对不同种设备、不同的厂家轻易实现集成和后期集成，集成内容已经包含机房的供配电系统、UPS系统、有源谐波滤波系统、精密空调系统、温湿度检测系统、漏水检测系统系统等。

2.5网络化：

网络是现今乃至将来的信息交流的基本途径，我们的系统在设计初始就充分的考虑了这一功能，首先我们的系统具备网络功能、基于TCP/IP所有网络我们全部无障碍连接。

3系统组成

该系统由监控主机、计算机网络、智能模块、远程模块、协议转换模块、信号处理模块、传感器、采集模块、多设备驱动卡、多媒体声卡、智能电话语音卡及短信报警模块等智能设备组成。

4系统结构

该系统采用开放式结构，支持各种传输网络，包括以态网、帧中继网、FDDI网、ATM网、PPP拨号网、令牌网等，只要网络能支持TCP/IP协议就可。

5各监控系统设计

5.1供电及开关监测系统

该系统监测一级、二级交流配电柜的主回路和各分回路的各种参数。如电压、电流、频率、有功功率、功率因数、无功功率、视在功率等;监视各级开关的开关状态。显示和记录各种参数的变化曲线，并对各种报警状态进行记录和报警处理。

一旦供配电系统工作状态不正常，系统会弹出报警画面，通过手机短信、现场语音报警，告知值班人员。

5.2UPS监测系统

UPS内部部件发生故障或运行状态欠佳的随时存在，而这些可能发生的故障凭肉眼是无法监测到的，只有通过UPS本身的内部侦测系统将其运行状态和参数通过协议的方式告诉上位机。我们通过UPS厂家提供的串口通信协议及通讯接口对UPS进行全面系统的监测与诊断。一旦有故障发生，自动弹出报警画面，通过手机短信和现场语音报警，告之相关人员。

5.3精密空调监测系统

采用RS-485总线通讯方式，通过精密空调厂家提供的通讯协议及通讯接口对空调运行状态及参数进行监控。实时监测精密空调的回风温度、回风湿度、冷冻水进出温度、流量、冷却水进出温度及冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵工作电流等参数;监测工作状态包括压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态等各种工作状态;显示和记录各种参数变化曲线，并对各种报警状态进行实时的记录和报警处理。控制空调的启停、调节温度和湿度。可通过系统直接设定空调机的各种参数。一旦有故障发生，自动弹出报警画面，通过手机短信和现场语音报警，告之相关人员。

5.4漏水检测系统

对于计算机机房，防水患和泄漏是十分重要的，机房地板下面强电、弱电线槽线缆分布密集，由于机房空调、水管、暖通漏水以及窗户、天花、外墙渗漏的情况时有发生。一旦发生漏水，造成的损失将是巨大的。在机房里安装泄漏监测系统极其必要。

泄漏检测定位系统是由一条检测液体泄漏的感应线缆和一个带定位显示报警的控制器构成。当泄漏发生时，感应线缆将信号送往控制器，经微处理器处理后，显示泄漏精确位置并同时报警。感应线由4根不同类型导线组成，其中2根由导电聚合物加工而成，其单位长度电阻被精密加工并为定值。

在无泄漏时，其中2根导线间电流为正常，当感应线被泄漏液体浸泡，则2根导电聚合物之间被短接，并使所测电流值发生变化，控制器根据欧姆定律，电阻与长度有关，通过测算，就能得到发生故障泄漏点的位置。

5.5温湿度监测系统

对电子计算机等微电子设备产生影响的各种因素中，温湿度的影响是非常重要的，机房对温度、湿度的要求非常高，对于面积较大的机房，由于设备分布、送风分布等因素影响，机房的不同区域的温湿度不一致，偏移较大的地方对设备的工作状态存在潜在的影响，因此安装温湿度检测系统十分必要，监测温湿度变化状况，及时报告预警信息。

监控系统以直观的画面实时显示温湿度数据和变化曲线，可以根据需要人工设定温湿度报警的阈值，包括超低值、低值、高值、超高值，一旦温湿度达到相应的阈值就会进行越限报警，自动弹出报警画面，通过手机短信、现场语音报警，告之相关人员。

5.6监控中心设计

监控主机是机房监控系统的数据处理中心，采用工控机，基于WinXP/2003等操作系统，运行AZY2008软件。根据报警系统的需要，相应配置显卡、声卡、网卡、多串口卡等。

GSM-modem手机短信服务器：是机房监控系统用来给手机发短消息报警的通讯设备。双频GSM MODEM设计及开发符合ETSI GSM Phase2+标准。

MOXA多串口通讯卡：是机房监控系统的信息传递核心部件。采控模块采集到的设备环境参数以协议数据通过多路总线(RS-232/422/485、Lonworks等)汇接至多串口通讯卡，多串口通讯卡再将数据传给监控主机。同时监控主机对设备的控制命令通过多串口通讯卡以总线协议数据传递给采控模块以驱动执行控制。

6中心软件功能设计

监控管理中心主机安装Windows 2000操作系统，运行SQL Server 或Oracle关系数据库，监控管理中心主机上安装有管理软件，负责接收并存储各下级单元传来的实时信息、报警信息和视频信息，显示监控画面，处理所有的报警信息，记录报警事件，输出电话语音或手机短信等报警内容，打印系统信息，发送管理人员的控制命令给下级单元。

7结论

综上所述，在机房建设中引入智能机房环境监控管理系统，利用先进的计算机技术、控制技术和通信技术，将整个机房的各种动力、环境设备子系统集成到一个统一的监控和管理平台上，通过一个统一的简单易用的图形用户界面，维护人员可以随时随地监控机房的任何一个设备，获取所需的实时和历史信息，进行高效的全局事件管理。该系统为机房维护人员提供了先进的管理手段、实时的管理信息和丰富的历史记录，可以提高对机房系统设备的管理水平，实现科学管理，同时也节省了人力，减轻了维护人员的劳动强度，提高了对突发事件的快速反应能力，减少了事故带来的危害和损失，从而使机房管理步人了一个新的境界，也为机房无人值守创造了条件。

参考文献

[1] 张新房.图解建筑智能化系统.中国电力出版社，2009

[2] 谢秉正.楼宇智能化原理及工程应用.东南大学出版社，2007

[3] 王建章.实用智能建筑机房工程.东南大学出版社，2010

[4] 中华人民共和国工业和信息化部.电子计算机机房设计规范.中国计划出版社，2009

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