本文來(lái)自數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理，作者張飛飛中建三局第一建設(shè)工程有限公司安裝分公司數(shù)字科技事業(yè)部項(xiàng)目主任工程師，主要從事數(shù)據(jù)中心建設(shè)弱電專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理方面的工作。
近年來(lái)，全社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加快發(fā)展，數(shù)據(jù)中心是數(shù)字化社會(huì)的重要的基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心的信息化、數(shù)字化、智能化是現(xiàn)代化管理與運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施主要由建筑裝修設(shè)施、電氣設(shè)施、暖通設(shè)施、給排水設(shè)施、消防設(shè)施、弱電設(shè)施構(gòu)成，其中弱電設(shè)施是最具備信息化、數(shù)字化、智能化的部分。數(shù)據(jù)中心的弱電設(shè)施中的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是弱電設(shè)施中集硬件和軟件的綜合信息管理平臺(tái)。本文就對(duì)數(shù)據(jù)中心的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的三種監(jiān)控信息和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行淺要介紹。
1前言
數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是由運(yùn)行于Linux操作系統(tǒng)、MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)（DCIM）軟件平臺(tái)和基于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層的設(shè)備構(gòu)架的硬件系統(tǒng)組成。動(dòng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)中心動(dòng)力監(jiān)控、數(shù)據(jù)中心環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)中心安防監(jiān)控等三部分監(jiān)控并統(tǒng)一集成在一個(gè)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。
2電氣設(shè)備監(jiān)控
數(shù)據(jù)中心的電氣設(shè)施主要包括10KV進(jìn)線(xiàn)柜、饋線(xiàn)柜、變壓器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓熔斷器、高壓直流屏、高壓綜保、柴油發(fā)電機(jī)、柴發(fā)并機(jī)系統(tǒng)、ATS/STS、低壓配電柜、UPS、直流電源屏、蓄電池監(jiān)控、精密列頭配電柜、PDU、防雷器。
對(duì)于10kV配電設(shè)施，動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)進(jìn)線(xiàn)、出線(xiàn)的三相電壓、三相電流、功率、功率因數(shù)、電度等，同時(shí)采集開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)、故障狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量狀態(tài)；對(duì)變壓器監(jiān)測(cè)的參數(shù)也包括變壓器自帶溫控、溫顯裝置，以及變壓器的遙測(cè)、遙信量；對(duì)高壓直流屏的合母電壓、控母電壓、電池電流、控母電流等參數(shù)，過(guò)壓、欠壓、整流模塊故障等狀態(tài)參數(shù)信息以及ATS工作狀態(tài)、動(dòng)作設(shè)定值、報(bào)警信息；STS各元器件工作狀態(tài)、STS負(fù)荷率、STS輸入電壓、輸入電流、輸出功率、STS報(bào)警參數(shù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
對(duì)于低壓配電設(shè)施，動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)各級(jí)交直流配電柜的主回路、分回路的參數(shù)，包括電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、無(wú)功功率、視在功率、有功電度、無(wú)功電度等，監(jiān)視各級(jí)開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)。UPS電源系統(tǒng)參數(shù)包括輸入輸出電壓、電流、頻率、功率、蓄電池組的電壓、后備時(shí)間、溫度等；狀態(tài)包括整流器、逆變器、電池、旁路、負(fù)載等部件的狀態(tài)；顯示和記錄各種參數(shù)的變化曲線(xiàn)，并對(duì)各種報(bào)警信號(hào)進(jìn)行紀(jì)錄和提醒。
對(duì)于柴油發(fā)電設(shè)施，動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)三相輸出電壓，三相輸出電流，輸出頻率/轉(zhuǎn)速，水溫（水冷），潤(rùn)滑油油壓，潤(rùn)滑油油溫，啟動(dòng)電池電壓，輸出功率等；遙信信號(hào)有：工作狀態(tài)（運(yùn)行/停機(jī)），工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)），主備用機(jī)組，自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ATS）狀態(tài)，過(guò)壓，欠壓，過(guò)流，頻率/轉(zhuǎn)速高，水溫高（水冷），皮帶斷裂（風(fēng)冷），潤(rùn)滑油油溫高，潤(rùn)滑油油壓低，啟動(dòng)失敗，過(guò)載，啟動(dòng)電池電壓高/低，緊急停車(chē)，市電故障，充電器故障等；遙控信號(hào)有：開(kāi)/關(guān)機(jī)，緊急停車(chē)，選擇主備用機(jī)組等；也需對(duì)柴發(fā)并機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)線(xiàn)、出線(xiàn)的三相電壓、三相電流、功率、功率因數(shù)、電度等電參量，開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)、故障狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，以及保護(hù)裝置信息及各類(lèi)重要報(bào)警信息參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3環(huán)境監(jiān)控
數(shù)據(jù)中心的環(huán)控設(shè)施主要包括數(shù)據(jù)中心的精密空調(diào)、泄漏（漏水或漏油）監(jiān)控、溫濕度、蓄電池室氫氣傳感器、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、火災(zāi)狀況監(jiān)測(cè)。
動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)精密空調(diào)的回風(fēng)溫度、回風(fēng)濕度、冷凍水進(jìn)出溫度、流量、冷卻水進(jìn)出溫度及冷凍機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵工作電流等參數(shù)；監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)包括壓縮機(jī)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)狀態(tài)、加熱器狀態(tài)、抽濕器狀態(tài)（水冷式空調(diào)還可監(jiān)測(cè)到冷卻水塔的補(bǔ)水池液面狀態(tài)、冷卻水塔風(fēng)扇狀態(tài)、冷卻水閥門(mén)狀態(tài)等）等各種工作狀態(tài)。
泄漏監(jiān)測(cè)通過(guò)采集測(cè)漏主機(jī)的報(bào)警信號(hào)監(jiān)測(cè)漏水(油)感應(yīng)線(xiàn)上任何點(diǎn)的漏水(油)情況和漏水(油)故障情況，以及報(bào)警信息處理和報(bào)警復(fù)位，對(duì)于定位測(cè)漏主機(jī)的監(jiān)測(cè)，還可在畫(huà)面上精確顯示漏水（油）的位置。
溫濕度監(jiān)測(cè)通過(guò)采集溫濕度傳感器所監(jiān)測(cè)的溫度和濕度數(shù)據(jù)，以直觀的畫(huà)面實(shí)時(shí)記錄和顯示數(shù)據(jù)中心各區(qū)域的溫濕度數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)，以及越界報(bào)警信息處理。
氫氣監(jiān)測(cè)是在蓄電池房安裝氫氣傳感器，用于檢測(cè)蓄電池房的氫氣濃度，預(yù)防因蓄電池泄漏或漏液而產(chǎn)生氫氣的濃度過(guò)高帶來(lái)的危險(xiǎn)性。當(dāng)空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%-75%時(shí)，遇到火源，可引起爆炸，使用不當(dāng)會(huì)造成重大損失。
火災(zāi)狀況監(jiān)測(cè)是在數(shù)據(jù)中心火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過(guò)火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)感知，由探測(cè)感知發(fā)出電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間，并將火災(zāi)信息同時(shí)傳送給數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理信息平臺(tái)，聯(lián)動(dòng)消防廣播、氣體滅火、排煙系統(tǒng)、視頻監(jiān)控，跳出發(fā)生火災(zāi)部位的實(shí)施監(jiān)控和電子地圖，使人們能夠時(shí)采取有效應(yīng)急措施，撲滅火災(zāi)，減少損失。
4安防監(jiān)控
數(shù)據(jù)中心安防監(jiān)控包括數(shù)據(jù)中心的門(mén)禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界報(bào)警系統(tǒng)，并且直接接入數(shù)據(jù)中心的安防系統(tǒng)。
門(mén)禁系統(tǒng)通過(guò)門(mén)禁控制器提供的協(xié)議或門(mén)禁管制軟件監(jiān)測(cè)門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，刷卡開(kāi)門(mén)的時(shí)間、門(mén)區(qū)及卡號(hào)，記錄和顯示進(jìn)出門(mén)統(tǒng)計(jì)資料以及報(bào)警信息處理。控制門(mén)的開(kāi)關(guān)、門(mén)禁系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)對(duì)進(jìn)出數(shù)據(jù)中心的人員進(jìn)行自動(dòng)錄像等。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻組態(tài)的概念，將各通道的圖像以控件組態(tài)的方式隨意插入某個(gè)界面，對(duì)有大量監(jiān)控終端的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以電子地圖的方式來(lái)集中管理各個(gè)場(chǎng)地的數(shù)據(jù)和圖像的界面。將動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控和閉路監(jiān)控合二為一，因而可以隨意實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境與圖像的聯(lián)動(dòng)控制，一旦有異常事件發(fā)生，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)彈出現(xiàn)場(chǎng)圖像畫(huà)面，即時(shí)錄像并作報(bào)警提示和處理。紅外線(xiàn)探測(cè)器通過(guò)采集紅外探頭的報(bào)警信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)紅外布防狀態(tài)，當(dāng)有人入侵，監(jiān)視系統(tǒng)以直觀的畫(huà)面顯示報(bào)警信息并作報(bào)警通知，采取控制措施如聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)，啟動(dòng)錄像等。
周界報(bào)警系統(tǒng)是通過(guò)安裝在防護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的各種入侵探測(cè)器對(duì)所保護(hù)的區(qū)域進(jìn)行入侵狀態(tài)探測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)有入侵行為將產(chǎn)生報(bào)警信息，當(dāng)報(bào)警被觸發(fā)時(shí)，信息綜合管理平臺(tái)切換至非法侵入?yún)^(qū)域，同時(shí)開(kāi)始報(bào)警，發(fā)出聲光告警，提示值班人員注意。控制主機(jī)上也可設(shè)置模塊化的聯(lián)動(dòng)輸出干節(jié)點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際情況配置，用于觸發(fā)探照燈開(kāi)啟和相應(yīng)攝像機(jī)的開(kāi)啟，并同時(shí)進(jìn)行錄像，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警中心報(bào)警狀態(tài)、報(bào)警時(shí)間記錄。
5動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)
動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)架由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層組成。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備主要由電氣設(shè)備、暖通設(shè)備、給排水設(shè)備、弱電設(shè)備、消防設(shè)備、探測(cè)設(shè)備組成；數(shù)據(jù)采集層通過(guò)數(shù)據(jù)采集器、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議硬件接口組成。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層基礎(chǔ)信息是以不同的物理量表征的，先進(jìn)智能的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備將模擬量或數(shù)字量轉(zhuǎn)換成精確且遵守標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的電信號(hào)，才能保證后續(xù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸處理應(yīng)用。因此，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)是集傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)為一體化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)性的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳感器的研發(fā)是保證智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的基礎(chǔ)。
5.2數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)技術(shù)
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)使用TCP/IP協(xié)議連接所有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，平臺(tái)軟件基于B/S結(jié)構(gòu)，支持二次開(kāi)發(fā)，開(kāi)放的接口可通過(guò)HTTP、SMNP等標(biāo)準(zhǔn)接口無(wú)縫接入第三方系統(tǒng)平臺(tái)和被第三方系統(tǒng)集成綜合管理信息平臺(tái)。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)需具備開(kāi)放型、可擴(kuò)展性、自學(xué)習(xí)性，為現(xiàn)代智能化、數(shù)字化管理與運(yùn)維提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。
6結(jié)束語(yǔ)
數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)作為一個(gè)集中化服務(wù)平臺(tái)，針對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)和節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的記錄、統(tǒng)計(jì)分析、剖析工作中，并且將數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)送到管理中心，方便管理中心及時(shí)掌握前端設(shè)備運(yùn)行情況，統(tǒng)一做出系統(tǒng)部署。數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的有效實(shí)施是保證智能化、數(shù)字化管理運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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