摘要：結(jié)合銀行數(shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)銀行數(shù)據(jù)中心機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，分析銀行數(shù)據(jù)中心機(jī)房監(jiān)控對(duì)象、搭建系統(tǒng)監(jiān)控架構(gòu)，給出監(jiān)控實(shí)現(xiàn)方法，*后針對(duì)運(yùn)行一段時(shí)間出現(xiàn)的問題，提出優(yōu)化措施和建議，對(duì)同類工程建設(shè)具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心；動(dòng)環(huán)監(jiān)控；系統(tǒng)架構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

引言

銀行數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電、精密空調(diào)等基礎(chǔ)設(shè)施較多，設(shè)備維護(hù)人力資源較少，增加了基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度和難度。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并進(jìn)行處理，本文設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)運(yùn)行中的主要問題進(jìn)行了優(yōu)化。

1系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象

銀行數(shù)據(jù)中心機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng))的監(jiān)測(cè)對(duì)象可分為三類:一是監(jiān)測(cè)設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，如供配電系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)、ＵＰＳ以及柴油發(fā)電機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)；二是監(jiān)測(cè)和控制機(jī)房?jī)?nèi)的運(yùn)行環(huán)境，如溫度、濕度、漏水、氫氣濃度和消防；三是監(jiān)控人員設(shè)備的進(jìn)出，如門禁、攝像頭、防入侵等安全設(shè)備。但機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器、交換機(jī)、加密機(jī)等安全或網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)不包括在內(nèi)，不在本文討論范圍內(nèi)。

2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)原則

銀行機(jī)房動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“集中、集成、智能"的設(shè)計(jì)模式，采用高標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、高效、流程的監(jiān)控管理。

穩(wěn)定；安全；開放；可擴(kuò)展性。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通信技術(shù)和控制技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)房的動(dòng)力設(shè)備和環(huán)境，實(shí)現(xiàn)無人值守機(jī)房的現(xiàn)代化管理。硬件采用三層架構(gòu):底層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，由監(jiān)控設(shè)備、Ｉ／Ｏ采集模塊等組成；中間層為數(shù)據(jù)采集處理層，由各串口服務(wù)器、動(dòng)環(huán)服務(wù)器、交換機(jī)等組成。頂層為數(shù)據(jù)應(yīng)用層，由監(jiān)控平臺(tái)或客戶端等終端組成。軟件上使用Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)方面，在機(jī)房?jī)?nèi)安裝各種傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行底層數(shù)據(jù)采集，在統(tǒng)一的用戶界面下集成所有子系統(tǒng)，統(tǒng)一監(jiān)控、控制和協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)，從而形成統(tǒng)一協(xié)同工作的整體。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1工程概況

數(shù)據(jù)中心的主機(jī)房設(shè)置在66Ｆ，根據(jù)功能細(xì)分為服務(wù)器機(jī)房一、二、三、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、配電室。Ａ、Ｂ；重要斷路器或配電間的開關(guān)，電量計(jì)，ＵＰＳ以及防雷，主機(jī)房新風(fēng)機(jī)，精密空調(diào)及漏水檢測(cè)，機(jī)柜ＰＤＵ、溫度、濕度、防入侵(紅外檢測(cè))應(yīng)納入動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。ＵＰＳ電池室設(shè)置在－２Ｆ，柴油發(fā)電機(jī)之間的設(shè)置－１Ｆ，三個(gè)電源切換室設(shè)置在1Ｆ，運(yùn)營(yíng)室設(shè)置為7個(gè)Ｆ，安裝在消防氣瓶間Ｆ。動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象見表1。

3.2硬件構(gòu)成

2臺(tái)服務(wù)器(雙機(jī)熱備)動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、２臺(tái)客戶端ＰＣ機(jī)器，監(jiān)控大屏幕，核心交換機(jī)（Ａ、Ｂ網(wǎng)）、視頻匯集交換機(jī)、門禁接入交換機(jī)、收集箱和串口服務(wù)器等。

3.3軟件平臺(tái)

采用動(dòng)態(tài)環(huán)境集中監(jiān)控平臺(tái)軟件Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)，通過在機(jī)房?jī)?nèi)安裝各種傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行底層數(shù)據(jù)采集，外部廠商設(shè)備需要提供通信接口及其開放通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)“翻譯"處理，通過機(jī)房監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行集中監(jiān)控，全中文、圖形化；界面結(jié)構(gòu)層次清晰，數(shù)據(jù)狀態(tài)實(shí)時(shí)反映。集中監(jiān)控平臺(tái)可以在中文運(yùn)行Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系統(tǒng)。采用模塊化設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)環(huán)境集中監(jiān)控平臺(tái)軟件，可以分為采集層、處理層、管理層和展示層，如圖3所示。其中，個(gè)人工作平臺(tái)可以提供動(dòng)環(huán)監(jiān)控主界面、報(bào)警事件清單、待辦事項(xiàng)、報(bào)警等級(jí)統(tǒng)計(jì)，ＰＵＥ可自由選擇的個(gè)性化定制界面，如實(shí)時(shí)曲線、基礎(chǔ)設(shè)施分類餅狀圖等。詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄報(bào)表和數(shù)據(jù)分析報(bào)表可以根據(jù)機(jī)房管理的原始報(bào)表格式生成，存儲(chǔ)格式為Ｅｘｃｅｌ或ＰＤＦ；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)于一年，并具有防篡改功能。在軟件交互界面中，動(dòng)態(tài)環(huán)監(jiān)控模塊可以直觀地看到每個(gè)機(jī)房的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)房名稱、設(shè)備圖標(biāo)等超鏈接可以直接到達(dá)每個(gè)子界面。通過溫度和濕度監(jiān)控、門禁、視頻監(jiān)控、溫度場(chǎng)、漏水監(jiān)控、紅外監(jiān)控、消防監(jiān)控等按鈕。，可以直接到達(dá)每個(gè)子屏幕，并提供基于電子地圖、實(shí)時(shí)曲線、餅狀圖、折線圖、直方圖等多種形式的數(shù)據(jù)顯示模式，方便運(yùn)維人員分析設(shè)備的歷史運(yùn)行趨勢(shì)。

圖2動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控平臺(tái)軟件架構(gòu)圖

系統(tǒng)報(bào)警采用短信、電話、現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音三種報(bào)警方式。報(bào)警等級(jí)分為三個(gè)等級(jí):緊急、重要和一般。不同級(jí)別的報(bào)警通過不同的報(bào)警方式發(fā)送報(bào)警信息。系統(tǒng)可以自動(dòng)提示報(bào)警，顯示報(bào)警信息，無論系統(tǒng)在哪個(gè)圖片。當(dāng)報(bào)警狀態(tài)解除時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)送相應(yīng)的恢復(fù)短信，讓機(jī)房管理人員隨時(shí)掌握相關(guān)動(dòng)態(tài)。

4系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題及優(yōu)化措施

4.1常見問題

自動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行以來，監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)沒有刷新，監(jiān)控平臺(tái)電腦“假死"，數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確，系統(tǒng)報(bào)警漏報(bào)、誤報(bào)、頻繁發(fā)生(報(bào)警信號(hào)抖動(dòng))，報(bào)警延遲。

不刷新監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確；實(shí)時(shí)報(bào)警問題；

4.2優(yōu)化措施

（1）監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)不刷新問題的解決方案。運(yùn)維人員需要熟悉動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，從單點(diǎn)設(shè)備故障到網(wǎng)絡(luò)故障排除。必要時(shí)，他們可以優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，冗余備份采集設(shè)備或設(shè)備，或通信重要監(jiān)控對(duì)象。Ａ、Ｂ雙網(wǎng)通信。

（2）采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。檢查智能儀表設(shè)備或第三方設(shè)備的通信協(xié)議是否準(zhǔn)確，并與原廠商的技術(shù)支持核實(shí)設(shè)備協(xié)議文本的正確性。如果更換智能儀表時(shí)沒有核對(duì)通信協(xié)議，數(shù)據(jù)將不準(zhǔn)確或無法收集。檢查通信故障，首先檢查物理連接是否有問題，然后檢查通信配置，檢查波特率、檢查位置、串口設(shè)置等是否有問題。檢查采集裝置或采集箱、溫濕度探測(cè)器等硬件本身是否有故障，排除設(shè)備硬件故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確的問題。

（3）優(yōu)化實(shí)時(shí)報(bào)警問題。第一，嚴(yán)格控制智能設(shè)備的串聯(lián)數(shù)量，避免串聯(lián)設(shè)備數(shù)量過多導(dǎo)致數(shù)據(jù)上傳緩慢，進(jìn)而導(dǎo)致報(bào)警延遲。合理配置ＦＳＵ通過調(diào)整動(dòng)環(huán)設(shè)備的掃描周期，可以縮短采集裝置對(duì)各測(cè)點(diǎn)的詢問時(shí)間，從而提高采集速度。其次，合理選擇設(shè)備測(cè)點(diǎn)，合理選擇和優(yōu)化重要測(cè)點(diǎn)，避免過度掃描測(cè)點(diǎn)造成收集器負(fù)擔(dān)過重，進(jìn)而影響收集效率。此外，運(yùn)維人員應(yīng)避免掃描非重要數(shù)據(jù)占用過多資源，造成收集緩慢。此外，通過軟件控制頻繁報(bào)警和非合理數(shù)據(jù)引起的報(bào)警，可以增加報(bào)警回差屏蔽功能。如果數(shù)據(jù)采集值超出合理范圍，可以通過設(shè)置有效的閾值上下限來屏蔽這部分?jǐn)?shù)據(jù)，消除誤報(bào)警。除了在軟件端屏蔽有效門限外，電磁干擾在傳輸過程中產(chǎn)生的誤警也可以在傳輸線路上安裝抗干擾磁環(huán)，以減少干擾。*之后，通過人工智能等先進(jìn)手段，對(duì)報(bào)警邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行合理分類。如果增加報(bào)警溯源功能，劃分主次報(bào)警，確定報(bào)警設(shè)備的主從關(guān)系，進(jìn)而有效優(yōu)化報(bào)警信息，減少報(bào)警的“信息轟炸"，同時(shí)不遺漏重要的報(bào)警信息。

5安科瑞動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

通過數(shù)據(jù)中心動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)中心的門禁狀態(tài)、水浸狀態(tài)、煙霧狀態(tài)、視頻狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、高低壓配電狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并進(jìn)行了實(shí)時(shí)報(bào)警，確保數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行，避免了配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證了維護(hù)人員的安全，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，降低了配電室的粗放式管理，導(dǎo)致成本過高。同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)控，分析各種能耗和能效，幫助用戶優(yōu)化能效。

5.1系統(tǒng)功能

（1）通過儀表盤直觀展示當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的總能耗、IT能耗、空調(diào)能耗等能耗，并計(jì)算出當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的實(shí)時(shí)PUE值。

（2）選擇查看數(shù)據(jù)中心中低壓配電系統(tǒng)的主接線圖，并在一張圖中顯示配電系統(tǒng)目前的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)和狀態(tài)。實(shí)時(shí)監(jiān)控各配電柜的電壓、電流等電力參數(shù)，變電站的溫度、濕度、煙霧、水浸、門禁等環(huán)境條件。

（3）電氣接頭溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無線測(cè)溫傳感器監(jiān)測(cè)接頭溫度安裝在斷路器觸頭、觸臂、母排和電纜連接處，便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常引起的事故。

（4）監(jiān)控負(fù)載率、頻率、功率因數(shù)、三相不平衡等各種變壓器參數(shù)。，并顯示歷時(shí)曲線圖和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化。幫助用戶直接

（5）電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)，可監(jiān)測(cè)暫態(tài)事件記錄、ITIC容忍曲線等。電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫停等。

（6）系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)頻率，同時(shí)監(jiān)控UPS溫度、電池電壓、當(dāng)前負(fù)載下的剩余時(shí)間等數(shù)據(jù)。

（7）顯示單個(gè)電池的電壓、內(nèi)阻和溫度，預(yù)測(cè)電池?cái)y帶時(shí)的剩余時(shí)間，每個(gè)電池?cái)?shù)據(jù)都可以設(shè)置異常報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池異常。

（8）展示精密配電柜內(nèi)進(jìn)線和饋線電路的電氣參數(shù)，包括電流、電壓、功率、電能和開關(guān)狀態(tài)，并可設(shè)置和分級(jí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)取自精密配電柜的測(cè)量模塊。

（9）展示智能小母線的始端箱和插入箱的電氣參數(shù)，包括電流電壓、開關(guān)狀態(tài)和插入點(diǎn)溫度，并設(shè)置和分級(jí)數(shù)據(jù)。

（10）通過平面圖顯示數(shù)據(jù)中心的能源分布、設(shè)備分布以及設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊平面圖上的設(shè)備進(jìn)入具體的設(shè)備監(jiān)控界面。

（11）當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的PUE值和歷史PUE曲線實(shí)時(shí)顯示。并顯示每個(gè)子項(xiàng)目的能耗和能耗排名。監(jiān)控變壓器的運(yùn)行和負(fù)載，并給出本月變壓器的輸出電能排名。

（12）顯示每月/年的電能消耗報(bào)表，可以顯示具體電路的曲線圖和餅圖。對(duì)數(shù)據(jù)中心用電數(shù)據(jù)進(jìn)行同比和環(huán)比分析比較，查看用電趨勢(shì)。

（13）監(jiān)測(cè)精密空調(diào)的回風(fēng)溫度和濕度，并能設(shè)定精密空調(diào)的溫度和濕度，從而達(dá)到更好的控制效果。

（14）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度、開關(guān)門、水浸、煙霧、噪音、氣體濃度等參數(shù)。曲線圖直觀清晰，支持歷史數(shù)據(jù)查詢

（15）通過列表顯示各種報(bào)警事件的數(shù)量，通過柱狀圖顯示每天的報(bào)警數(shù)量，提供報(bào)警總數(shù)和增長(zhǎng)趨勢(shì)。

維護(hù)管理功能，可對(duì)數(shù)據(jù)中心各主要設(shè)備進(jìn)行巡檢、消缺、搶修等維護(hù)工作。

5.2 安科瑞動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)選型方案

6結(jié)語(yǔ)

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在銀行數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)中發(fā)揮重要作用，在一定程度上扮演了運(yùn)維人員“眼耳鼻"的角色。動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行在于７×２４ｈ不間斷服務(wù)和重要告警信息能及時(shí)通知相關(guān)運(yùn)維人員。而動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠正確運(yùn)行的關(guān)鍵在于系統(tǒng)架構(gòu)、供電及組網(wǎng)的設(shè)計(jì)。在運(yùn)維過程中，系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，需不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、梳理出問題并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。本文基于銀行數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際出發(fā)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)運(yùn)行出現(xiàn)的問題進(jìn)行合理優(yōu)化，結(jié)果證明該策略的可行性。

【參考文獻(xiàn)】 

【1】萬立勇.數(shù)據(jù)中心機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化探究.［Ｊ］．電工技術(shù)，2022（15）：164-167.

【2】李可，王甲甲．電力企業(yè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行管理平臺(tái)設(shè)計(jì)［Ｊ］．?dāng)?shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2021（39）：196-197.

【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版