关键词 数据中心 基础设施 动环监控系统 基础设施管理系统软件平台

1 前言

    数据中心动环监控系统是由运行于Linux操作系统、MongoDB数据库环境的数据中心基础设施管理系统（DCIM）软件平台和基于现场设备层、现场设备数据采集层、数据处理层、数据业务层的设备构架的硬件系统组成。动环境监控系统包括：数据中心动力监控即数据中心电气设备监控、数据中心环境监控、数据中心安防监控等三部分监控并统一集成在一个管理平台实现集中监控。

2 数据中心电气设备监控

    数据中心的电气设施主要包括10KV进线柜、馈线柜、变压器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、高压直流屏、高压综保、柴油发电机、柴发并机系统、ATS/STS、低压配电柜、UPS、直流电源屏、蓄电池监控、精密列头配电柜、PDU、防雷器。

    对于10kV配电设施，动环监控系统主要监测进线、出线的三相电压、三相电流、功率、功率因数、电度等，同时采集开关的分合状态、故障状态、报警状态等开关量状态；对变压器监测的参数也包括变压器自带温控、温显装置，以及变压器的遥测、遥信量；对高压直流屏的合母电压、控母电压、电池电流、控母电流等参数，过压、欠压、整流模块故障等状态参数信息以及ATS工作状态、动作设定值、报警信息；STS各元器件工作状态、STS负荷率、STS输入电压、输入电流、输出功率、STS报警参数信息进行监测。

    对于低压配电设施，动环监控系统主要监测各级交直流配电柜的主回路、分回路的参数，包括电压、电流、频率、功率、功率因数、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度等，监视各级开关的闭合状态。UPS电源系统参数包括输入输出电压、电流、频率、功率、蓄电池组的电压、后备时间、温度等；状态包括整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的状态；显示和记录各种参数的变化曲线，并对各种报警信号进行纪录和提醒。

    对于柴油发电设施，动环监控系统主要监测三相输出电压，三相输出电流，输出频率/转速，水温（水冷），润滑油油压，润滑油油温，启动电池电压，输出功率等；遥信信号有：工作状态（运行/停机），工作方式（自动/手动），主备用机组，自动转换开关（ATS）状态，过压，欠压，过流，频率/转速高，水温高（水冷），皮带断裂（风冷），润滑油油温高，润滑油油压低，启动失败，过载，启动电池电压高/低，紧急停车，市电故障，充电器故障等；遥控信号有：开/关机，紧急停车，选择主备用机组等；也需对柴发并机系统的进线、出线的三相电压、三相电流、功率、功率因数、电度等电参量，开关的分合状态、故障状态等开关量状态，以及保护装置信息及各类重要报警信息参数进行监测。

3 数据中心环境监控

    数据中心的环控设施主要包括数据中心的精密空调、泄漏（漏水或漏油）监控、温湿度、蓄电池室氢气传感器、多联机系统、火灾状况监测。

    动环监控系统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（水冷式空调还可监测到冷却水塔的补水池液面状态、冷却水塔风扇状态、冷却水阀门状态等）等各种工作状态。

    泄漏监测通过采集测漏主机的报警信号监测漏水(油)感应线上任何点的漏水(油)情况和漏水(油)故障情况，以及报警信息处理和报警复位，对于定位测漏主机的监测，还可在画面上精确显示漏水（油）的位置。

    温湿度监测通过采集温湿度传感器所监测的温度和湿度数据，以直观的画面实时记录和显示数据中心各区域的温湿度数据及变化曲线，以及越界报警信息处理。

    氢气监测是在蓄电池房安装氢气传感器，用于检测蓄电池房的氢气浓度，预防因蓄电池泄漏或漏液而产生氢气的浓度过高带来的危险性。当空气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源，可引起爆炸，使用不当会造成重大损失。

    火灾状况监测是在数据中心火灾发生时，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器探测感知，由探测感知发出电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的地点、时间，并将火灾信息同时传送给数据中心基础设施管理信息平台，联动消防广播、气体灭火、排烟系统、视频监控，跳出发生火灾部位的实施监控和电子地图，使人们能够时采取有效应急措施，扑灭火灾，减少损失。

4 数据中心安防监控

    数据中心安防监控包括数据中心的门禁系统、视频监控系统、周界报警系统，并且直接接入数据中心的安防系统。

    门禁系统通过门禁控制器提供的协议或门禁管制软件监测门的开关状态，刷卡开门的时间、门区及卡号，记录和显示进出门统计资料以及报警信息处理。控制门的开关、门禁系统与视频监控系统联动对进出数据中心的人员进行自动录像等。

    视频监控系统采用视频组态的概念，将各通道的图像以控件组态的方式随意插入某个界面，对有大量监控终端的视频监控系统，以电子地图的方式来集中管理各个场地的数据和图像的界面。将动力环境监控和闭路监控合二为一，因而可以随意实现动力环境与图像的联动控制，一旦有异常事件发生，监控系统自动弹出现场图像画面，即时录像并作报警提示和处理。红外线探测器通过采集红外探头的报警信号实时监测红外布防状态，当有人入侵，监视系统以直观的画面显示报警信息并作报警通知，采取控制措施如联动摄像机，启动录像等。

    周界报警系统是通过安装在防护现场的各种入侵探测器对所保护的区域进行入侵状态探测，一旦发现有入侵行为将产生报警信息，当报警被触发时，信息综合管理平台切换至非法侵入区域，同时开始报警，发出声光告警，提示值班人员注意。控制主机上也可设置模块化的联动输出干节点，可根据实际情况配置，用于触发探照灯开启和相应摄像机的开启，并同时进行录像，同时进行报警中心报警状态、报警时间记录。

5 动环监控系统关键技术

5.1 基础数据采集技术

    动环监控系统硬件构架由现场设备层、数据采集层、数据处理层、业务应用层组成。现场设备主要由电气设备、暖通设备、给排水设备、弱电设备、消防设备、探测设备组成；数据采集层通过数据采集器、标准协议硬件接口组成。

    现场设备层基础信息是以不同的物理量表征的，先进智能的数据数据采集设备将模拟量或数字量转换成精确且遵守标准协议的电信号，才能保证后续数据的准确传输处理应用。因此，基础数据采集技术是集传感器技术、微电子技术、通信技术、机械电子技术、计算机技术、生物识别技术为一体化的数据采集系统。加强对基础性的标准化数据采集设备、传感器的研发是保证智能化、数字化转型升级的基础。

5.2 数据中心基础设施管理系统软件平台技术

    数据中心基础设施管理系统软件平台使用TCP/IP协议连接所有设备，实现系统全网络化结构，平台软件基于B/S结构，支持二次开发，开放的接口可通过HTTP、SMNP等标准接口无缝接入第三方系统平台和被第三方系统集成综合管理信息平台。数据中心基础设施管理系统软件平台需具备开放型、可扩展性、自学习性，为现代智能化、数字化管理与运维提供基础数据信息。

6 结束语

    数据中心动环监控系统作为一个集中化服务平台，针对每个环节和节点的数据进行数据资料的记录、统计分析、剖析工作中，并且将数据结果发送到管理中心，方便管理中心及时掌握前端设备运行情况，统一做出系统部署。数据中心动环监控系统关键技术的有效实施是保证智能化、数字化管理运营的基础。

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