淺析動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用

吳喜民

摘 要：該文首先簡(jiǎn)要介紹動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，以及此系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的現(xiàn)狀；對(duì)數(shù)據(jù)中心中動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)象及動(dòng)環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的原則和特點(diǎn)，進(jìn)行描述，然后根據(jù)該文作者多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，突出分析漏水檢測(cè)系統(tǒng)，溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，安防系統(tǒng)，無(wú)線系統(tǒng)等系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)實(shí)際應(yīng)用時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并針對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題及隱患給出相應(yīng)的解決辦法和建議。為數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)一套功能完善的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，需要與數(shù)據(jù)中心的實(shí)際情況相結(jié)合，量身定做，并不存在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 溫濕度檢測(cè) 漏水檢測(cè) 視頻監(jiān)控 門(mén)禁系統(tǒng) 無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（c）-0074-02

近年來(lái)隨著社會(huì)信息化程度的不斷提高，云計(jì)算技術(shù)在生活中的廣泛運(yùn)用，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，各種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器系統(tǒng)的數(shù)量和規(guī)模與日俱增，各種應(yīng)用深入到千家萬(wàn)戶，覆蓋了社會(huì)各階層，如電子商務(wù)，電子政務(wù)，微店，數(shù)據(jù)推廣，云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等各種各樣的應(yīng)用。這些活動(dòng)及正常應(yīng)用都是基于網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)存儲(chǔ)的正常運(yùn)行，基于數(shù)據(jù)中心的良好健康建設(shè)和發(fā)展。

從近年來(lái)中國(guó)數(shù)據(jù)中心發(fā)展的情況來(lái)看，數(shù)據(jù)中心機(jī)房的面積和數(shù)量都保持著高速的發(fā)展，未來(lái)中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)發(fā)展的推動(dòng)力依然強(qiáng)勁。同時(shí)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的設(shè)備種類(lèi)也越來(lái)越多，包含動(dòng)力設(shè)備在內(nèi)的機(jī)房?jī)?nèi)各種環(huán)境設(shè)備（如供配電、UPS、空調(diào)、消防、安防系統(tǒng)等）須時(shí)刻提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常的運(yùn)行環(huán)境。因此，對(duì)機(jī)房環(huán)境情況和動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控就顯得非常必要和重要。（見(jiàn)圖1）

機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備（如供配電系統(tǒng)、防雷器、UPS電源系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等）的運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境溫度、濕度、潔凈度、機(jī)房?jī)?nèi)漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、供配電的各種參數(shù)狀態(tài)等實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)房遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)的管理功能，保障機(jī)房高效的管理和安全運(yùn)營(yíng)。采用集中管理的模式，大大提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)機(jī)房中心無(wú)人值守的目的。

1 數(shù)據(jù)中心機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及建設(shè)原則

與其他系統(tǒng)相比較，機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控的特殊性表現(xiàn)在以下幾方面。

（1） 被監(jiān)控設(shè)備的類(lèi)別多、品牌雜、型號(hào)種類(lèi)繁多。

（2）被監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用面比較窄，相對(duì)較集中，大多僅用于數(shù)據(jù)、設(shè)備機(jī)房使用。

（3）由于數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備安全性要求高，于是系統(tǒng)主要以監(jiān)視為主，控制較少，以防止誤操作所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)損失。

1.1 機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)目的

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的目的是為了使數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)各系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到保障，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房環(huán)境、動(dòng)力的各項(xiàng)指標(biāo)。在遇到機(jī)房突然停電、環(huán)境溫度過(guò)高、緊急電源故障、非法人員入侵、漏水、火災(zāi)等緊急意外情況時(shí)，能及時(shí)查詢(xún)、記錄、和快速報(bào)警，及時(shí)通知到各相關(guān)人員，第一時(shí)間了解情況，減少到最低損失。

1.2 機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)原則

從機(jī)房實(shí)際情況出發(fā)，在有限的預(yù)算下，追求最高的性能，加快系統(tǒng)建設(shè)周期，使系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)的成本降低。

1.3 機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性

設(shè)備的安全性、可靠性是很重要的指標(biāo)，系統(tǒng)如果具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性和自檢功能，能有效防止操作人員的誤操作引起的故障發(fā)生。

1.4 動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)性

采用先進(jìn)、成熟、實(shí)用的技術(shù)；經(jīng)得起時(shí)代的考驗(yàn)，在使用上簡(jiǎn)潔實(shí)用，適用于各企事業(yè)單位的機(jī)房；系統(tǒng)具有開(kāi)放性、兼容性和靈活性；具有集中統(tǒng)一管理能力，為系統(tǒng)管理提供方便。

2 數(shù)據(jù)中心機(jī)房監(jiān)控的對(duì)象及內(nèi)容

數(shù)據(jù)中心動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該集數(shù)據(jù)中心機(jī)房監(jiān)控和機(jī)房管理于一體，突出體現(xiàn)整體數(shù)據(jù)中心機(jī)房的概念。隨著網(wǎng)絡(luò)信息化和機(jī)房建設(shè)發(fā)展迅猛，也日漸凸顯出其重要性。

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是由現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器和通信設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和軟件組成，其中軟件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處于系統(tǒng)的核心地位。

動(dòng)力系統(tǒng)：一級(jí)配電、二級(jí)配電、發(fā)電機(jī)組、組合電源、UPS、電池、開(kāi)關(guān)、防雷器。

環(huán)境系統(tǒng)：精密空調(diào)、泄漏、溫度、濕度、新風(fēng)機(jī)、氣體、塵埃。

消防系統(tǒng)：消防控制器、煙感探測(cè)器、溫感探測(cè)器、其他消防設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：路由器、交換機(jī)、主機(jī)、服務(wù)器、其它網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。

保安系統(tǒng)：門(mén)禁、閉路視頻監(jiān)控、報(bào)警探頭、其它安全保護(hù)設(shè)備。

3 機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能概括起來(lái)有以下幾個(gè)主要方面。

3.1 實(shí)時(shí)集中監(jiān)視功能

傳統(tǒng)的機(jī)房管理模式采用每天定時(shí)巡視的方式，如早晚各一次的巡查，且人工記錄存檔設(shè)備的一些主要運(yùn)行數(shù)據(jù)。這樣獲得的數(shù)據(jù)僅限于特定時(shí)段，不僅工作單調(diào)，且耗費(fèi)人力，而進(jìn)行集中實(shí)時(shí)監(jiān)控可將此問(wèn)題解決。利用系統(tǒng)的各種前端監(jiān)測(cè)和采集設(shè)備把被監(jiān)測(cè)設(shè)備及環(huán)境的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳送到后臺(tái)，經(jīng)過(guò)軟件處理后，實(shí)時(shí)顯示到終端顯示設(shè)備上。

3.2 報(bào)警功能

報(bào)警指機(jī)房在運(yùn)行中發(fā)生異常情況，如溫濕度異常、漏水事故、停電事故等。報(bào)警意味著機(jī)房的運(yùn)行已經(jīng)被影響，需要馬上解決該事件，避免產(chǎn)生更大的損失。

3.3 歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)功能

除系統(tǒng)的報(bào)警功能外，機(jī)房的管理還有一個(gè)重要的功能，即歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)功能。因?yàn)闄C(jī)房只是一個(gè)用來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計(jì)算機(jī)存放的固定場(chǎng)所，伴隨著機(jī)房的正常運(yùn)行和建設(shè)，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量等都會(huì)產(chǎn)生變化，按目前趨勢(shì)，往往都是越來(lái)越多。所以，從機(jī)房管理角度看，需要擁有機(jī)房設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)資料，就能通過(guò)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把機(jī)房的發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)出來(lái)，早早發(fā)現(xiàn)故障的隱患。從而能夠使機(jī)房的管理水平大幅提高。

3.4 用戶管理功能

用戶管理主要是管理監(jiān)控系統(tǒng)的操作者的權(quán)限，防止沒(méi)有被授權(quán)的人員任意查看或修改參數(shù)設(shè)置等。而授權(quán)則需要分級(jí)進(jìn)行，級(jí)別不同的用戶只能在自己級(jí)別允許的范圍之內(nèi)操作。

3.5 確定需要監(jiān)控的對(duì)象

UPS電源

空調(diào)設(shè)備

漏水檢測(cè)

配電系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)

機(jī)房?jī)?nèi)溫濕度

通風(fēng)系統(tǒng)

防雷系統(tǒng)

消防系統(tǒng)

視頻監(jiān)控

門(mén)禁監(jiān)控

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)控

系統(tǒng)通信的監(jiān)視

3.6 完善的監(jiān)控系統(tǒng)基本要求

從實(shí)際需求出發(fā)，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到以下幾個(gè)要求。

（1）擴(kuò)容：系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)容能力較強(qiáng)。

（2）實(shí)時(shí)：須達(dá)到實(shí)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。

（3）故障報(bào)警：必須有故障分析診斷的能力，能夠準(zhǔn)確判斷和確定故障點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，并彈出故障檢查內(nèi)容的提示，提供報(bào)警恢復(fù)操作。

（4）施工：須能解決機(jī)房施工方面的各種技術(shù)要求。

（5）界面集中統(tǒng)一：須統(tǒng)一所有機(jī)房及所有設(shè)備在單一人機(jī)界面。

（6）監(jiān)控設(shè)備的完整：須可以納入智能型設(shè)備和傳統(tǒng)的設(shè)備到整個(gè)動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)中。

（7）多種終端訪問(wèn)支持：必須支持手機(jī)及移動(dòng)終端等設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問(wèn)。

4 實(shí)際實(shí)施中容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題及其建議方式

由于機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)受到多種條件的限制及其他因素考慮不全面，在系統(tǒng)實(shí)施及正常運(yùn)行時(shí)往往會(huì)有一些意外的情況發(fā)生，特別是在機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，總會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題。接下來(lái)對(duì)漏水檢測(cè)、溫濕度檢測(cè)、安防等系統(tǒng)運(yùn)行、實(shí)施時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題及無(wú)線系統(tǒng)的應(yīng)用，提出一些自己的見(jiàn)解。

4.1 溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

由于在數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)有大量電子設(shè)備在運(yùn)行，所有運(yùn)行中的電子設(shè)備對(duì)溫濕度的要求都很?chē)?yán)格，如果溫度過(guò)高，會(huì)使電子元器件的性能降低，使用壽命縮短；過(guò)低則會(huì)改變?cè)O(shè)備電感、電容、電阻等參數(shù)。濕度也很重要，偏高會(huì)使絕緣材料性能降低，金屬材料氧化腐蝕；偏低可能產(chǎn)生靜電積累而破壞設(shè)備。所以，運(yùn)維人員要對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的溫濕度情況時(shí)刻掌握，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)溫濕度傳感器，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的溫濕度進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)測(cè)，一旦超出設(shè)定范圍，就會(huì)在主機(jī)上報(bào)警，并輸出控制信號(hào)到空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)；或?qū)μ綔y(cè)器和空調(diào)等機(jī)房設(shè)備的分布進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)房溫濕度從局部到整體趨向合理。

實(shí)際數(shù)據(jù)中心機(jī)房在正常運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)溫濕度差別較大，而在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不能夠及時(shí)體現(xiàn)，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)一般是在設(shè)計(jì)時(shí)點(diǎn)位設(shè)計(jì)數(shù)量較少，空間分布不均勻，解決的方法是合理增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；還有一種是機(jī)房局部區(qū)域溫度過(guò)高，甚至導(dǎo)致機(jī)器宕機(jī)情況發(fā)生，這種情況的出現(xiàn)是因?yàn)閷?duì)于高密區(qū)監(jiān)控點(diǎn)位少，需要在高密區(qū)或者高密機(jī)柜內(nèi)適時(shí)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，這樣能夠適時(shí)的反映出各個(gè)區(qū)域的情況，及時(shí)聯(lián)動(dòng)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于機(jī)房節(jié)能，降低PUE值有較大的貢獻(xiàn)。

4.2 漏水檢測(cè)系統(tǒng)

漏水檢測(cè)系統(tǒng)指的是對(duì)水泄漏的檢測(cè)。機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)上下供水管線、冷凍水的管道設(shè)施，消防系統(tǒng)、自來(lái)水爆管等原因等可能發(fā)生強(qiáng)烈漏水，樓上漏水使機(jī)房頂部滴漏等，這些都會(huì)造成機(jī)房漏水。一旦機(jī)房?jī)?nèi)漏水，很可能使得電氣線路短路，系統(tǒng)中斷運(yùn)行，造成很大影響。為防止此種情況發(fā)生，就要求盡早發(fā)現(xiàn)泄漏情況，并準(zhǔn)確知道泄漏的位置，座做出及時(shí)的反應(yīng)。漏水檢測(cè)系統(tǒng)可分為非定位式和定位式檢測(cè)。不定位系統(tǒng)只能報(bào)告發(fā)現(xiàn)漏水，但不能指明位置，定位式即可準(zhǔn)確上報(bào)具體漏水位置。數(shù)據(jù)中心機(jī)房及設(shè)備間，由于其重要性以及漏水隱患在地板下范圍較廣，建議運(yùn)用定位式檢測(cè)，能夠迅速將漏點(diǎn)確定，把故障及時(shí)排除。

根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要在空調(diào)下方的攔水堰周?chē)O(shè)置，還需要在管路、加濕器的下方及房間的周?chē)鷧^(qū)域也要設(shè)置，全方位監(jiān)測(cè)，一旦漏水，迅速反應(yīng)，及時(shí)解決。

4.3 門(mén)禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)與防盜入侵系統(tǒng)的設(shè)置

門(mén)禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)與防盜入侵系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)均有設(shè)置。合理的對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)量、位置布局設(shè)計(jì)，確保各系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)，是系統(tǒng)成功設(shè)置的關(guān)鍵。

在數(shù)據(jù)中心實(shí)際應(yīng)用中，需要注意的是門(mén)禁系統(tǒng)人員權(quán)限的合理設(shè)置，防盜入侵時(shí)間段的設(shè)置及防盜入侵與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。需要詳細(xì)的了解具體需求的前提下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，避免安全隱患的發(fā)生。

4.4 無(wú)線系統(tǒng)的應(yīng)用

基于已建成的數(shù)據(jù)中心，不方便重新敷設(shè)管線的場(chǎng)所或者需要經(jīng)常調(diào)整檢測(cè)位置的場(chǎng)所?？梢允褂脽o(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)與有線傳感網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)安裝方便，布設(shè)迅速，適用于多種場(chǎng)合。

現(xiàn)場(chǎng)采集裝置和檢測(cè)裝置采用無(wú)線專(zhuān)屬，接線簡(jiǎn)單、安裝方便?？煽啃浴?shí)用性、經(jīng)濟(jì)型，便于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的安裝維護(hù)。提高了現(xiàn)場(chǎng)人員操作安全性，降低成本；同時(shí)大大提高了工作效率。

觀察數(shù)據(jù)中心機(jī)房的實(shí)際運(yùn)行情況可知，機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)很好體現(xiàn)了集中管理的優(yōu)勢(shì)，從被動(dòng)的、分散式的人工方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的、集中的預(yù)防式的維護(hù)方式，使人力物力大大節(jié)約，為數(shù)據(jù)中心機(jī)房提供了一個(gè)穩(wěn)定可靠、高效方便、舒適安全的環(huán)境。

綜上所述，為數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)一套功能完善的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，需要與數(shù)據(jù)中心的實(shí)際情況相結(jié)合，并不存在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

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