中小微型綠色數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境監(jiān)控綜合解決方案*

蔡幸波， 陳 實， 于 娟

(1.浙江德塔森特數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司，寧波 315000；2.亞太建設(shè)科技信息研究院有限公司，北京 100120)

1 系統(tǒng)概述

隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，中小微型綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)快速增長，為滿足客戶對數(shù)據(jù)中心低投資、高回報的市場愿景，需要一套可滿足數(shù)量眾多、分布式部署、微型數(shù)據(jù)中心進行集中管控的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，將智能化集中采集、可視化監(jiān)視應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控管理中；實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、分析及觸屏人機互動，支持數(shù)萬臺微型數(shù)據(jù)中心一體機云端統(tǒng)一管控、分布式高可用性集群模式運行，可對數(shù)據(jù)中心內(nèi)部環(huán)境的虛擬仿真實現(xiàn)智能3D可視化管理。

2 系統(tǒng)組成

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用“分布式高可用性集群模式”設(shè)計，由前端采集設(shè)備、觸屏一體機、集中監(jiān)控中心以及智能3D可視化系統(tǒng)四部分等組成,下文將進行詳細介紹。

2.1 前端采集設(shè)備

前端采集設(shè)備包括：溫濕度傳感器、光電煙感探測器、漏水感應(yīng)繩，以及UPS、空調(diào)、配電等數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

溫濕度傳感器采用最新技術(shù)的半導(dǎo)體敏感器件，是測量機柜內(nèi)部、室內(nèi)環(huán)境溫濕度的一體化智能監(jiān)控模塊，具有精度高、成本低、外形美觀、安裝方便等特點。產(chǎn)品設(shè)計有磁鐵安裝方式，特別適用于鐵制機柜內(nèi)部、外部的溫濕度檢測，廣泛應(yīng)用在微模塊數(shù)據(jù)機房獨立智能機柜等場所，實現(xiàn)環(huán)境溫濕度的智能化管理。

光電煙感探測器利用感煙煙霧顆粒原理，采用獨特的結(jié)極設(shè)計以及光電信號處理技術(shù)，具有防塵、防蟲、抗外界光線干擾等功能，從設(shè)計上保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。對緩慢陰燃或明燃產(chǎn)生的可見煙霧有較好的反應(yīng)。適用于多種場合環(huán)境的煙霧監(jiān)測。

漏水感應(yīng)繩是通過配套裝置固定在探測區(qū)域、一旦有水源觸碰到漏水感應(yīng)繩，電導(dǎo)率高于告警門限時，紅色的告警指示燈亮，并向采集器輸出短路報警信號，根據(jù)現(xiàn)場水浸情況，在采集器上調(diào)整漏水檢測的靈敏度，4檔可調(diào)；標配漏水繩長2m，最長監(jiān)測距離可達幾十米，廣泛用于機房、設(shè)備底部等安裝要求較高的環(huán)境。

2.2 觸屏一體機

觸屏一體機安裝在微型數(shù)據(jù)中心主機柜(單體柜、多聯(lián)柜)的前門，對柜內(nèi)的動力(UPS、供配電)、環(huán)境(溫濕度、漏水、照明)以及柜外的安防(視頻、門禁)等設(shè)備的運行情況集中到一塊屏幕上直觀地顯示出來，同時具備門禁管理、告警管理、參數(shù)設(shè)置等功能，集中管理分布在各處的設(shè)備。微型數(shù)據(jù)中心可采用7″電阻式人機交互界面屏，模塊化數(shù)據(jù)中心可采用10″電容式人機交互界面屏系統(tǒng)還可通過網(wǎng)絡(luò)連接到集中監(jiān)控主機，并通過智能3D可視化系統(tǒng)實現(xiàn)在云端進行集中管控和3D可視化管理。

2.3 集中監(jiān)控中心

集中監(jiān)控中心采用分布式高可用性集群模式設(shè)計，系統(tǒng)可支持十萬臺以上觸屏一體機實時互聯(lián)，以地圖模式對大量的數(shù)據(jù)中心節(jié)點數(shù)據(jù)進行集中監(jiān)控，以大屏模式對機房實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、告警信息、統(tǒng)計信息全屏集中展現(xiàn)。

系統(tǒng)實現(xiàn)對大量監(jiān)控數(shù)據(jù)實時處理分析、存儲和輸出等功能，當系統(tǒng)產(chǎn)生報警信息、事件、曲線越限等，系統(tǒng)自動通過集成式短信、手機APP和郵件報警等方式告知用戶報警內(nèi)容，同時發(fā)送至指定運維人員及時處理。

系統(tǒng)采用最新HTML5+AJAX+WebSocket技術(shù)，頁面組態(tài)過程可通過WEB方式進行，且即時生效，支持IE、Safari、Chrome等多瀏覽器。系統(tǒng)支持用戶權(quán)限管理，支持動環(huán)設(shè)備的組態(tài)管理，支持網(wǎng)絡(luò)IP地址管理、報表管理、歷史數(shù)據(jù)查詢、Excel格式報表下載等功能。系統(tǒng)具備自守護和高可用性互備容錯特性，多套主機分布式冗余部署時，任意監(jiān)控主機宕機，冗余主機可實時接管。

2.4 智能3D可視化

智能3D可視化模塊采用最新的3D圖形技術(shù)，實現(xiàn)對項目范圍內(nèi)的所有資產(chǎn)對象的虛擬仿真，以完全3D模式構(gòu)建整個數(shù)據(jù)中心環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心所在建筑外觀、數(shù)據(jù)中心內(nèi)部環(huán)境的虛擬仿真。3D可視化內(nèi)容包括：資產(chǎn)可視化、巡檢管理、容量可視化、鏈路可視化、監(jiān)控可視化、氣流可視化及報警可視化。

智能3D可視化提供動態(tài)巡視功能，可展示監(jiān)控設(shè)備，可模擬打開機柜的動作。系統(tǒng)提供容量可視化統(tǒng)計分析幫助管理人員更加有效管理數(shù)據(jù)中心的容量資源，讓數(shù)據(jù)中心的各類資源的負荷更加均衡，同時借助機柜U位、電力方面的組合容量查詢功能，用戶可以更加快速地完成日常的設(shè)備部署，通過U位、承重、功耗等各種可視化視圖，數(shù)據(jù)中心管理人員將更加清晰地掌握當前的容量情況。

3 監(jiān)控內(nèi)容

3.1 UPS監(jiān)測

UPS是重要設(shè)備的強大后盾，若出現(xiàn)電壓不穩(wěn)或突然斷電，都將大大縮短設(shè)備的使用壽命，所以對UPS的監(jiān)控顯得由為重要。通過UPS提供的智能接口與觸屏一體機進行通訊，管理人員可通過觸屏一體機和WEB瀏覽器對UPS進行實時監(jiān)測，查看運行參數(shù)(如整流器、逆變器、電池、旁路、負載等，具體參數(shù)以協(xié)議為準)，一旦UPS出現(xiàn)故障或停機，觸屏一體機和WEB瀏覽器監(jiān)控參數(shù)點將變紅提醒同時發(fā)出報警信號。

3.2 供配電監(jiān)測

供電情況是IT設(shè)備是否正常運行的直接原因，一旦斷電，設(shè)備將停止運行，若不能得到及時處理，將帶來不可計量的損失。通過智能配電單元與觸屏一體機進行通訊，管理人員可通過觸屏一體機和WEB瀏覽器檢測配電單元的電源參數(shù)(如電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率等，具體參數(shù)以協(xié)議為準)，一旦配電參數(shù)越限，觸屏一體機和WEB瀏覽器監(jiān)控參數(shù)點將變紅提醒同時發(fā)出報警信號。

3.3 精密空調(diào)監(jiān)控

空調(diào)維持符合要求的溫濕度環(huán)境，為及時掌握精密空調(diào)的運行狀況，通過空調(diào)提供的智能接口與觸屏一體機進行通訊，管理人員可通過觸屏一體機和WEB瀏覽器對空調(diào)進行監(jiān)測，展示運行參數(shù)(如回風溫度、濕度、加濕器、去濕器、壓縮機等，具體參數(shù)以協(xié)議為準)，一旦空調(diào)出現(xiàn)故障或停機，觸屏一體機和WEB瀏覽器監(jiān)控參數(shù)點將變紅提醒同時發(fā)出報警信號。

3.4 漏水監(jiān)測

漏水隱患不僅危害大，且不容易發(fā)現(xiàn)，對柜體內(nèi)的漏水狀態(tài)進行實時檢測是十分必要的。在容易出現(xiàn)漏水情況的空調(diào)周圍敷設(shè)漏水繩，一旦有水泄漏碰到漏水繩，觸屏一體機和WEB瀏覽器監(jiān)控參數(shù)點將變紅提醒同時發(fā)出報警信號，第一時間報警并及時通知有關(guān)管理人員排除漏水故障。

3.5 溫濕度監(jiān)測

數(shù)據(jù)中心受氣流及設(shè)備分布的影響，為確保柜體內(nèi)設(shè)備運行的最佳溫濕度環(huán)境，在機柜內(nèi)安裝溫濕度采集設(shè)備，以便實時了解機房設(shè)備環(huán)境變化，防止機柜內(nèi)溫濕度過高或過低導(dǎo)致的設(shè)備宕機或短路等情況發(fā)生。當檢測機房內(nèi)的溫濕度值越過事先設(shè)置的報警界限時，觸屏一體機和WEB瀏覽器監(jiān)控參數(shù)點將變紅提醒以及發(fā)出報警信號。同時可對溫濕度值進行實時曲線查詢，或查詢特定時間段內(nèi)歷史曲線。

3.6 消防監(jiān)測

消防系統(tǒng)是機房必備并單獨成立的子系統(tǒng)，對消防系統(tǒng)的監(jiān)測十分重要，系統(tǒng)通過采集煙感采集器的干接點信號實時監(jiān)測機房區(qū)域的火災(zāi)情況。消防監(jiān)控系統(tǒng)利用監(jiān)控系統(tǒng)多樣穩(wěn)定的報警方式，及時通知相關(guān)管理人員迅速采取行動，以盡可能減少損失。采集器一旦報警，為了保證工作人員安全，發(fā)生報警時及時逃生，系統(tǒng)可實現(xiàn)聯(lián)動門禁系統(tǒng)打開所有的門鎖。讓工作人員能盡快地疏離現(xiàn)場，通過短信、聲光等報警方式通知相關(guān)管理人員。

3.7 門禁管理

門禁管理是監(jiān)控系統(tǒng)通過集成第三方門禁系統(tǒng)達到對門禁系統(tǒng)集成管理的目的，同時也可以對機柜門鎖實現(xiàn)本地屏端密碼或指紋開啟，或者遠程云端管理密碼開啟門鎖。用戶通過操作門禁系統(tǒng)的管理功能，很好地實現(xiàn)了資源共享的目的，也大大提高了管理安全性和效率。

3.8 視頻監(jiān)控

由于機房內(nèi)系統(tǒng)繁多，人員出入也較為復(fù)雜，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)對整個機房的突發(fā)事件及事后取證將提供不可估量的作用。采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)對整個視頻進行管理、圖像偵測、圖像存儲等，可實現(xiàn)視頻查看，及視頻與門禁等其他子系統(tǒng)的聯(lián)動管理。

4 系統(tǒng)界面

4.1 觸屏一體機界面

觸屏一體機界面如圖1～2所示。

圖1 觸屏一體機界操作界面

圖2 觸屏一體機參數(shù)設(shè)置操作界面

4.2 集中監(jiān)控中心界面

集中監(jiān)控中心界面如圖3所示。

4.3 智能3D可視化界面

智能3D可視化界面如圖4所示。

圖3 設(shè)備模式界面

圖4 氣流組織界面

5 結(jié)束語