ICT機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)研究

葛志剛，張永紅，侯永濤（.中國聯(lián)通浙江省分公司，浙江杭州 0000；.中國聯(lián)通蘭州分公司，甘肅蘭州 70000；.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，北京 00048）

0 前言

隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，通信運(yùn)營商的業(yè)務(wù)范圍不斷擴(kuò)展，傳統(tǒng)的通信機(jī)房融合了信息及IT 等業(yè)務(wù)服務(wù)，成為綜合的信息及通信（ICT）業(yè)務(wù)機(jī)房。ICT 技術(shù)發(fā)展和業(yè)務(wù)需求的快速提升，機(jī)房用電量、功率密度和發(fā)熱量急劇增加，配電和空調(diào)系統(tǒng)更趨龐大，日常運(yùn)維管理更加復(fù)雜，對(duì)ICT 機(jī)房的配電管理、熱管理以及空間管理等方面，提出了更高要求。因此，建設(shè)高質(zhì)量的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì)于ICT 機(jī)房安全可靠、高效智能的運(yùn)行，具有重要的意義。

1 ICT機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)組成

ICT 機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施主要包括保障通信設(shè)備和IT 設(shè)備正常運(yùn)行的變配電設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、各類電力變換設(shè)備、后備電池、門禁系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)等，為實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備及機(jī)房環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，ICT 機(jī)房大多建設(shè)了動(dòng)環(huán)、門禁、安防等諸多監(jiān)控系統(tǒng)。

由于不同ICT 機(jī)房運(yùn)營商建設(shè)管理和運(yùn)維管理體系不同，所建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)的種類以及監(jiān)控對(duì)象會(huì)有較大的差異。就中國聯(lián)通而言，不同省份、不同管理部門的建設(shè)模式也同樣存在較大差異，如對(duì)于動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《通信局（站）電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)》（YD/T 1363）的規(guī)定，動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)可以涵蓋高低壓設(shè)備、能耗、視頻、門禁等諸多監(jiān)控對(duì)象，中國聯(lián)通大部分省份遵循了這種建設(shè)模式。還有部分省份則將動(dòng)環(huán)監(jiān)控僅僅定義為對(duì)電力變換設(shè)備、單元式空調(diào)和機(jī)房環(huán)境的監(jiān)控，其他監(jiān)控對(duì)象則分屬不同的監(jiān)控系統(tǒng)，如機(jī)房視頻和機(jī)房門禁作為安防系統(tǒng)建設(shè)，歸屬安保部門，機(jī)房維護(hù)人員無法實(shí)現(xiàn)機(jī)房視頻和門禁等的管理，一般將此類動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)稱為狹義的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)際上，各通信運(yùn)營商對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的分類，都存在相同的情況，不同省公司，甚至同一省公司不同部門的建設(shè)模式各不相同。

表1 所示為目前ICT 機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，相關(guān)監(jiān)控對(duì)象和監(jiān)控系統(tǒng)歸屬關(guān)系。

表1 ICT機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控對(duì)象及監(jiān)控系統(tǒng)歸屬

當(dāng)前，不同的監(jiān)控行業(yè)制定了不同的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)單一行業(yè)編制，關(guān)注某一個(gè)特定的應(yīng)用場景，如視頻監(jiān)控、樓宇自控系統(tǒng)（BA）等。而ICT 機(jī)房的各類基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)作為一個(gè)整體考慮，不同的監(jiān)控對(duì)象之間不是孤立的，而是存在千絲萬縷的聯(lián)系的。為解決這一問題，目前通常方案是建設(shè)一個(gè)ICT 基礎(chǔ)設(shè)施綜合監(jiān)控平臺(tái)，各子系統(tǒng)接入綜合監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)相關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行整合，在統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)智能（AI）運(yùn)維和運(yùn)營，使整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)安全、高效地運(yùn)行。

2 傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方案問題

當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方案通常是，先建設(shè)不同的監(jiān)控子系統(tǒng)，再將不同的子系統(tǒng)融合，接入統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)（也稱基礎(chǔ)設(shè)施綜合網(wǎng)管）。各個(gè)被監(jiān)控設(shè)備到現(xiàn)場監(jiān)控采集設(shè)備的通信口，稱為A 接口；現(xiàn)場監(jiān)控采集設(shè)備到各監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)的通信口，稱為B接口；各監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)到基礎(chǔ)設(shè)備監(jiān)控平臺(tái)之間的接口，稱為C接口；基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)到其他系統(tǒng)的接口，如通信運(yùn)營商的資管系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)管等，稱為D接口。這種建設(shè)模式是當(dāng)前建設(shè)的主流，但也存在諸多問題，阻礙了基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的順利實(shí)施。

2.1 A接口

A 接口是監(jiān)控對(duì)象的通信接口，目前在通信行業(yè)中，YD/T 1363 規(guī)定了A 接口的通信協(xié)議，通信行業(yè)廣泛應(yīng)用的UPS、開關(guān)電源、高壓直流電源以及單元式空調(diào)等設(shè)備普遍采用了該接口協(xié)議，保證被監(jiān)控設(shè)備能夠快速接入監(jiān)控系統(tǒng)，降低了接口協(xié)議接入開發(fā)成本。而對(duì)于非通信行業(yè)專用的設(shè)備，如高低壓配電、柴油發(fā)電機(jī)組等設(shè)備，A 接口仍處于無章可循的局面，監(jiān)控工程實(shí)施時(shí)，需要監(jiān)控廠家技術(shù)人員對(duì)此類設(shè)備進(jìn)行接口協(xié)議的解析和調(diào)測。對(duì)于大型ICT 機(jī)房而言，需要對(duì)大量的被監(jiān)控設(shè)備一一解析，造成人力和財(cái)力的巨大浪費(fèi)，減緩了工程實(shí)施進(jìn)度。

2.2 B接口

B 接口指各類監(jiān)控采集設(shè)備的北向接口，由于B接口長期沒有相應(yīng)的規(guī)范，不同監(jiān)控廠商的B 接口協(xié)議也不相同；在工程實(shí)施時(shí)，B 接口協(xié)議往往與監(jiān)控廠家的監(jiān)控平臺(tái)高度耦合，使監(jiān)控采集設(shè)備B 接口為該廠家獨(dú)有，造成監(jiān)控工程后期擴(kuò)容、原有老舊監(jiān)控采集設(shè)備更換的壟斷。一旦原有監(jiān)控廠家不再進(jìn)行技術(shù)支撐，已建的監(jiān)控系統(tǒng)將處于無法維護(hù)、最終無法使用的局面，造成投資的浪費(fèi)，也為基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行埋下隱患。

2.3 監(jiān)控子系統(tǒng)割裂

不同監(jiān)控系統(tǒng)采用單獨(dú)建設(shè)的模式，該模式存在諸多的問題。

a）不同監(jiān)控系統(tǒng)之間，存在監(jiān)測點(diǎn)的重復(fù)和被監(jiān)控設(shè)備通信接口利用的沖突，不僅浪費(fèi)投資，也會(huì)對(duì)各監(jiān)控系統(tǒng)的順利實(shí)施產(chǎn)生阻礙。如動(dòng)環(huán)監(jiān)控和空調(diào)群控，都需要對(duì)空調(diào)運(yùn)行和機(jī)房環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控；動(dòng)環(huán)監(jiān)控和能耗監(jiān)控，都需要利用配電設(shè)備的通信接口獲取監(jiān)控信息。部分子系統(tǒng)分建，會(huì)造成子系統(tǒng)監(jiān)控資源浪費(fèi)，以及對(duì)被監(jiān)控設(shè)備通信接口占用的沖突。

b）監(jiān)控子系統(tǒng)單獨(dú)建設(shè)，無法數(shù)據(jù)共享，無法實(shí)現(xiàn)重要事件的聯(lián)動(dòng)。如關(guān)鍵設(shè)備告警、機(jī)房水浸、火災(zāi)等重要告警信息，無法與視頻系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，無法及時(shí)記錄告警現(xiàn)場影像，不利于告警事件追溯，也不利于高效處理現(xiàn)場故障；高低壓配電和電力變換設(shè)備告警，如果分屬不同的監(jiān)控系統(tǒng)，無法快速評(píng)估高低壓故障、維修對(duì)后續(xù)相關(guān)電力變換和配電網(wǎng)絡(luò)的影響，也無法在電力變換設(shè)備發(fā)生停電故障時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確地追根溯源。

c）不同監(jiān)控子系統(tǒng)單獨(dú)建設(shè)，采用各系統(tǒng)專用的監(jiān)控采集設(shè)備、交換和傳輸設(shè)備，由于只是對(duì)應(yīng)單一的監(jiān)控子系統(tǒng)，監(jiān)控采集設(shè)備、交換和傳輸設(shè)備配置的接口往往存在盈余，在傳輸線纜大量采用光纖的情況下，各系統(tǒng)分建傳輸，傳輸帶寬也會(huì)大量浪費(fèi)。多監(jiān)控系統(tǒng)分別安裝設(shè)備、布放傳輸線纜，耗費(fèi)大量的工程費(fèi)用。

2.4 C接口

當(dāng)前，建設(shè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)，需要采用C接口從各監(jiān)控子系統(tǒng)獲取監(jiān)控信息，由于子系統(tǒng)涉及行業(yè)和廠家眾多，C 接口沒有統(tǒng)一的規(guī)范要求，部分工程實(shí)施時(shí)，少數(shù)子系統(tǒng)監(jiān)控廠家甚至不提供C 接口協(xié)議，極大地阻礙了基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度。通過C 接口接入，在基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)發(fā)生監(jiān)控信息缺失、錯(cuò)誤告警和遺漏告警時(shí)，也會(huì)增加查找原因的難度。

2.5 監(jiān)控中心平臺(tái)功能

目前，各家公司基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件功能也不統(tǒng)一，業(yè)內(nèi)也沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)可循。

a）監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)注點(diǎn)從點(diǎn)到面、從關(guān)注單個(gè)孤立設(shè)備安全運(yùn)行到整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行，從單個(gè)孤立系統(tǒng)到多系統(tǒng)融合、海量數(shù)據(jù)共享、大數(shù)據(jù)分析和AI智能輸出，這一切都依賴于翔實(shí)、準(zhǔn)確、開放的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，而各監(jiān)控廠家私有化的數(shù)據(jù)庫無疑成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的壁壘。缺少海量數(shù)據(jù)共享，監(jiān)控系統(tǒng)的智能化分析將無從談起。

b）除了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、準(zhǔn)確告警、數(shù)據(jù)存貯等功能，監(jiān)控系統(tǒng)的軟件功能可以分為2類。

一類是根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)營方制度和運(yùn)維人員要求，定制開發(fā)的運(yùn)維管理和運(yùn)營流程，是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。

另一類則是根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的組成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行理論分析、數(shù)學(xué)建模，最終實(shí)現(xiàn)AI智能輸出，尤其是對(duì)供配電、熱管理以及空間等基礎(chǔ)設(shè)施的重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效運(yùn)行，準(zhǔn)確預(yù)警，提高基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行的安全性。在今后較長的時(shí)期，這類功能必定是基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于當(dāng)前對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能缺少完善的評(píng)估機(jī)制，目前部分監(jiān)控廠家往往以此為噱頭，進(jìn)行夸大宣傳和概念展示，而工程實(shí)現(xiàn)則是偷換概念或淺嘗輒止，擾亂了監(jiān)控市場的健康發(fā)展。

3 ICT基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

ICT 基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)包括數(shù)據(jù)采集、通信接口、傳輸、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)功能第三方評(píng)估等方面。

3.1 監(jiān)控采集設(shè)備

ICT 機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施包括各類變配電設(shè)備、電力變換設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、門禁和視頻監(jiān)控等，從原理上看，除了視頻監(jiān)控采用專有的圖像編解碼技術(shù)，其他監(jiān)控系統(tǒng)的底端采集設(shè)備接口都是由各類通信口、模擬輸入AI、數(shù)字輸入DI和數(shù)字輸出DO等組成，這些接口具有國際標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)上是統(tǒng)一的，不同的監(jiān)控采集設(shè)備在物理接口方面可以完全一致。在工程實(shí)施中，不同的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的、通用的監(jiān)控采集設(shè)備，完成所有基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控對(duì)象的接入，實(shí)現(xiàn)采集設(shè)備的統(tǒng)一。

3.2 通信接口和傳輸

在統(tǒng)一監(jiān)控采集設(shè)備基礎(chǔ)上，應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)控采集設(shè)備的B 接口類型和B 接口協(xié)議。目前，部分通信運(yùn)營商制定了B 接口通信協(xié)議，約束監(jiān)控設(shè)備廠家的采集設(shè)備，使不同廠家的監(jiān)控采集設(shè)備可以混合組網(wǎng)，互相替換，同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控采集設(shè)備和監(jiān)控中心平臺(tái)軟件的解耦。

目前，中國聯(lián)通已經(jīng)頒布實(shí)施了動(dòng)環(huán)監(jiān)控B 接口企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在部分省公司得到實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了不同廠家監(jiān)控采集設(shè)備混合組網(wǎng)、接入第三方監(jiān)控中心平臺(tái)軟件。中國聯(lián)通B 接口協(xié)議內(nèi)容涵蓋了當(dāng)前ICT 機(jī)房應(yīng)用的主流動(dòng)力設(shè)備、機(jī)房環(huán)境及其監(jiān)測點(diǎn)，并制定了靈活擴(kuò)充被監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)測點(diǎn)的規(guī)則，用于可能出現(xiàn)的新型設(shè)備和新增監(jiān)測點(diǎn)，可以滿足ICT 機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)被監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)測點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化需求。

圖1所示為基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中，消防系統(tǒng)屬于國家強(qiáng)制要求必須單獨(dú)組網(wǎng)；空調(diào)BA 系統(tǒng)短時(shí)間內(nèi)仍處于少數(shù)幾家國外公司壟斷局面，也采用單獨(dú)組網(wǎng)。其他所有的監(jiān)控系統(tǒng)，都采用共用監(jiān)控采集設(shè)備和傳輸進(jìn)行整合，將極大降低工程投資。同時(shí)，消防和空調(diào)BA 仍采用先建設(shè)子系統(tǒng)、再接入基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)的模式。在ICT 機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)，根據(jù)需求定制開發(fā)不同的軟件功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的綜合管理。

圖1 基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)結(jié)構(gòu)

3.3 中間數(shù)據(jù)庫

當(dāng)前各監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為廠家私有，若私有數(shù)據(jù)庫接口不開放，不可能實(shí)現(xiàn)前期已經(jīng)獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的共享。因此，在保留原有廠家私有數(shù)據(jù)庫前提下，制定標(biāo)準(zhǔn)的中間數(shù)據(jù)庫，監(jiān)控系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，將運(yùn)行數(shù)據(jù)同時(shí)寫入標(biāo)準(zhǔn)化的中間數(shù)據(jù)庫，方便第三方調(diào)取使用；同時(shí)，該數(shù)據(jù)庫也可以作為監(jiān)控廠商私有數(shù)據(jù)庫的備份。

3.4 系統(tǒng)功能的測試評(píng)估

與ICT 行業(yè)大量使用的單元式空調(diào)、電力變換等設(shè)備不同，各類監(jiān)控系統(tǒng)沒有入網(wǎng)檢測，缺少專業(yè)的檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測機(jī)構(gòu)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試評(píng)估，在工程招標(biāo)時(shí)只能依靠投標(biāo)廠家的技術(shù)應(yīng)答、廠家規(guī)模、以往業(yè)績和報(bào)價(jià)等因素，選擇中標(biāo)方，缺少可量化的技術(shù)指標(biāo)約束，最終往往是低價(jià)中標(biāo)，最終導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)處于低研發(fā)投入、低水平競爭、劣幣驅(qū)逐良幣的局面。

因此，制定系統(tǒng)軟件性能測試要求，細(xì)化測試項(xiàng)目、測試指標(biāo)、測試方法和測試分級(jí)，開展可量化的第三方測試，公開評(píng)測監(jiān)控廠商軟件平臺(tái)性能，從系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性、系統(tǒng)響應(yīng)實(shí)時(shí)性以及智能化程度等方面，進(jìn)行科學(xué)地評(píng)判，改變當(dāng)前僅靠廠家宣傳和技術(shù)應(yīng)答書進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀。

4 結(jié)束語

ICT 機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)先行、智能化分析為發(fā)展重點(diǎn)的原則，制定相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控采集設(shè)備、接口協(xié)議以及中間數(shù)據(jù)庫的通用性，搭建起完善的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，為智能化分析提供翔實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)源。

a）不同系統(tǒng)共用底端采集設(shè)備和傳輸，執(zhí)行開放的北向接口，可極大降低建設(shè)投資，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心平臺(tái)軟件和底端采集硬件的解耦。

b）建設(shè)統(tǒng)一的監(jiān)控中心軟件平臺(tái)，制定標(biāo)準(zhǔn)的中間數(shù)據(jù)庫，按需求定制不同的軟件功能模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、多系統(tǒng)融合和監(jiān)控系統(tǒng)的快速聯(lián)動(dòng)。

c）在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘、分析，以供配電、熱管理和空間管理等方面為重點(diǎn)，完善基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)學(xué)建模，輸出智能化決策，真正實(shí)現(xiàn)ICT機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施安全可靠、智能高效的運(yùn)行。