集中監(jiān)控管理平臺(tái)在云計(jì)算中心的應(yīng)用

崔麗麗，唐學(xué)斌，魏煥君

（1.河鋼集團(tuán)唐鋼技術(shù)中心，河北唐山 063016；2.河鋼集團(tuán)唐鋼信息科技分公司，河北唐山 063016）

0 引言

河鋼集團(tuán)唐鋼云計(jì)算中心是對(duì)公司冷源、空調(diào)、通風(fēng)、自然冷卻、連續(xù)制冷、柴發(fā)、供回油路、集中加濕、變壓器、動(dòng)力配電、IT 配電、UPS、蓄電池、防雷、電梯、新排風(fēng)、水管等所有機(jī)房供輔設(shè)備和溫度、濕度、氫氣濃度等現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控、檢測(cè)、信息共享、相互協(xié)調(diào)和聯(lián)動(dòng)的集中監(jiān)控管理平臺(tái)，其作用是完成能效分析和信息發(fā)布，并實(shí)現(xiàn)與安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的集成與聯(lián)動(dòng)。

1 集中監(jiān)控管理平臺(tái)系統(tǒng)組成及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

1.1 集中監(jiān)控管理平臺(tái)系統(tǒng)組成

集中監(jiān)控管理平臺(tái)由動(dòng)環(huán)監(jiān)控、自控、蓄電池監(jiān)控、安防和信息發(fā)布系統(tǒng)組成。

1.2 集中監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

集中監(jiān)控管理對(duì)弱電系統(tǒng)中的安防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、自然冷卻系統(tǒng)、連續(xù)制冷系統(tǒng)、應(yīng)急柴發(fā)系統(tǒng)、供回油系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)、濕度監(jiān)測(cè)、漏水檢測(cè)、集中加濕系統(tǒng)、高壓供電監(jiān)控系統(tǒng)、IT 配電系統(tǒng)、動(dòng)力配電系統(tǒng)、UPS 系統(tǒng)、蓄電池系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、氫氣濃度、微正壓、能效分析等系統(tǒng)以及相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、管理和控制，從而實(shí)現(xiàn)高度統(tǒng)一的信息共享、相互協(xié)調(diào)和聯(lián)動(dòng)功能，并建立起整個(gè)云計(jì)算中心集成監(jiān)控管理平臺(tái)的監(jiān)控和管理界面，從該界面上可獲取全面的系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)信息資源的優(yōu)化管理和共享[1]。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

集中監(jiān)控管理平臺(tái)采用模塊化“分布式”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足全天24 h 不間斷運(yùn)行[2]。實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)一告警及本地化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)基于TCP/IP，完全實(shí)現(xiàn)各機(jī)房集中或分散監(jiān)控[3]。可同時(shí)支持B/S、C/S 兩種方式訪問(wèn)，管理人員可通過(guò)內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控或管理。平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 集中管控平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)可分為4 個(gè)層級(jí)，分別是：現(xiàn)場(chǎng)采集層、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層、統(tǒng)一管理層和遠(yuǎn)程管理層。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)采集層

由各種I/O 采控模塊、傳感器組成，通過(guò)RS485 方式采集數(shù)據(jù)中心IDC（Internet Data Center，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）機(jī)房的供電、制冷、消防等系統(tǒng)和IDC 機(jī)房環(huán)境參數(shù)中的溫濕度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并傳到所在區(qū)域計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的本地嵌入式服務(wù)器中。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層

由服務(wù)器和串口服務(wù)器組成，分別負(fù)責(zé)收集與處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)。

2.3 統(tǒng)一管理層

由集中管理平臺(tái)和相關(guān)硬件服務(wù)器及報(bào)警系統(tǒng)組成。集中管理平臺(tái)是集中管控系統(tǒng)的大腦，是它的管理和調(diào)度中心，并將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并根據(jù)相關(guān)規(guī)則進(jìn)行處理，儲(chǔ)存在中心管理服務(wù)器中（使用雙機(jī)熱備方式進(jìn)行冗余，并同時(shí)支持P/C、B/S），同時(shí)采取全備份模式儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2.4 遠(yuǎn)程管理層

集中管控系統(tǒng)便于管理人員的使用，同時(shí)支持B/S 和C/S架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。整個(gè)系統(tǒng)基于模塊化實(shí)施，對(duì)數(shù)據(jù)中心的本地系統(tǒng)沒(méi)有影響，同時(shí)管理及運(yùn)維人員可以在系統(tǒng)管理員賦予相關(guān)權(quán)限的情況下，對(duì)IDC 機(jī)房的部分設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

3 集中管控平臺(tái)主要功能及技術(shù)

3.1 動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

IDC 機(jī)房集中管控平臺(tái)使用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行集中管控。IDC 機(jī)房集中管控平臺(tái)由數(shù)據(jù)采集層、監(jiān)控中心和系統(tǒng)管理服務(wù)器組成，其主要功能如下：

3.1.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集層

通過(guò)網(wǎng)線及信號(hào)線直接連接各種被監(jiān)控設(shè)備，采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)RS485 方式上傳到監(jiān)控服務(wù)器。電源及監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)控情況見(jiàn)表1，配電設(shè)備監(jiān)控情況見(jiàn)表2。

表1 電源及監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)控情況

表2 配電設(shè)備監(jiān)控情況

3.1.2 監(jiān)控服務(wù)器

將采集的IDC 數(shù)據(jù)中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理，并根據(jù)用戶需要發(fā)送遠(yuǎn)程控制設(shè)備的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)IDC 機(jī)房設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。嵌入式服務(wù)器具有兩個(gè)網(wǎng)口，在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)雙路上聯(lián)，當(dāng)任何一個(gè)服務(wù)器網(wǎng)口或上聯(lián)線路故障時(shí)，環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)采集、處理能持續(xù)進(jìn)行。

3.1.3 系統(tǒng)管理服務(wù)器

用于管理及運(yùn)維人員對(duì)IDC 機(jī)房各種設(shè)備工作狀態(tài)的了解及管控，通過(guò)系統(tǒng)管理服務(wù)器的監(jiān)控界面可以直接對(duì)IDC 機(jī)房的相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并且整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器硬件采用雙機(jī)熱備冗余方式，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 自控系統(tǒng)

自控系統(tǒng)包含制冷及風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)控制系統(tǒng)，由上位管理主機(jī)、系統(tǒng)軟件、現(xiàn)場(chǎng)直接數(shù)字控制器、傳感器、執(zhí)行器等部件構(gòu)成，具備顯示、控制及自動(dòng)記錄受控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、起?？刂啤⒖刂茀?shù)修改等功能，實(shí)現(xiàn)空調(diào)、新風(fēng)、排風(fēng)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)與集中監(jiān)控功能。

3.2.1 監(jiān)視功能

系統(tǒng)采用全中文圖形操作應(yīng)用軟件，此應(yīng)用軟件含有工藝流程圖、監(jiān)控點(diǎn)表及數(shù)據(jù)中心平面布置圖，以動(dòng)態(tài)圖形的模式顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，便于管理及運(yùn)維人員對(duì)數(shù)據(jù)中心的所有狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。

3.2.2 控制功能

能在中央控制器通過(guò)對(duì)圖形的操作或預(yù)先編制的控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，通過(guò)選擇操作可進(jìn)行運(yùn)行方式的設(shè)定，可通過(guò)菜單查看和修改參數(shù)。

3.2.3 報(bào)警功能

當(dāng)監(jiān)控的設(shè)備出現(xiàn)故障、監(jiān)控的參數(shù)超出用戶設(shè)定參數(shù)時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息，報(bào)警信息以對(duì)話框的形式在系統(tǒng)界面中彈出，涉及到的嚴(yán)重故障信息同時(shí)轉(zhuǎn)化為聲光報(bào)警，所有報(bào)警的相關(guān)信息都保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可以調(diào)出歷史數(shù)據(jù)分析圖，供運(yùn)維人員查詢分析。

3.3 蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)

（1）對(duì)IDC 機(jī)房UPS 設(shè)備電池充放電狀態(tài)、電池電壓電流、電池內(nèi)阻及溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（2）顯示電池組充放電狀態(tài)，產(chǎn)生事件報(bào)警并記錄異常情況；同時(shí)監(jiān)控模塊配置外部通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。

（3）遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)蓄電池組各單體的參數(shù)，可查詢歷史參數(shù)，并對(duì)蓄電池組的各種故障進(jìn)行報(bào)警。

3.4 安防系統(tǒng)

平臺(tái)通過(guò)TCP/IT 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議集成了第三方安防系統(tǒng)。安防系統(tǒng)包括視頻系統(tǒng)和門(mén)禁系統(tǒng)，其中視頻系統(tǒng)通過(guò)調(diào)用視頻并支持回放功能并以地圖形式標(biāo)注攝像頭地點(diǎn)，使技術(shù)人員快速定位目標(biāo)處。門(mén)禁系統(tǒng)同樣采用地圖形式標(biāo)注防火門(mén)地點(diǎn)，通過(guò)調(diào)用第三方門(mén)禁實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)功能。

4 結(jié)語(yǔ)

集中管控平臺(tái)在河鋼唐鋼云計(jì)算中心投用后運(yùn)行良好，并且多次發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題。漏水報(bào)警4 次，蓄電池電壓、內(nèi)阻異常有效報(bào)警3 次，機(jī)房溫濕度異常多次，空調(diào)報(bào)警5 次等。通過(guò)集中管控平臺(tái)的報(bào)警，及時(shí)了解到設(shè)備的異常情況，及時(shí)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行處理，防止事故的發(fā)生，尤其是蓄電池電壓、內(nèi)阻異常的有效報(bào)警，避免了火災(zāi)事故的發(fā)生。下一步，準(zhǔn)備利用該平臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行分析，提高設(shè)備利用率、降低中心PUE（評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)）值，以達(dá)到降本增效的目的。