【解決方案】數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應用方案

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 數(shù)據(jù)中心

2 設計原則——以某銀行為例

2.1原則

銀行機房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設計應遵循“集中化、一*化、智能化”的設計模式，采用高標準的監(jiān)控系統(tǒng)設計原則，實現(xiàn)主動、高*、流程化的監(jiān)控管理。

（1）穩(wěn)定性。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)作為機房基礎設施“管家”，要求２４ｈ不間斷提供服務，這不僅依賴動環(huán)監(jiān)控設備供電的穩(wěn)定性，還依靠網(wǎng)絡通信的可靠性。

（2）安全性。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)信號采集回路應具備良好的保護機制，不會因采集回路故障而造成被監(jiān)控基礎設備誤動作或故障，且系統(tǒng)應具備自檢功能，在基礎設施故障時能及時通過電話或短信等方式告知運維人員設備故障部位、故障性質(zhì)等。

（3）開放性。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)應符合開放式設計標準，預留多種對外接口和兼容ＭＯＤＢＵＳ－ＴＣＰ、ＯＰＣ、ＯＤ－ＢＣ、ＢＡＣＮＥＴ等標準通信協(xié)議，以實現(xiàn)與第三方廠商設備數(shù)據(jù)的傳輸與交換。

（4）可擴展性。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)應可擴容及易維護，以適應數(shù)據(jù)中心機房的擴容、監(jiān)控設備增加等變動情形。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采用計算機網(wǎng)絡、現(xiàn)代通信技術(shù)和控制技術(shù)，對機房動力設備及環(huán)境等進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)無人值守機房的現(xiàn)代化管理。硬件上采用三層架構(gòu)：底層為現(xiàn)場設備層，由被監(jiān)控設備、Ｉ／Ｏ采集模塊等構(gòu)成；中間層為數(shù)據(jù)采集處理層，由各串口服務器、動環(huán)服務器、交換機等構(gòu)成；頂層為數(shù)據(jù)應用層，由監(jiān)控平臺或客戶端等終端構(gòu)成。軟件上采用Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)，在機房中通過安裝各種傳感器及數(shù)據(jù)采集設備進行底層數(shù)據(jù)采集，將所有子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的用戶界面下，對各個子系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)視、控制和協(xié)調(diào)，從而構(gòu)成統(tǒng)一的協(xié)同工作的整體。系統(tǒng)架構(gòu)設計如圖１所示。

2.3硬件構(gòu)成

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)由２臺服務器（雙機熱備）、２臺客戶端ＰＣ機、監(jiān)控大屏、核心交換機（Ａ、Ｂ網(wǎng)）、視頻匯聚交換機、門禁接入交換機、采集箱及串口服務器等構(gòu)成。

3 系統(tǒng)運行中的問題及優(yōu)化措施

3.1常見問題

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運行以來，出現(xiàn)過監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新，監(jiān)控平臺電腦“假死”，采集數(shù)據(jù)不準確，系統(tǒng)告警漏報、誤報、頻發(fā)（告警信號抖動）及延遲報警問題。

（1）監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新。

（2）采集數(shù)據(jù)不準確。

（3）實時告警問題。

①告警漏報②告警誤報③告警頻發(fā)④告警延遲

3.2優(yōu)化措施

（1）監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)不刷新問題的解決。運維人員需熟知動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡拓撲，從單點設備故障到網(wǎng)絡故障進行排除，對重要設備必要時可優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡拓撲，對采集設備或裝置進行冗余備份，或?qū)χ匾O(jiān)控對象通信采用Ａ、Ｂ雙網(wǎng)通信。

（2）采集數(shù)據(jù)準確性問題的解決。檢查智能儀表裝置或第三方設備的通信協(xié)議是否準確，與原廠家技術(shù)支持核實設備協(xié)議文本正確性，如更換智能儀表未核對通信協(xié)議，將導致數(shù)據(jù)不準確或無法采集。檢查通信故障，首先檢查物理連接是否存在問題，然后對通信配置進行檢查，檢查波特率、校驗位、串口的設置等是否存在問題。檢查采集裝置或采集箱等設備、溫濕度探測器等硬件自身是否存在故障，排除設備硬件故障導致數(shù)據(jù)采集不準確的問題。

（3）實時告警問題的優(yōu)化。首先嚴格控制智能設備串接數(shù)量，避免串接設備數(shù)量過多引起數(shù)據(jù)上傳緩慢，進而導致告警延遲。合理配置ＦＳＵ掃描時間，通過調(diào)整動環(huán)設備掃描周期來縮短采集裝置對各個測點的問詢時間，以提高采集速度。其次合理選擇設備測點，對重要測點進行合理選擇和優(yōu)化，避免掃描過多的測點造成采集器負擔過重，進而影響采集效率。另外，運維人員應避免非重要數(shù)據(jù)的掃描占用過多資源，引起采集過慢。再者通過軟件手段控制告警頻發(fā)和非合理數(shù)據(jù)引發(fā)的告警，可增加告警回差屏蔽功能，數(shù)據(jù)采集值超出合理范圍的，通過設置有*的閾值上下限，屏蔽此部分數(shù)據(jù)，消誤告警。電磁干擾在傳輸過程中產(chǎn)生的誤告警，除在軟件端進行有門限屏蔽外，還可在傳輸線路上套裝抗干擾磁環(huán)以減少干擾。*后采用人工智能等先進手段增加告警邏輯關系分析和對告警信息進行合理分類。如增加告警溯源功能，劃分主次告警，確定告警產(chǎn)生設備的主從關系，進而對告警信息進行有優(yōu)化，以減少告警“信息轟炸”，同時不漏掉重要告警信息。

4安科瑞動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

通過數(shù)據(jù)中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)中心的門禁狀態(tài)、水浸狀態(tài)，煙霧狀態(tài)，視頻狀態(tài)，環(huán)境狀態(tài)，高低壓配電狀態(tài)，設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并進行實時報警，保障數(shù)據(jù)中心正常運行，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高。同時實現(xiàn)動環(huán)監(jiān)控并對各用能耗能進行能效分析，幫助用戶實現(xiàn)用能效率的優(yōu)化。

4.1系統(tǒng)功能

（1）展示當前數(shù)據(jù)中心總能耗，IT能耗，空調(diào)能耗，及其他能耗并且計算出當前數(shù)據(jù)中心實時PUE值，通過儀表盤形式直觀展示。

（2）選擇查看數(shù)據(jù)中心的中低壓配電系統(tǒng)主接線圖，并在一次圖顯示配電系統(tǒng)當前遙測、遙信數(shù)據(jù)和狀態(tài)。實時監(jiān)測各配電柜的電壓、電流等電力參數(shù)，變電站的溫濕度、煙感、水浸、門禁等環(huán)境情況。

（3）電氣接點溫度實時監(jiān)測，斷路器觸頭、觸臂、母排和線纜連接等位置安裝無線測溫傳感器監(jiān)測接點溫度，便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常導致的事故。

（4）監(jiān)測各變壓器各項參數(shù)，包括負載率、頻率、功率因數(shù)、三相不平衡度等，并且顯示歷時曲線圖，數(shù)據(jù)實時變化。幫助用戶直

（5）電能質(zhì)量在線監(jiān)測，可以監(jiān)測電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫中斷等暫態(tài)事件記錄、ITIC容忍曲線等

（6）系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)頻率，同時監(jiān)測UPS溫度、蓄電池電壓、當前負載下的剩余時間等數(shù)據(jù)。

（7）展示單體電池電壓、內(nèi)阻和溫度，預測電池帶載時剩余時間，每節(jié)電池數(shù)據(jù)均可以設置異常報警，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池異常。

（8）展示精*配電柜內(nèi)進線和饋線回路電氣參數(shù)，包括電流電壓功率電能以及開關狀態(tài)，并可以對數(shù)據(jù)進行報警設置和分級，數(shù)據(jù)取自精*配電柜測量模塊。

（9）展示智能小母線的始端箱和插接箱電氣參數(shù)，包括電流電壓、開關狀態(tài)、插接點溫度，并對數(shù)據(jù)進行報警設置和分級。

（10）通過平面圖顯示數(shù)據(jù)中心能源分布，設備分布情況，并顯示設備能耗數(shù)據(jù)，點擊平面圖上設備可以進入具體設備監(jiān)控界面。

（11）實時顯示當前數(shù)據(jù)中心PUE值以及歷史PUE曲線。并且顯示各分項用能的用能情況及用能排行。監(jiān)測各變壓器運行及負載情況，給出本月變壓器輸出電能排行。

（12）顯示電能消耗日/月/年報表，并可對具體回路選擇曲線圖、餅圖進行展示。對數(shù)據(jù)中心用電數(shù)據(jù)進行同比、環(huán)比分析比較，查看用電趨勢。

（13）監(jiān)測精*空調(diào)的回風溫濕度，出回水溫度，并可以設定精*空調(diào)的溫濕度，達到更好的控制效果。

（14）監(jiān)測數(shù)據(jù)中心溫濕度、開關門、水浸、煙霧、噪聲、氣體濃度狀態(tài)等參數(shù)。曲線圖直觀明了，同時支持歷史數(shù)據(jù)查詢

（15）通過列表顯示各類報警事件數(shù)量，通過柱狀圖顯示逐日報警數(shù)量，提供報警總數(shù)以及增長趨勢。

維管理功能，可針對數(shù)據(jù)中心各主要設備進行巡檢派工，消缺，搶修等維護工作。

4.2 安科瑞動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)選型方案

作者介紹

未曉妃，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為微電網(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。