摘要：为维护数据中心机房动力环境，及时发现隐患，消除故障，降低管理成本，控制能耗，提高运维效率，确保数据中心安全、高效、环保、稳定运行，根据机房管理现状，建立更直观、高效、可视化的机房自动监控系统。基于综合业务实时监控系统技术架构，设计统一监控、集中管理监控平台，全面处理整个机房监控管理所需的重要信息，实现高度统一的界面显示、信息共享、协调联动功能，减轻管理负担，实现综合“监控、管理、控制”。

1.引言
     随着信息技术的发展和普及，天擎、天镜、资源池、核心网络和安全设备在四川气象探测数据中心机房运行，密集精细化程度越来越高，气象数据量迅速增加，计算机系统和通信设备数量日益增加，规模越来越大，中央机房、计算机系统和通信网络已成为主要单位业务管理的核心部分。为保证其安全正常运行，配套机房动力系统、环境系统、消防系统、安全系统应始终稳定协调。传统的机房管理往往不能及时消除故障，对事故发生的时间和责任没有科学的管理；缺乏对故障的综合分析数据，使问题无法得到完善的解决。
基于省级综合业务实时监控系统的技术架构，充分研究机房动力环境的综合监控需求，设计数据中心机房监控系统。该系统实现了机房各种设备的集中监控，主要包括机房动力系统监控、机房环境系统监控和视频监控，具有完善的监控功能。通过网页显示，实时记录各种事件，及时报警故障事件，有效提高运维人员的管理效率，快速有效地消除故障，对故障进行全面的数据分析，实现机房可靠的科学管理。

2.功能设计
2.1 物理架构


2.2系统功能
系统功能主要包括动力监测、环境监测、系统日志、报警管理、数据统计、权限管理等模块。
2.2.1机房动力监测
包括市政电力监控、配电开关状态监控和UPS监控。市政电力监控是通过在配电柜中安装电源计，将市政电源的进线和电流互感器的连接线连接起来，然后用双绞线将电源计与环境监控主机的传感器接口连接起来。从而实现监测电压U、电流I、频率、功率因素、有功功率、无功功率等参数。通过在配电柜中安装配电开关模块，实现配电开关状态监测，连接单个开关模块
空气开关的出线和连接电源防雷器输出的信号，然后用双绞线将配电开关连接到环境监测主机的传感器接口上。从而监测市电配电主要空气开关的断开或关闭状态，以及电源防雷器(带开关量输出)的状态。UPS监控是通过数据线或网络线将UPS直接连接到智能监控模块上，通过智能监控模块将数据转发到环境监控主机上，使监控主机能够直接获取UPS的运行参数、工作状态和报警信息。从而监控UPS整流器、逆变器和电池(电池健康，包括电压和电流)、旁路、负载等部位的运行状态和参数。
2.2.2机房环境监测
包括温湿度监测、漏水检测和视频监控。温湿度监测的实现是通过将温湿度传感器布置在需要监测的区域，将收集到的信号传输到环境监测主机上，并在Web页面上使用动态电子地图实时监测不同空间位置温湿度的真实值。漏水检测的实现是在容易产生漏水的区域铺设漏水感应线，将感应线连接到漏水控制器，然后将控制器的输出信号连接到环境监控主机。当漏水感应线检测到漏水时，系统会立即报警。视频监控可以实时监控机房，并在Web页面上查看。系统支持视频多画面浏览、视频回放和视频控制管理。
2.2.3系统日志
系统日志对自身和主机的操作、操作、访问和报警有日志记录，以追溯问题。自身系统日志记录包括：操作日志、访问日志、报警发送日志。主机日志记录包括：访问日志、操作日志、事件日志。
2.2.4告警管理
当监测项超过设定的上下限值时，确定为报警事件。为避免环境监测量设定的上下限阈值波动，系统不断重复判断为报警事件，重复发送报警信息，增加报警状态。只有当监测量超过上下限值一定时间时，才能判断为报警事件，可以设置预警时间。报警显示通知报警信息和报警反馈信息流程显示，在报警台主页上实现严重报警信息和反馈信息流程查看，根据时间规律查看严重报警生成情况，通过查看一定时间的报警事件，报警信息可以自动关联故障源的配置信息，掌握故障资源的相关管理信息，提高故障处理效率。
2.2.5数据查询
数据统计可以选择查询的起止时间和传感器来查询监控点在此期间的数据。查询内容包括数据采集时间、描述、类型和数据。历史数据可以进行趋势分析、比较分析、报警数据报警次数统计、离线次数统计，并可以查看更多的数据。可以选择起止时间，选择特定的监控对象进行小时、日、月统计。

3.安科瑞动环监测系统介绍设备选型
3.1软件介绍
通过数据中心动态环监控系统，实现数据中心访问控制状态、水浸状态、烟雾状态、视频状态、环境状态、高低压配电状态、设备运行状态实时监控，实时报警，确保数据中心正常运行，避免运行环境失控导致配电设备运行故障，确保维护人员安全，延长设备使用寿命，降低配电室广泛管理导致成本过高。同时，实现动态环监控，分析各能耗能源效率，帮助用户优化能源效率。
3.2系统功能
（1）显示当前数据中心的总能耗、IT能耗、空调能耗等能耗，计算当前数据中心的实时PUE值，通过仪表盘直观显示。
（2）选择查看数据中心中低压配电系统的主接线图，并在一次图中显示配电系统当前的遥测、遥信数据和状态。实时监控各配电柜的电压、电流等电源参数、变电站的温湿度、烟雾感、浸泡、门禁等环境。
（3）电气接头温度实时监测，无线温度传感器监测接头温度安装在断路器接头、触臂、母排、电缆连接处，便于提前发现温度异常引起的事故。
（4）监测各变压器参数，包括负载率、频率、功率因数、三相不平衡等，并显示历时曲线图和实时数据变化。
（5）电能质量在线监测可监测电流和电压谐波畸变率、电压暂升暂降暂停等临时事件记录、ITIC容忍曲线等。
（6）系统采集UPS输入、输出端、旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率，监测UPS温度、电池电压、当前负载下剩余时间等数据。
（7）显示单个电池的电压、内阻和温度，预测带电池的剩余时间。每个电池数据可设置异常报警，及时发现电池异常。
（8）显示精密配电柜内进线和馈线电路的电气参数，包括电流、电压、功率、电能和开关状态，并可设置和分级数据。数据取自精密配电柜测量模块。
（9）显示智能小母线的开始箱和插入箱的电气参数，包括电流电压、开关状态、插入点温度，并对数据进行报警设置和分级。
（10）通过平面图显示数据中心的能源分布、设备分布和设备能耗数据。单击平面图上的设备进入特定的设备监控界面。
（11）实时显示当前数据中心的PUE值和历史的PUE曲线。并显示每个子项目的能源消耗情况和能源消耗排名。监控各变压器的运行和负载，并给出本月变压器输出电能排名。
（12）显示电能消耗日/月/年报表，并可显示具体电路选择曲线图和饼图。对数据中心用电数据进行同比、环比分析比较，查看用电趋势。
（13）监测精密空调的回风温湿度和回水温度，设置精密空调的温湿度，达到更好的控制效果。
（14）监测数据中心的温湿度、开关门、浸泡、烟雾、噪声、气体浓度等参数。曲线图直观清晰，支持历史数据查询
（15）通过列表显示各类报警事件的数量，通过柱状图显示每日报警的数量，提供报警总数和增长趋势。
 (16)维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行检查派工、消缺、抢修等维护工作。

3.3动环监控系统设备选型






4.结束语
     该研究从顶层设计出发，建立数据中心综合监控管理平台，实现机房基础设施的一体化监控、管理。该系统具备全面的监控管理功能、系统兼容能力、系统扩展能力。设计建设流程化、信息化、自动化、智能化、可视化的数据中心基础设施监控管理系统。
可以实现机房基础设施精细化管理，保障机房可用性；实现高度统一的信息共享、相互协调和联动功能，机房整体监控及管理所需要的重要信息进行综合处理、集中管理；实现各子系统之间的信息共享和集中的设备监控、报警管理等功能，并通过信息发布系统实现关键信息的展示与交互操作。
为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源，减少了管理人员的负担，能够快速高效的排除故障，并对已发生的故障做出全面的数据分析。

【参考文献】
【1】杨维发,蔡明,程昌玉.省级地面气象观测自动化运行监控平台设计与应用[J].信息通信,2020(2):153-155.
【2】周立鹤,陈武.智能控制系统在数据机房中的应用[J].云南电力技术,2016(12):141.
【3】许柳竣熙,丁洪伟,施伟凡.广播电视台总控系统传输环网故障监测研究[J].数字通信世界,2018(10):20-21.
【4】熊安元,赵芳,王颖,等.全国综合气象信息共享系统的设计与实现[J].应用气象学报,2015,26(4):500-512.
【5】胡文翔,蔡政,郭伟玮,等.面向RS-485控制网络的Modbus协议扩展及应用[J].自动化仪表,2013,34(4):59-61,65.
【6】肖奇良.动力环境监控系统的发展及前景分析[J].计算机光盘软件与应用,2012(14):95-96
【7】谢银海，张常亮，何星庭，田娟.数据中心机房动环监控系统可视化研究[J].
【8】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版.