机房一体化综合监控系统探讨

蔡育康

摘 要：文章针对目前功能复杂，设备不断增多的IDC机房如何进行有效的管理，对机房的动力环境、视频监控、门禁、防盗、出入管理、节能减排、供电、空调等一体化综合管理进行分析探讨。

关键词：IDC机房；一体化管理；视频监控；安防；智能门禁；节能减排；供电；代维

中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0069-04

1 一体化集中综合监控平台

随着大企业、行业大客户的IT需求水平不断提升，越来越多的企业级IDC机房出现在CIO的规划中，越来越大、越来越复杂的IDC机房也开始出现了，其需要进行良好的管控，传统的动环监控系统的方案也受到挑战，本文探讨采用一体化的集中综合监控平台，实现对IDC机房的一体化管控。

在该一体化综合监控系统模型中，基于统一的监控平台，采用模块化的系统设计，涵盖了运维管理工作中的各个方面，从而形成机房的综合运维管理体系。该一体化综合监控系统由传统动环监控、视频一体化监控、安防一体化监控、节能减排及能耗管理、供电保障管理、代维管理以及其他增值应用等部分构成，其结构如图1所示。

2 传统动环监控方案

2.1 系统结构

传统动环监控的总体系统结构，如图2所示。

2.2 视频一体化方案

如何进一步实现机房的可视化监控，更加直观地掌握现场设备的运行状况、提高安防保障力度，是在维护工作中面临的新问题，也是实现运维综合管理、维护质量迈上新台阶的新课题。

提供动环视频一体化监控的解决方案，在实现机房动力环境集中监控的基础上，融合了机房现场的视频，并将动环监控与视频监控融为一体，不仅在动环监控量的采集和视频信号的采集上做到功能互通的一体化结构，以及在传输上动环和视频采用一体化组网，在监控中心也采用一体化的网管平台进行动环和视频的综合管理，是实现机房一体化监控的科学合理的解决方案。

动环视频一体化监控端局从功能模块上可分为动环采集、视频采集、传感器/变送器、摄像机、以及统一传输几个部分，这几个功能模块互相连接。动环视频一体化监控端局的各功能模块，如图3所示。

首先，动环采集设备通过各种端口进行动力设备、空调、环境量的采集，可通过智能协议解析口连接智能设备，采集智能设备的监控量，也可将传感器/变送器接入到采集通道，实现非智能设备监控量的采集。

其次，视频采集设备通过视频输入口与摄像机连接，可采集摄像机的视频信号，并完成视频编码；同时视頻采集设备具有RS485口，可对摄像机的云台和镜头进行控制；视频采集设备具有内置存储器，可将编码后的视频数据进行本地存储。

在动环视频一体化的监控端局中，最重要的功能是告警联动，即能够由动环监控的告警来驱动视频设备进行各种操作。首先，动环采集设备和视频采集设备并不是各自独立工作，两种设备之间可通过相关接口进行连接，可进行数据通讯。在设备运行中，当动环采集设备检测到有告警发生时，可将告警信息传送给视频采集设备；视频采集设备可预先设置各种告警处理的预案，包括录像策略设置、摄像机控制设置、字幕叠加设置等，一旦收到动环采集设备发来的告警信息，可根据告警内容进行预定的操作，例如启动告警录像、控制摄像机到达预置位、将告警信息的字幕叠加在视频中等。

另外，该告警联动功能可由监控端局独立完成，不依赖于监控中心，即使在传输中断的情况下，该告警联动仍然可以继续进行。

此外，在一体化监控系统中，提供一个统一的传输设备，能够将动环采集设备和视频采集设备接入进来，经过统一的资源进行传输，这样动环数据和视频数据可共享同一个传输发送到监控中心。

在实际应用中的动环视频一体化监控方案中，实际的设备会具有更高的集成度，会将图3中的多个功能合并，使得该方案更加简捷。

在传统的动环监控的基础上，增加视频监控，实现动环视频的一体化监控。查看原有动环监控模块的主通讯口是否满足功能扩展的要求，如果不满足进行相应的改造。通过增加相关的视频采集设备、摄像机以及传输设备，可完成视频处理。增加的视频设备可采用多种视频接入方案，分别如图4、图5、图6所示。

2.3 安防一体化监控

机房的安防监控包括智能门禁系统、防盗系统和出入管理系统等增值应用，这些应用依托于传统动环监控的设备和网络传输资源，采用专用的安防业务台作为监控中心的客户端，形成一体化的安防专用的监控增值功能。

2.3.1 智能门禁系统

智能门禁系统采用门禁管理和读卡设备，对持卡人的权限进行验证，并对门锁进行开关控制以及门的状态进行监测，以及记录各种刷卡、出入事件以及各种异常情况下的告警信息，以智能化的识别和控制机制构成的针对门的安防管理系统。

在目前的新一代监控模块（EISU）中，已经内置有门禁控制器，可替代传统的门禁控制器实现门禁系统的核心功能。该监控模块提供RS485接口用于接入读器、提供DO口用于控制电控锁的开关、以及提供DI口用于接入门按钮；该监控模块存储有已授权的门禁卡列表，当持卡人刷卡时，可通过对已授权门禁卡列表的对比进行持卡人的身份验证，当身份有效时，该监控模块可控制电控锁开门，并将本次开门事件进行记录，而当身份无效时，该模块将产生告警，并将告警信息进行记录。

另外，该监控模块可基于原有的动环监控网络，对门禁信息进行传输，组成一个门禁网络。一方面，监控模块可将各种刷卡事件和告警信息传送到监控中心进行存储，以供后期查询及生成报表；另一方面，门禁控制中心可远程修改各个门的授权门禁卡，可即时对任一门禁卡和任一门进行授权和撤销。一体化门禁系统，如图7所示。

注：无论是传统门禁系统还是一体化门禁系统，对门禁卡的识别以及对电控锁的控制都是本地独立完成，不依赖于门禁控制中心，即使在传输中断的情况下，门禁控制的各项功能都会照常进行。

2.3.2 防盗系统

在传统的动环监控中，可安装红外双鉴、门磁开关、墙壁震动等传感器，用于探测机房的非法闯入行为。此外，空调室外机、蓄电池、变压器、铁塔馈线、接地排等都容易成为窃贼盗窃的目标，对于这些设备，可利用原有的动环监控系统，扩展相应的防盗探测设备进行监控，并配以警灯警铃等现场报警装置，构成防盗系统，作为监控系统的增值功能。

对于不同设备，将采用不同的防盗探测设备，采用不同的工程工艺，来达到防盗监测的目的。

①空调室外机防盗。

空调室外机防盗方案，如图8所示。

在本方案中，使用一根电缆作为采用线，将该采样线沿着空调室外机的线缆进行缠绕，采样线的一端连接在监控模块的传感器供电（+12 V）端口，另一端串接三个取样电阻接入到监控模块的采样端口的地线，形成一个回路，并将回路的中间点作为采样点接入到监控模块的AI端口。

在正常情况下，缠绕空调室外机的回路保持畅通，采样点将会具有3.5～4.5 V的直流电压，监控模块将此电压设定为正常状态；当空调室外机被盗，连接线缆被割断，将会导致采样线同样断开，则采样点的电压将会出现异常，监控模块采集到异常电压后，可判断为空调室外机被盗，并产生告警。

②铁塔馈线防盗。

铁塔防盗示意图，如图9所示。

对铁塔馈线的防盗，采用光纤作为采样线缆，将光纤沿铁塔馈线进行缠绕，遍布在铁塔馈线的各个防盗段。同时在室内采用一个光纤Modem，将采样光纤的两端接入到该光纤Modem中，形成一个闭环。另外，该光纤Modem可通过RS232口与监控模块EISU的智能设备接口进行连接。

正常情况下，铁塔馈线保持完好，采样光纤也保持一个完整的闭环，因此光纤Modem能够正常完成光纤信号到串口信号的转换，同时监控主机也可从该智能口得到一个完整的检测数据；一旦铁塔馈线被盗，馈线被割断，将同时导致采样光纤中断，则光纤Modem将不能完成光电信息的转换，从而使得监控也将不能从该智能口上获得正确数据，最终可检测到馈线被盗的告警。

其他变压器、接地排等设备的防盗，可参考铁塔防盗监测方案。

2.3.3 出入管理系统

对一些机房来说，用户需要重点管理的是维护人员的出入记录，包括人员的身份、到站时间、离站时间等信息，同时希望在人员在现场维护操作期间，各种防盗传感器能够自动屏蔽，以免造成频繁的误告警，并且希望现场的照明自动配合人员的到站和离站。出入管理系统可实现以上的功能。

基站出入管理系统，如图10所示。

在本方案中，采用维护卡座作为身份识别的设备，该维护卡座被安装在机房的合适位置，维护人员携带专用的ID卡，通过进门插卡、出门拔卡的方式，实现维护人员身份验证、记录到站/离站信息、传感器的自动撤防/布防、以及照明的自动开灯/关灯等，达到机房人员出入管理的目的。

2.4 节能减排及能耗管理

在IDC的的节能减排体系中，能效测试及节能评估是一个比较重要的环节，综合起來可建立一套能耗管理系统，对节能减排工作做到精细化管理，实现站点能耗核对、能效分级、能耗推算、节能新技术验证推广等要求，特建设本能耗管理系统，可以对企业的多个机房的用电情况进行管理。

通过本能耗管理系统的建设，可改变原有的手工抄表、人工统计的模式，改进其时效性差、准确性差、以及后期数据操作性难以保障等弱点，填补了手工模式难以对各种节能措施的节能效果进行评价等缺陷。

能耗管理实现原理：能耗管理系统由能耗管理软件、能耗采集设备、传输系统组成，如图11所示。

其中：

①能耗管理软件，作为后台处理及呈现的平台，可对能耗数据进行处理、存储，并可对能耗历史数据进行统计、分析，并生成能耗管理的一系列报表。

②能耗采集模块，通常采用综合电量测量仪或智能电表，进行现场电力的各种参数的采集和智能转换，并提供RS232/485进行输出。

③基于动环监控系统的能耗管理，对于已安装了动环监控系统的机房基站，可将能耗采集模块接入到现场监控单元中，将现场能耗数据作为监控量进行解析、传输、处理，并将能耗历史数据存储在监控中心的数据库中，能耗管理软件可通过对监控中心数据库的读写来完成各种统计分析功能。

④GPRS远程抄表和短信远程抄表，将能耗采集模块与一个无线模块进行连接，通过GPRS或短信的方体化监控平台的建立可以为企业机房带来完整的解决方案，可以有效的对IDC机房进行管理。完式将能耗数据传送至中心，然后进行存储、统计分析、报表呈现等。

2.5 供电保障管理系统

对于机房来说，后备供电设备是相当重要的供电保障设备，对后备供电设备的监测、管理和维护也是运维工作中比较重要的内容。本平台所提供的供电保障管理系统，是基于动环监控系统的架构，对蓄电池、油机等后备供电设备进行针对性的专业的监测、调度管理、测试等，以保障后备供电设备处于一个良好的状态，并在基站停电时该设备能够进行正常的供电。

供电保障管理系统包括蓄电池在线监测系统、油机调度系统、智能油机切换系统。

2.6 代维管理系统

随着企业规模的逐步扩大，IDC机房的设备也越来越多，维护的工作量也越来越大，通过代维公司来做日常IDC维护已较为普遍。而如何对代维公司进行监督、管理和考核也是一个新课题。

在一体化综合监控系统中，代维管理系统可提供一个平台和工具，以机房巡检的管理为主体，对代维公司的工作情况进行跟踪、记录，为运营商监督和考核代维公司提供量化的依据。

机房巡检系统是一套软件系统，作为一个功能模块可纳入到一体化监控系统的网管软件中。该软件将对机房巡检的任务进行规划、执行跟踪、结果记录、以及任务评价，对机房巡检的日常工作进行了管理。

3 结 语

综上，一体化综合监控平台的建立，将有效管理企业的IDC机房，同时高度集成的软系统，可以有效为日常的管理监控工作提供支持，也为系统的不断更新扩容提供良好的支持。

参考文献：

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