中小微型绿色数据中心动力环境监控综合解决方案*

2018-07-30蔡幸波

智能建筑电气技术 2018年3期

蔡幸波，陈实，于娟

(1.浙江德塔森特数据技术有限公司，宁波 315000；2.亚太建设科技信息研究院有限公司，北京 100120)

1 系统概述

随着计算机与网络技术的发展，中小微型绿色数据中心建设快速增长，为满足客户对数据中心低投资、高回报的市场愿景，需要一套可满足数量众多、分布式部署、微型数据中心进行集中管控的动力环境监控系统，将智能化集中采集、可视化监视应用于数据中心基础设施监控管理中；实现数据采集、监视、分析及触屏人机互动，支持数万台微型数据中心一体机云端统一管控、分布式高可用性集群模式运行，可对数据中心内部环境的虚拟仿真实现智能3D可视化管理。

2 系统组成

动力环境监控系统采用“分布式高可用性集群模式”设计，由前端采集设备、触屏一体机、集中监控中心以及智能3D可视化系统四部分等组成,下文将进行详细介绍。

2.1 前端采集设备

前端采集设备包括：温湿度传感器、光电烟感探测器、漏水感应绳，以及UPS、空调、配电等数据采集设备。

温湿度传感器采用最新技术的半导体敏感器件，是测量机柜内部、室内环境温湿度的一体化智能监控模块，具有精度高、成本低、外形美观、安装方便等特点。产品设计有磁铁安装方式，特别适用于铁制机柜内部、外部的温湿度检测，广泛应用在微模块数据机房独立智能机柜等场所，实现环境温湿度的智能化管理。

光电烟感探测器利用感烟烟雾颗粒原理，采用独特的结极设计以及光电信号处理技术，具有防尘、防虫、抗外界光线干扰等功能，从设计上保证了产品的稳定性。对缓慢阴燃或明燃产生的可见烟雾有较好的反应。适用于多种场合环境的烟雾监测。

漏水感应绳是通过配套装置固定在探测区域、一旦有水源触碰到漏水感应绳，电导率高于告警门限时，红色的告警指示灯亮，并向采集器输出短路报警信号，根据现场水浸情况，在采集器上调整漏水检测的灵敏度，4档可调；标配漏水绳长2m，最长监测距离可达几十米，广泛用于机房、设备底部等安装要求较高的环境。

2.2 触屏一体机

触屏一体机安装在微型数据中心主机柜(单体柜、多联柜)的前门，对柜内的动力(UPS、供配电)、环境(温湿度、漏水、照明)以及柜外的安防(视频、门禁)等设备的运行情况集中到一块屏幕上直观地显示出来，同时具备门禁管理、告警管理、参数设置等功能，集中管理分布在各处的设备。微型数据中心可采用7″电阻式人机交互界面屏，模块化数据中心可采用10″电容式人机交互界面屏系统还可通过网络连接到集中监控主机，并通过智能3D可视化系统实现在云端进行集中管控和3D可视化管理。

2.3 集中监控中心

集中监控中心采用分布式高可用性集群模式设计，系统可支持十万台以上触屏一体机实时互联，以地图模式对大量的数据中心节点数据进行集中监控，以大屏模式对机房实时监控数据、告警信息、统计信息全屏集中展现。

系统实现对大量监控数据实时处理分析、存储和输出等功能，当系统产生报警信息、事件、曲线越限等，系统自动通过集成式短信、手机APP和邮件报警等方式告知用户报警内容，同时发送至指定运维人员及时处理。

系统采用最新HTML5+AJAX+WebSocket技术，页面组态过程可通过WEB方式进行，且即时生效，支持IE、Safari、Chrome等多浏览器。系统支持用户权限管理，支持动环设备的组态管理，支持网络IP地址管理、报表管理、历史数据查询、Excel格式报表下载等功能。系统具备自守护和高可用性互备容错特性，多套主机分布式冗余部署时，任意监控主机宕机，冗余主机可实时接管。

2.4 智能3D可视化

智能3D可视化模块采用最新的3D图形技术，实现对项目范围内的所有资产对象的虚拟仿真，以完全3D模式构建整个数据中心环境，实现数据中心所在建筑外观、数据中心内部环境的虚拟仿真。3D可视化内容包括：资产可视化、巡检管理、容量可视化、链路可视化、监控可视化、气流可视化及报警可视化。

智能3D可视化提供动态巡视功能，可展示监控设备，可模拟打开机柜的动作。系统提供容量可视化统计分析帮助管理人员更加有效管理数据中心的容量资源，让数据中心的各类资源的负荷更加均衡，同时借助机柜U位、电力方面的组合容量查询功能，用户可以更加快速地完成日常的设备部署，通过U位、承重、功耗等各种可视化视图，数据中心管理人员将更加清晰地掌握当前的容量情况。

3 监控内容

3.1 UPS监测

UPS是重要设备的强大后盾，若出现电压不稳或突然断电，都将大大缩短设备的使用寿命，所以对UPS的监控显得由为重要。通过UPS提供的智能接口与触屏一体机进行通讯，管理人员可通过触屏一体机和WEB浏览器对UPS进行实时监测，查看运行参数(如整流器、逆变器、电池、旁路、负载等，具体参数以协议为准)，一旦UPS出现故障或停机，触屏一体机和WEB浏览器监控参数点将变红提醒同时发出报警信号。

3.2 供配电监测

供电情况是IT设备是否正常运行的直接原因，一旦断电，设备将停止运行，若不能得到及时处理，将带来不可计量的损失。通过智能配电单元与触屏一体机进行通讯，管理人员可通过触屏一体机和WEB浏览器检测配电单元的电源参数(如电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等，具体参数以协议为准)，一旦配电参数越限，触屏一体机和WEB浏览器监控参数点将变红提醒同时发出报警信号。

3.3 精密空调监控

空调维持符合要求的温湿度环境，为及时掌握精密空调的运行状况，通过空调提供的智能接口与触屏一体机进行通讯，管理人员可通过触屏一体机和WEB浏览器对空调进行监测，展示运行参数(如回风温度、湿度、加湿器、去湿器、压缩机等，具体参数以协议为准)，一旦空调出现故障或停机，触屏一体机和WEB浏览器监控参数点将变红提醒同时发出报警信号。

3.4 漏水监测

漏水隐患不仅危害大，且不容易发现，对柜体内的漏水状态进行实时检测是十分必要的。在容易出现漏水情况的空调周围敷设漏水绳，一旦有水泄漏碰到漏水绳，触屏一体机和WEB浏览器监控参数点将变红提醒同时发出报警信号，第一时间报警并及时通知有关管理人员排除漏水故障。

3.5 温湿度监测

数据中心受气流及设备分布的影响，为确保柜体内设备运行的最佳温湿度环境，在机柜内安装温湿度采集设备，以便实时了解机房设备环境变化，防止机柜内温湿度过高或过低导致的设备宕机或短路等情况发生。当检测机房内的温湿度值越过事先设置的报警界限时，触屏一体机和WEB浏览器监控参数点将变红提醒以及发出报警信号。同时可对温湿度值进行实时曲线查询，或查询特定时间段内历史曲线。

3.6 消防监测

消防系统是机房必备并单独成立的子系统，对消防系统的监测十分重要，系统通过采集烟感采集器的干接点信号实时监测机房区域的火灾情况。消防监控系统利用监控系统多样稳定的报警方式，及时通知相关管理人员迅速采取行动，以尽可能减少损失。采集器一旦报警，为了保证工作人员安全，发生报警时及时逃生，系统可实现联动门禁系统打开所有的门锁。让工作人员能尽快地疏离现场，通过短信、声光等报警方式通知相关管理人员。