高校网络中心机房智能化管理系统的设计与应用

2021-11-03陈天

电子技术与软件工程 2021年18期

陈天

（荆楚理工学院湖北省荆门市 448200）

目前，高校教育技术水平在不断提升，不仅包括教学技术，还包括科研、服务等多项内容。高校信息化、网络化的建设不仅可以促进计算机基础教学水平的提升，也可以促进现代化教育技术的推广与普及。应该设置网络中心机房，为学校网络的运行提供保障。作为校园网的枢纽，网络中心机房的运行装填会直接影响校园教学、科研等工作的正常开展。所以，必须采取有效的管理措施，建立智能化管理系统，包括机房配电、UPS、门禁系统、消防系统等多项内容的设计和应用，融合了机房管理的理论知识，可以对机房的运行状态进行实时监控，并且根据机房的实际情况做出判断与分析，实现自动操作处理，减少机房管理中的意外事件。

1 高校网络中心机房智能化管理系统分析

1.1 组织结构

智能化管理系统中包括管理员、采购员、咨询员、教师、维修员几种角色。管理员在管理模块中，具有添加、编辑、删除等权限，同时能够会负责相关工作，可以由教师申请担任；采购员具有采购设备、填写采购单、登机设备采购日期等权限和职责；咨询员具有查询设备问题记录、维修记录、安排机房使用等权限；教师可以在系统中发送报修短信，也可以查询计算机、机房安排等信息；维修员可以等级设备问题、维修设备、登记报废设备等等。

1.2 系统概念

管理系统主要针对机房管理模式开发设计，适用于日常上机管理、收费、挂失管理等多个方面。通过智能化系统可以了解学生的上机情况、电脑使用情况等信息，同时也可以进行数据库备份和清理等操作。不同角色在系统中的操作权限不同，同时也可以使用不同的额管理软件，需要通过口令验证才能使用管理软件，可以使机房管理更加有序。

1.3 系统现状

智能化管理系统可以利用智能控制器、视频监控器等设施进行24 小时监察，但是很多高校并没有安装控制器或监控器，智能设施缺失或者很多设备的已经超出使用寿命，或者在运行过程中出现磨损、故障等问题，无法进行有效的监察管理，即使出现故障问题也无法第一时间发出警报或及时探测，造成故障问题影响扩大。良好的环境系统可以营造良好的室内环境，但很多机房只安装了空调系统，缺少新风机、温湿度检测、漏水检测等设施，对湿度的控制不够严格，所以经常出现各类问题。由于智能化系统不够完善，所以无法进行有效的远程监控和操作，在出现故障问题后，不仅系统无法第一时间发出警报和自动排除故障，管理人员也及时做出反应。尤其在出现消防隐患时，如果缺少智能化的报警设施，隐患问题则无法及时发现和处理，会威胁所有人的安全。

2 高校网络中心机房管理的总体要求

高校网络中心机房是校园网络系统安全运行的核心基础，包括数字化信息数据存储、服务器运行、网络设备运行等多项内容，会直接影响学校内外信息的处理与发布，也会对教学、教研、科研等工作造成一定影响。所以，必须要做好网络中心机房的管理工作，要营造良好的运行环境，确保各种微机电子设备可以正常运行。在实际管理的过程中，需要对温度、湿度、电磁干扰、防漏、电源质量等方面做出明确的要求，确定具体的环境运行标准，保障设备、系统的安全运行，同时也可以为智能化管理系统的设计提供依据[1]。具体的环境标准要求包括以下内容：在温度方面，冬季温度应该在18℃-22℃之间，夏季温度在21℃-25℃之间；湿度应该保持在45%-65%之间；温度变化率不超过5℃/h，不能出现结霜的情况；制冷量应该控制为0.35KW/m2；新风量个根据卫生标准，每人每小时应该在35m2以上进行新风量供给；尘埃的颗粒度不超过0.5U/m2，灰尘颗粒直径在10μm 以下；直流接地应该在1Ω 以下，接地电位差不超过1V；机房绝缘电阻超过1MΩ，等电位网接地电阻应该在1MΩ 以下；供电系统应该超过99.99%可用，可以扩展到99.999%。

3 高校网络中心机房智能化管理系统的设计

3.1 系统构成

网络中心机房设备系统主要有4 个部分组成，分别是供配电、环境、消防和保安四个系统。供配电系统中包括多个组成部分，如一级配电、UPS 等等；环境系统包括新风、温湿度检测等部分；消防系统包括温感监测、烟感监测、消防预警等系统；保安系统包括门禁、电视监控等系统。智能化管理系统的构建需要应用自动监控技术，实时获取各个系统的运行数据、监控画面，做到实时追踪和监测[2]。在故障问题生时，应该具备自动报警的能力，如果出现故障，要自动将故障画面弹出，并且可以对各个设备、系统的运行进行监视。不仅要保障语音报警功能，还要存储各项历史数据，并且可以进行查询、打印等操作。

3.2 主要功能

3.2.1 供配电系统

采用数字式电源检测模块，对UPS 输入参数进行实时监测（如图1 所示），了解一级配电的实际情况，包括电流、电压、有功功率等参数。通过检测模块，管理人员可以掌握各项运行参数是否正常，如果电流、电压出现越限的情况，则系统会发出语音报警，同时主动拨打紧急警报电话，通知应急管理人员进行处理。可以根据运行的天数查询历史曲线图，通过历史记录分析故障的原因，为系统的改进优化提供依据[3]。监测发电机电压、功率、水温等参数，如果出现停机、设备故障等情况，不仅能会发出声音报警，还会显示画面、亮起警报灯，通过多种方式来发出警示。UPS 厂家会提供通讯协议智能通讯接口，以此为基础诊断故障问题，对整流器、电池、逆变器等部件的运行情况进行监测，同样也会在发生故障时及时报警。对各个设备的运行参数进行实时监测，包括电压、负载输出峰值等等，采用图形界面显示各项数据的变化情况，通过曲线图分析UPS 的运行状态，及时发现运行中潜在的隐患问题。如果设置了冗余电源，则在故障发生时，系统会自动切换电源，同时在数据库中存储本次事件信息，为故障复盘、预防、系统维护等工作提供依据。

图1：UPS 系统

3.2.2 环境系统

环境条件主要由空调智能控制器来调节，可以对环境和设备的状态进行实时监管，主要包括压缩机、风机、加热器等设备，出现故障时就会弹出处理窗口，并作出处理提示。可以通过系统对室内的温度、湿度进行调节设置，也可以直接控制空调系统的开启和关闭，可以实现远程控制。机房新风系统具有供给新风、改善环境、维持压差、保障清洁等作用，同样利用智能控制器对该系统的运行进行监控，可以显示当前的风力信息，出现故障时会发出警告并提供建议，系统可以直接进行风力的设定，简单便捷[4]。漏水检测系统也是不可或缺的组成部分，将电源线包裹住，通过智能控制器对空调机排水区域、地板下方的管道排布区域等位置进行监测，及时发现漏水问题，并作出提示和警告，保障漏水问题可以得到快速有效的处理。

3.2.3 消防系统

机房中有很多电子设备、电线、电缆，很容易出现火灾风险，所以必须要健全消防系统。在智能化管理系统中，可以采用FM200七氟丙烷自动灭火系统，在机房区域内设置4 个防火区域，分别是：供配电、服务器、网络、工作四个区域。每个区域都要安装各类探测器，包括智能感烟探测器、感温探测器等等，还要安装防火与灭火设备气体喷洒指示灯、紧急启停按钮、切换模块、灭火钢瓶等设备、设施，通过完善的消防系统，保障机房的消防安全。如果探测器发出警示信号，在信号分析之后，报警和灭火装置都会随之发出声光报警，对消防系统下达指令，将联锁设备关闭，然后作出灭火指令，将电磁阀动作延迟0-30s，将容器、分区选择阀启动，并释放灭火剂，实现自动灭火。机房内部的消防系统应该与整个建筑的消防系统联系在一起，做好消防检测工作，保障消防险情可以及时发现和处理。

3.2.4 保安系统

在保安系统中，门禁系统是十分重要的组成部分，主要用于进出权限的管理。如果出入人员不符合系统录入的卡号，或者被系统列入黑名单，则会自动闭门并且发出警报。监控管理人员可以通过监控实时观看每个人的进出情况，了解各个区域的门禁状态。通过出入查询系统对进出记录、状态进行查询，可以采用条件查询的方式，也能生成数据报表并打印[5]。电视监控系统可以对楼梯、操作间、走廊、仓库等位置进行监控，并且与公安110 报警系统联网，如果发生事故、事件，则在第一时间报警。电话语音功能可以通知维修人员尽快处理故障问题，确保系统的稳定运行。

3.2.5 服务器管理

服务器管理包括硬件参数检测和软件检测，在硬件参数检测方面，主要对CPU 利用率、磁盘空间等参数进行监管和检测，如果智能化管理系统采集到超乎正常值指标的数据信息，则系统会依据具体的警报级别自动报警，并将报警信息发送给管理人员，管理人员接收到信息之后对故障问题进行处理；在软件方面，应该监管各个服务器的服务情况，主要监管软件是否可用，及时对软件进行升级维护，保障服务器稳定运行。