气象部门智慧机房建设前瞻

2021-12-30

科学与信息化 2021年7期

山东省威海市气象局山东威海 264200

随着高新信息技术的飞速发展，气象部门的现代化水平得到显著提升，作为信息技术的载体——数据中心机房更是气象部门工作的基础和保障。气象部门的特殊性，一方面表现在气象业务对时效性的极强要求，另一方面是气象信息资料种类繁多、数量庞大，机房无时无刻不在进行实时性的数据交换，建设一套高标准的智慧机房是非常有必要的。智慧机房以物联网技术为依托，目标是建立涵盖动力监控、环境监控、安防监控和网络监控于一体的智慧机房系统，能够提供实时的监控告警和高效的维护管理。基于此，本文将探讨基于物联网技术的气象部门智慧机房系统的设计要求和预期系统框架，希望能够有效推动智慧机房建设的实施。

1 智慧机房概述

数据中心机房通常是指在一个物理空间内实现数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理，关键设备包括计算机设备、服务器设备、网络设备、通信设备、存储设备等，关键物理基础设施包括供电系统、机柜系统、制冷系统、消防系统等[1]。智慧机房是集硬件、软件、网络于一体的开放式标准的监控管理平台，利用物联网技术将各模块协调联动，具有实时监控、迅速排障、分析记录和综合管理等功能，可以极大地提高机房维护管理效率。

2 气象部门机房现状

市级气象部门数据中心机房一般配有服务器机柜、防静电地板等基础设备，市电、配电、UPS等动力设备，空调、消防等环境设备，交换机、服务器等网络设备，以及门禁、视频监控等安防设备。目前，在市级气象部门的机房监控和管理中主要存在以下问题：一是未集中监控，机房温控等元器件独立存在，或环境动力等各子系统独立运行，未统一联动管理；二是未实时监控，出现故障却未及时发现、处理，会对气象数据传输、存储及信息系统安全稳定运行造成威胁；三是无远程运维，需进入机房进行操作管理设备；四是人工成本高，多数仍然使用人工维护的方式，没有采取智能化的建设工作。

3 气象部门智慧机房建设

3.1 设计原则

（1）实用和先进性原则：采用先进成熟的技术、设备和材料，满足当前高速的数据传输需要和业务需求，兼顾未来业务的发展和技术升级的需要[2]。

（2）稳定原则：保证机房环境及设备安全稳定的运行，包括技术稳定性和设备稳定性。要对机房布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。

（3）兼容和高扩展原则：在符合国际标准和国家颁布的有关标准的统一前提下，各种软硬件环境应该具有统一的标准和规格，具备扩大设备种类和容量的功能，充分考虑未来业务发展的需要。

（4）管理便利原则：建立一套完整完善的智慧机房监控管理系统，减轻管理员维护压力，提高管理效率。

（5）模块化原则：终端设备是模块化设计，方便组网和扩容，独立传感器可单独组网亦可与其他终端设备共同组网实现联动控制，有多种组合方式以满足不同的业务需要。

3.2 基于物联网技术的气象部门智慧机房系统

（1）系统架构设计。基于物联网的感知层、网络层和应用层三层架构，可将气象部门智慧机房的整体架构分为三个部分：设备采集层、集中处理层和运维管理层。①设备采集层：机房设备采集层通过数据采集器实时采集市电、温湿度、漏水等实时信息，传输给本地管理服务器或云平台服务器；②集中处理层：集中实现对数据的实时监控、存储、修改及输出等功能，包括对各类监测前端设备的基本信息、状态信息、维修信息等进行统一管理和类分析，处理报警信息，保证系统稳定安全运行；③运维管理层：管理人员可通过浏览可视化的监控管理平台界面或者移动设备，远程实时监控机房工作情况，包括系统设置、机房设备实时信息、告警信息、权限管理等。

（2）系统模块设计。①环境监控模块：机房加装温湿度传感器、烟感传感器、漏水检测传感器、普通空调、精密空调、新风机等来实时检测机房和重要设备区域情况。实时检测到的信息数据会被传送到物联网平台，供管理人员查看。当信息数据超过设定范围，系统将自动调节并触发报警，确保机房设备稳定正常运行。②动力监控模块：对机房动力设备进行实时监控、集中监控，主要包括市电、UPS、配开关电、蓄电池组等，实现智能感知、远程运维。③安防监控模块：在机房部署门禁装置、视频监控、消防装置、防雷装置等，统一接入到管理控制平台进行集中管理。④网络监控模块：监控管理服务器、交换机、路由器等网络设备，主要包括服务器的CPU、内存、硬盘使用率、网络状态等参数以及交换机的端口、连接状态、网络流量、运行状态等参数。⑤实时告警模块：告警推送模块包括平台推送告警和短信告警等多种方式，机房发生异常时，通过配置响应的告警触发条件实时推送告警信息，通知管理人员及时处理故障。