高校机房监控与可视化系统部署与应用研究

刁小俊

摘要：随着信息技术的广泛应用，高校机房管理与监控变得愈发关键。然而，传统的管理方式存在诸如信息孤岛、数据交互难、监控不足等问题。文章以高校机房为核心，设计了RIA技术驱动的监控系统，采用客户端架构和组件来实现机房参数的采集、处理和可视化呈现；利用二维和三维建模技术，直观展示机房设备和环境信息，以简化操作与监控。研究旨在实现机房设备与业务系统的一体化管理，实时监控与智能运维，从而提升整体管理水平，并解决传统方式存在的瓶颈问题。

关键词：高校机房；动态机房监控系统；富客户端应用技术；数据采集与处理；建模技术；视频监控

中图分类号：TP277;TN92  文献标志码：A

0 引言

随着信息技术的迅速发展，高校机房监控与可视化系统的部署与应用成为高校信息化建设的重要议题。高校机房作为信息技术基础设施的核心组成部分，其正常运行和有效管理对于支持教学、科研和行政工作至关重要。然而，传统的机房管理方式存在诸如信息孤岛、数据交互难、监控不足等问题，已经无法满足高校信息化发展需求［1］。因此，开发一种基于现代技术手段的高效、可靠的机房监控与可视化系统势在必行。

本研究旨在将富客户端应用技术（RIA）应用在高校机房监控系统建设中，以实现机房设备和业务系统的统一管理、实时监控和智能化运维。通过此系统的部署与应用，有望提升高校机房管理的效率和安全性，为高校信息化建设注入新的活力。

1 当前系统状况分析

传统的高校机房管理往往采用独立的管理系统和工具，从而导致信息孤岛问题。不同系统之间缺乏有效的数据交互和共享机制，使得机房管理人员无法全面了解机房设备和系统的状态［2］。当前高校机房的监控手段主要依赖人工巡检和传统监控设备，无法实现对机房设备和环境的实时监控和预警，这使得对机房故障和安全风险的响应速度较慢，增加了机房管理的风险。传统的机房管理方式往往需要大量的人力和物力投入，包括设备巡检、数据收集、故障处理等。这不仅增加了管理的复杂性，还提高了运维成本，限制了机房管理的效率和可持续发展［3-4］。

2 系统架构及设计

2.1 系统架构

富客户端应用（Rich Interface Applications，RIA）是一种将桌面应用程序的交互用户体验与Web应用的部署灵活性和成本优势相结合的网络应用程序。与传统HTML页面相比，RIA在客户端运行，能够提供丰富交互体验；同时RIA支持离线工作，确保连续性和可靠性，特别适用于高校机房管理环境。

在设计动态机房监控系统时，设计过程需要考虑系统的整体架构，包括各个组件的功能和相互关系。动态机房监控系统的基于RIA技术系统架构设计如图1所示。

2.1.1 客户端架构

（1）建模单元用于构建机房的二维模型和三维模型，将参数数据和告警数据在模型中进行标识和展示。

（2）视频处理单元负责对机房摄像头采集的视频数据进行处理和分析，提供实时监控视频的显示和控制功能。

（3）切换单元连接告警单元、建模单元和视频处理单元，根据需要切换显示的内容。

（4）显示单元根据切换单元的切换操作，以视图方式显示监控信息，包括告警信息、机房模型或实时监控视频。

（5）数据采集与处理单元负责采集各个机房中的参数数据，并进行处理和分析。该单元根据采集到的数据判断机房环境设备或业务系统是否发生故障，并发送相应的告警数据。

2.1.2 服务器端架构

（1）数据中心服务器用于保存实时的参数数据和告警数据，提供数据的存储和管理功能。

（2）告警单元接收来自数据采集与处理单元的告警数据，进行告警处理。

（3）数据库管理系统用于管理和存储机房参数数据和告警数据。

2.1.3 设备和传感器

（1）采集服务器和摄像头：在每个机房中设置采集服务器和摄像头，用于采集环境设备和业务系统的参数数据和实时视频。

（2）传感器：多个传感器用于对机房的环境设备和业务系统的参数进行采集，将采集到的数据发送给数据采集与处理模块。

2.2 数据采集与处理模块设计

数据采集与处理模块是动态机房监控系统中的核心组件，负责采集机房的参数数据，并进行处理和分析。

2.2.1 参数数据采集

每个机房中都设置有采集服务器，该服务器连接多个传感器，用于采集环境设备和业务系统的参数数据。传感器负责将采集点的设备运行状态和环境信息转换为电信号，并将电信号传送给采集服务器。传感器可以采集温度、湿度、水浸状态等参数数据。

2.2.2 数据处理与分析

采集服务器接收传感器发送的参数数据，并进行实时接收和处理。采集服务器对接收到的参数数据进行解析，提取关键信息，如设备状态、温度值等。解析后的参数数据存储到数据库中，以便后续查询和分析。通过对参数数据的分析和比对，数据处理模块可以判断机房环境设备或业务系统是否发生故障。当发现机房设备或系统故障时，数据采集与处理模块生成相应的告警数据，并发送给告警单元进行处理。

2.2.3 数据传输

采集服务器将实时的参数数据和告警数据传输到数据中心服务器，确保数据的及时性和准确性。采集服务器具备异常处理机制，能够处理网络中断或数据传输错误等异常情况，并及时进行重传或错误处理。

2.3 建模技术应用模块设计

建模技术应用模块在动态机房监控系统中起到了重要的作用，它使用富客户端应用技术和建模技术来实现对机房的二维模型和三维模型的建立和展示。

2.3.1 二维建模模块

二维建模模块采用FLEX技术来实现二维机房模型的建立和展示。建模单元从数据中心服务器接收到的参数数据和告警数据进行集成和处理。二维机房模型根据参数数据和告警数据，对机房中的设备进行标识，如温度、湿度、水浸状态等。将标识后的设备参数数据以及整个机房的温度和湿度在二维模型中进行展示，同时显示数据的采集时间。

2.3.2 三维建模模块

三维建模模块采用Unity3D技术来实现三维机房模型的建立和展示。建模单元将从数据中心服务器接收到的参数数据和告警数据进行集成和处理。在三维机房模型中，三维建模模块对机房中的设备进行立体模拟显示，以便更直观地观察设备的状态。三维建模模块将设备参数数据以及整个机房的温度和湿度在三维模型中进行展示，同时显示数据的采集时间。

建模技术应用模块利用富客户端应用技术和建模技术，实现了对机房的二维模型和三维模型的建立和展示。通过集成参数数据和告警数据，模块能够在模型上对机房中的设备进行标识和展示，包括温度、湿度、水浸状态等信息。这样的展示方式能够使机房管理人员更直观地了解机房的状态，并及时发现异常情况。建模技术应用模块为动态机房监控系统提供了可视化的监控界面，提升了系统的易用性和操作效率。

2.4 视频监控模块设计

视频监控模块通过摄像头采集机房的实时影像，并将其传输和处理后展示在客户端上。

2.4.1 摄像头设置

系统在各个自动化机房中设置摄像头，实时拍摄机房的视频影像。摄像头通过网络连接到采集服务器，将视频数据传输到数据中心服务器。

2.4.2 视频数据处理

采集服务器使用ARM处理器内置的流媒体软件对实时图像进行处理，如压缩、编码等。处理后的视频数据通过以太网络接口传送到数据中心服务器。

2.4.3 客户端视频处理

客户端中的视频处理单元接收从数据中心服务器传输过来的视频数据，并对接收到的视频数据进行解码和处理，以便在客户端上进行显示和操作。处理后的视频数据可以进行放大、缩小、拍照、录像等控制操作。

2.4.4 视频展示

客户端的显示单元根据用户的操作，将处理后的视频数据在监控界面上进行实时显示。用户可以通过富客户端应用的视图方式观看机房的实时监控视频。视频展示界面支持对视频的放大、缩小等控制，以便更好地观察机房的细节。

视频监控模块利用摄像头和网络技术实现了对机房的实时视频监控。摄像头将机房的影像通过网络传输到数据中心服务器，然后经过处理和传输到客户端。客户端的视频处理单元对接收到的视频数据进行解码和处理，最终在显示单元上展示给用户。这样的设计使得机房管理人员可以方便地通过富客户端实时监控机房的情况，以及进行必要的操作和控制。视频监控模块增强了动态机房监控系统的全面性和实时性，为机房管理提供了更可靠的信息基础。

3 结语

本文设计的机房监控系统通过摄像头采集机房的实时影像和设备、环境数据，并经过数据采集、处理和传输，最终在客户端上展示给用户。系统利用摄像头、传感器和网络技术实现了对机房的实时可视化监控，为机房管理人员提供了方便的远程监控和操作手段。通过富客户端应用的视图方式，用户可以实时观察机房的情况，并进行必要的放大、缩小、拍照和录像等操作。

本设计有助于增强动态机房监控系统的实时性和全面性。它为机房管理人员提供了更准确和及时的信息，使其能够及时响应和处理机房中出现的问题。同时，该系统的部署和实施也提高了高校机房管理的效率和安全性，使高校机房设备和业务系统得到更好的保护和管理。

参考文献

［1］王福增.校园机房信息管理系统分析［J］.电子技术，2022（8）：188-189.

［2］陈龙华.高校机房在实践教学中应用管理技术探究［J］.数字通信世界，2022（5）：194-196.

［3］黄开业，张红涛，刘华均，等.基于微服务架构的运行监控集中管理平台［J］.中国交通信息化，2022（12）：39-43，100.

［4］魏巍巍.基于HTML5的Web富客户端网页设计方法［J］.产业与科技论坛，2019（3）：63-64.

（编辑 沈 强）

Deployment and application research of university data center monitoring and visualization systems

DIAO  Xiaojun

（Nanjing Institute of Information Technology， Nanjing 210023， China）

Abstract： With the widespread application of information technology， the management and monitoring of university data centers have become increasingly crucial. However， traditional management methods suffer from issues such as information silos， data exchange difficulties， and insufficient monitoring. This study focuses on university data centers and designs a monitoring system driven by Rich Internet Application （RIA） technology. It employs client-side architecture and components to collect， process， and visualize data center parameters. Utilizing 2D and 3D modeling techniques， it provides intuitive displays of equipment and environmental information to simplify operations and monitoring. The research aims to achieve integrated management of data center equipment and business systems， real-time monitoring， and intelligent operation and maintenance， thereby enhancing overall management capabilities and addressing bottlenecks associated with traditional approaches.

Key words： university computer rooms; dynamic computer room monitoring systems; ria; data acquisition processing; modeling technology; video monitoring