流域性水利工程机房环境动力监控架构体系应用与研究

汪 娴

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，乌鲁木齐 830000)



流域性水利工程机房环境动力监控架构体系应用与研究

汪 娴

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，乌鲁木齐 830000)

“无人值班、少人值守”的管理理念，对网络机房管理中有人值守的传统管理模式提出了新的挑战。大型流域性水利工程机房布置数量较多，机房间距离相对较远，管理难度相对较大。文章结合伊河局机房环境与动力监控系统的实际应用，向大家推荐一种流域性水利工程网络机房环境动力监控系统建设方案，仅供大家参考。

水利工程；机房监控；环境动力；应用；研究

0 前 言

随着我国水利水电事业的蓬勃发展和高效能运转的实际需求，计算机软件技术、网络技术和数据库技术已深入到水利工程建设与运行管理的方方面面。网络传输实时性、数据存储安全性、故障排查的实效性成为各类机房工程建设的焦点。机房内环境与动力设备设施的可靠性成为各类设备可靠运行的关键因素。

近年来，大型流域性水利工程建设与运行管理机构不断涌现。此类管理机构有其独特的地域性特点，各类网络机房、数据处理中心机房和数据存储机房分布较为分散，网络结构逐步向广域型网方向发展，网元络结构复杂，加上目前推广的“无人值班，少人值守”的管理模式需求，传统的人工现地机房的管控，在人力和物力上投入较大，而且，无法实现对机房内环境动力数据连续性跟踪和分析，已不能满足当前的工作需求[1]。

1 功能设计的总体目标

以保证计算机系统和通讯设备的安全、稳定、可靠运行为基准点，实现对机房内动力设备和机房环境设备的现代自动监测和科学管理。结合整体网络构架，合理分布互为备用前端监测数据处理终端，形成统一的机房一体化监控管理平台，为机房管理人员提供实时监控数据，对机房进行有效的控制和管理。

监控的主要对象包括：精密空调(核心数据中心机房和网络中心机房内布置)或基站式空调(各分中心机房和网络接入机房内布置)、UPS不间断电源及蓄电池组、电量检测、支路开关状态监测、温湿度监测、漏水检测、门禁系统、视频监控、消防监检测等，实现7×24×365的全面集中监控和管理，保障机房环境及设备安全高效运行，以实现最高的机房可用率，并不断提高运营管理水平。

2 系统工作的基本原理及构架

2.1 工作基本原理

机房环境动力监控系统所采集信号大致分为两种，开关量又称数字量和模拟量信号。机房监控主设备将从智能监测设备和传感器采集到的开关量和模拟量信号转换成助脉冲和0-5V到4-20mA的标准信号，通过程序运算表现直观数据，

2.2 系统的总结架构

按照功能划分，本系统主要由前端采集层和中心处理端2个部分构成。前端采集层获取的数据通过水利信息专用网络传送至中心处理端的分析和控制服务器。环境动力管理人员通过显示端或者移动手机终端全面掌握机房内设备设施的运行状态。

流域性水利工程管理机构的机房数量较多，为保障信息采集的安全性和可靠性，在采集层可采用临近区域机房环境与动力互访采集模式。即A机房在汇集A机房数据的同时，汇集B机房数据，以此类推。

3 前端采集层设计

3.1 安全与运行可靠性设计

针对多种监控功能需求，搭建统一智能化的采集平台，减少多次接入网络带来的安全隐患，可考虑使用模块化设计，各模块间相互独立，互不影响，确保采集数据安全可靠。

3.2 前端采集层兼容性

使用全开放系统架构和采用丰富的对外接口，方便与其他系统对接，增加系统的兼容性。输入通道上可结合实际需求保留足够的模拟量和开关量输入，支持E1、MODBUS、CANBUS、TCP/IP等传输协议。前端采集主设备要支持SNMP协议便于后期的运行管理。

3.3 可定制化前端台平台设计

可向监管中心提供分散采集集中处理、分散采集分散处理、集中采集集中处理网等灵活组网方式，同时具备一定的数据存储能力和跨地域数据互访功能，以满足不同规模监控机房环境动力管控数据互备互访的运行机制。

4 中心处理端功能设计

4.1 中心端总体架构

采用中心管理站模式，全面支持前端采集层传输协议，支持一点对多点的数据汇集端口，为跨区域范围内所有水利工作机房管理集中监控。考虑到数据传输的安全性，数据传送通道的多样化等方面因素，还应支持远程拨号、GSM/GPRS信号接收(亦可采用RS232协转实现)等基本功能，以防主干网络中断造成中心端对采集端无法监测的现象。

4.2 智能化一体管理平台

具备智能化管理的基本功能，全方位支持智能设备监控管理、网络设备监控管理、视频监控、门禁监控及其他设备组态管理等动力环境监控设备，实现各种信息的无缝集成。软件系统支持C/S，B/S浏览模式，所有实时信息的显示、报警功能、系统配置等，都可通过同一套软件系统实现，并具备一定的智能分析能力。

4.3 全开放的ODBC或JDBC接口

提供目前主流的ODBC(OpenDatabaseConnectivity)基于SQL(StructuredQueryLanguage)数据接口或者JDBC(JavaDataBaseConnectivity,java数据库连接)用于执行SQL语句的JavaAPI。为使用单位提供最大的高级应用的互访能力，使平台系统具备通过第三方标准软件集成与被集成的基本功能。

4.4 灵活的监控对象故障信息报送方式

确保管理人员第一时间掌握和了解机房内环境动力设备的运行情况，减少人为原因造成的故障处理不及时的现象，多元化的异常报警方案必不少。结合目前通讯行业的特点，系统在支持传统的管理中心语音报警、WEB端语音报警的同时，更应该支持电话语音报警、短信报警、网络报警或者手机APP客户端报警模式，可根据具体情况设置用户接收告警的值班时间，接收的告警类型，告警级别，告警合并等功能。

5 采集层智能设备和传感器的选择

机房环境动力监控设备和信息采集传感器应全部采用工业级硬件产品，具有良好的电磁兼容性，不因设备自身工作状态影响到其他监控设备的正常工作。关键机房内的监控主机支持双机冗余(不间断热备)功能，以实现无缝切换，确保监控软件及各报警功能7×24工作，保证系统的高可靠性。

机房环境动力监控设备和信息采集传感器的信号输出上和输入上应支持目前的主流的开关量和模拟量(0-5V到4-20mA电流信号)信息传送模式。通过通讯转换模块将各类信号转换成RS232/485/422信号后接入各机房内的监控主机。

6 结 语

流域性水利工程建设与运行管理单位伊河局通过此方案实现了对管辖的16个局域网的网络接入机房环境动力监控系统的管理任务，实现了全部机房“无人值班、少人值守”的管理目标，提高了故障点排查能力，缩短了故障处理时间，节约了人力资源成本，为各机房内网络设备、数据设备的安全运行提供了基础保障。

[1]韩琦.基于物联网的机房环境综合监控系统设计与实现[J].测控技术,2016(07)：36-38.

1007-7596(2017)02-0146-02

2017-02-10

汪娴(1984-)，女，新疆乌鲁木齐人，工程师。

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