信息化机房智能监控系统设计与研究

董国梁

（兖矿能源集团信息化中心，山东邹城，273500）

1 机房监控系统现状分析

为提高机房监控系统的稳定性、提高机房报警响应速度，同时为适应信息化发展步伐，我们提出一种机房智能监控管理系统来解决目前所面临的问题，使机房智能化数据监测—诊断—维护—决策逐步得到完善[1]。

2 系统概述

机房智能监控系统结构主要分为三层，包括数据采集层、数据服务层、业务应用层。

机房监控系统结构图如图1所示。

图1 系统结构图

2.1 数据采集层

系统结构第一层是数据采集层。数据采集层的核心是安装在机房现场的专用工业级嵌入式RTU， RTU通过连接各种传感器，采集机房的温湿度、烟雾、漏水、空调开停等状态，通过编制好的程序，实现对机房环境和设备的实时监控调节。

对于机房内UPS、直流电源、油机、智能交流三相电度表等设备，系统通过RS232或RS485总线方式完成RTU与设备之间的互联互通，采用GB/T 15969.3-2005标准编程方式对非标通讯协议进行编程设计。通过RTU所提供的自由口编程模块，循环向设备发出命令请求指令，同时对响应数据进行数据解析，完成数据的实时监控功能。系统部分功能程序如下：

图2 机房数据采集模块

2.2 数据服务层

系统结构第二层是数据服务层。数据服务层作为业务服务和底层元数据之间的桥梁，收集数据采集层送来各种数据，管理各数据服务程序之间的联系，保证各种应用能实时了解数据的变化。为保证数据服务层的安全稳定，我们将其构建于集团公司云计算平台上,增加了系统的安全性和稳定性。

图3 机房监控数据显示屏

2.3 业务应用层

第三层为业务应用层。数据服务层通过科学合理地组织各类底层数据资源及自动一的流程化服务数据，将数据信息进行全面、高效和有序的管理和整合。在海量数据的基础上，构建面向安全和管理的各种业务应用，进而实现对机房管理的高度信息化、智能化。

3 机房智能监控系统业务应用

3.1 机房环境管理

机房监控对环境数据的监控，是监控系统设计的重点内容之一，主要通过现场探测器，对机房环境数据进行实时监测，具体采用烟感、浸水、温湿度等传感器，利用专用RTU等控制系统对环境数据、设备数据进行数据处理，同时通过数据库技术、WEB技术等实现数据的实时发布。

3.2 机房恒温恒湿调控

该功能以温湿度探测器、RTU、红外远程控制模块等为基础对空调进行自动调温，RTU在固定时间内循环监测温度探测器数值，当该数值高于低于设定值时，通过红外控制器自动调节空调风速、温度、加除湿等，使机房室内温湿度保持在恒定状态。由于RTU属于过程控制系统，因此在该部分功能设计过程中，对温湿度探测器采用定时数据采集，从而保证空调对机房温湿度的稳定和有效调节。

图4 系统原理图

3.3 机房供电管理

机房智能管理系统可实现机房设备在线负荷管理、机房全年用电量统计管理等。对机房负载率的监测，能够实时掌握机房设备的在线情况，并能够使机房管理人员在机房市电中断期间，实时掌握机房负载在线率，对保证机房重要设备的安全运行提供数据参考。系统采用RTU、数据库技术、WEB技术等对机房用电量进行实时采集和统计，分类统计出机房年用电、月用电、日用电和当前用电量，并以报表形式提供给相关领导和管理部门。对于核心节点机房，RTU根据标准电总协议，遥控机房油机开机、关机、市电/油机ATS转换，满足在特殊情况下交流设备应急电力供应。

3.4 机房报警联动

系统通过现场探测器和控制器完成对机房环境信息和设备运行信息的收集，同时在上位组态和WEB网页中实现报警信息的显示和报警的联动功能。

依照YD/T 1821-2008《通信中心机房环境条件要求》，机房按照二类机房和三类机房进行管理，数据范围如表1所示。

表1 数据范围表

机房环境和设备参数的严格定义，在于保障机房设备的安全和稳定运行。对市电供电电压的监测，按市电上/下浮动15%的范围进行监控，当出现电压过高或过低时，以短信形式将报警信息发送到相关人员手机上。

机房报警联动功能是在报警发生时，联动机房内其它非报警设备进行动作。系统主要采用OPC方式，实现与RTU或监控平台的数据连接，联动报警现场的视频监控和录像功能。系统机构图如图5所示。

图5 报警联动结构图

3.5 机房移动信息管理功能

机房移动信息管理系统作为机房监控在智能手机、平板电脑等智能设备上的最新应用，通过调用系统平台数据库及视频监控平台，使决策层和相关管理人员能够随时随地看到机房安防情况，掌握机房环境、设备状态，满足了对机房数据的移动监控要求。

系统基于HTML5技术，依托兖矿集团现有的监控网络，实现了跨平台的数据展示，不需要修改即可部署在Android、IOS、Windows Mobile等目前流行的移动设备操作系统中。

移动数据发布系统架构如图6所示。

图6 移动数据发布系统架构

系统共分为三层：数据采集层、数据处理层和用户展示层。数据采集层主要负责提供系统所需要的数据；数据处理层提供了四种功能，即数据封装将从数据采集层获取的文本数据进行分析、提炼和数据格式的封装提供给用户展示层显示；接收报警信息并主动推送给用户展示层；后台管理为用户展示层提供权限管理和系统模块管理；数据展示层即移动客户端，表现形式为数据列表界面。

3.6 短信报警功能

基于C#语言的短信报警功能，依托于现有的监控平台，能够完成报警/解警信息的短信发送任务。机房相关人员可根据报警短信、视频监控、环境监控等对报警信息进行预处理，确定报警对象和报警等级，及时完成对机房报警源的排查和报警源的处理，保证机房的稳定运行。短信报警原理图如图7所示。

图7 报警短信发送原理图

机房短信报警系统，使机房少人/无人值守管理成为现实。相关人员通过短信报警功能，能够在第一时间内掌握机房报警信息，同时结合机房报警联动功能，实现机房报警的精确定位。

4 结论

机房智能监控系统以专用工业级嵌入式RTU、集团公司监控平台为基础，符合煤矿企业处置机房报警、故障等突发事件的要求，通过机房环境监测、设备监测、用电管理、报警联动、报警短信发送、机房移动信息管理等功能，使决策层、管理人员能够快速、准确的掌握机房现场报警数据，提高报警处理的响应速度，使事件处理能够快速有效的开展，为企业的安全生产信息化工作提供良好的支撑。