数据中心电源与环境监控管理系统的运用与探讨

2020-01-05王永强

通信电源技术 2020年14期

王永强

（中国人民解放军31106部队，江苏南京210016）

0 引言

随着信息技术的不断进步，数据中心电源与环境监控管理系统可利用先进的设施设备和监控软件，监控管理数据中心系统和设备。以完善数据中心系统的运行为目标，不断修订监控管理方案；利用数据中心环境系统进行信息综合管控，尽可能避免出现安全事故；应用多种故障报警系统区分故障应用源头，实现对信息的综合处理。由于国内目前没有专业性监控管理系统的应用标准，硬件配置缺乏依据，因此需要从多个方面综合分析系统内容。

1 数据中心电源与环境监控管理系统概述

1.1 监控的各项参数内容

数据中心电源与环境监控中主要需要注意场地环境、电源环境以及场地安全等。需要实时监测数据中心电源所处环境的温湿度参数、空气质量参数漏水状况以及空调和新风设备状况等，做好对空调和风机的手动管理，确保机房系统设施设备的安全运行[1]。电源环境的监控是指有系统地实时记录周边区域的电源参数、回路开关以及电源运行状态的数据，确保机房用电设施设备的稳定化。场地环境的监控是指实时监测机房的空气质量参数、温湿度参数、漏水状况、新风设备状况、空调、消防设施状况以及灯光照明等实施，并可以手动或自动控制新风机、空调以及灯光等实施，从而保障机房系统设备在比较安全和稳定的场地环境中运行。场地安全主要是指利用门禁管理、人体探测、视频监控以及消防监控等手段，保障机房场地的安全[2]。

1.2 监控系统的特点

1.2.1 监控设备采用模块化结构

我国监控系统设备的软硬件都采用模块化结构，应用TCP/IP和OPC接口，以增进系统的安全性和维护性为目的，利用网络互联功能实现数据信息的实时处理[3]。其中，系统不同软硬件模块之间相互独立，系统设备的热插拔和主设备倒换功能可应用于其他功能设备，当其他零部件出现损坏需要替换时，不会影响系统运行。

1.2.2 系统硬件之间存在电气隔离

监控设备大多数使用多线轮询技术，根据设备的自动操作分配线程，以实现负载均衡。将监控设备的通信间隔控制在5 s内，可实现对数据刷新功能的实时管控，确保可快速接收到设备运行中的数据警告信息。采用电气隔离方式可确保系统软硬件不受监控对象运行状态的影响，可对系统维护和管理人员进行权限归属，区分和限制各级人员对系统的访问及操作，明确系统应用的安全性与合规性。系统应预留多个外接口，使得上级管控平台可实时获取监控数据和报警信息[4]。

1.2.3 系统操作简便

环境管理系统大多数采用模块化结构，配比灵活多样的多级组网，目标是降低扩展成本。在设备前端嵌入Limux监控服务器，可以完成实时监控，并可以实现远程监控。监控内容可在同一信息平台中获取，系统存在统一的监控页面，可在中心对机房进行远程集中式管理，以便后续的软件升级与维护。出现意外事故时，各个系统监控设施设备可按照规定进行系统内容的重启，传输多样化的信息数据，保证系统软件可自动接收到完整且准确的数据[5]。

1.2.4 系统功能的多样化

国内的数据中心电源与环境监控设备系统具有多种功能，如报警、远程浏览以及远程监控等。在智能化技术不断进步的过程中，可将系统页面维护成统一的样态，使得系统可在Windows、Unix以及Linux等操作系统上实时查看所获取的数据信息和监控界面，从而实现对象的远程监控且信息明确。实践中，改进系统操作界面可使系统应用状态与实际情况更加贴合。

1.3 监控系统的作用

1.3.1 有利于获取精确化的数据信息

在数据中心电源与环境管理系统的应用过程中，可通过系统的数据库信息预测周边环境情况。系统所管理的数据信息主要为监控设备的实时数据和历史数据，依据多种参量（如电压值、电流值以及功率等）的变化情况自主生成多种数据报表，实现对周边数据中心环境设施设备的内容备份。为确保数据的精确性，需要综合设定软件参数，使得环境设备中的监控对象、系统运行参数之间的状态、报表事件以及运行平台数据库等被安全传输，并通过Socket和SNMP trap方式通知系统平台。设备存在的标准化接口，可将其与门禁、安防以及视频等系统对接，使得不同接口都包括报警数据接口和监控数据接口，从而确保系统管控过程中的报表管理、事件集中管理、知识库管理以及资产管理等功能的实现。

1.3.2 有利于明确周边环境的实际状态

在数据中心电源与环境管理系统的应用过程中，机房环境设施设备出现较为明显的故障时，管理信息平台可依据报警应用系统的应用情况完善信息系统页面，将其自主转换到报警设施设备的运行状态页面，实现对报警情况的直观性评价，使其做出最大化的管控说明。明确报警信息设备事件的报警级别，采用更高端的报警方式，如窗口报警、声光报警以及短信报警等，使得报警信息一旦触碰即可实现无限次播放事件。在多次告警停顿时间确定后进行灵活设置，增添报警事件查询功能，准确获取报警时间、地点以及设备内容等信息。此外，选择多样化的查询方式，以明确周边环境的实际状态。

1.3.3 有利于联合子系统之间的数据

在数据中心电源与环境管理系统的应用过程中，可依据采集的信息数据和数据库内容进行数值确定和比对。如果采集的数据与原先确定的取值存在差异，那么可能会触发所对应的应用系统，实现机体的联动处理。目前，信息系统存在图像化和动态图形组合功能，可依据图形化的逻辑动态组合功能联动管理界面的处理方式。在软件平台和硬件平台上，可配置一些事件触发条件。一旦机械设备满足事件触发条件，系统就会自动执行某些操作。例如，当电源装置安装地区发生火警时，监控系统可自动对机房内部的其他设备进行远程停机处理，同时将灯光照明、门禁系统以及其他系统的数据功能进行组合条件限定，从而实现对参数特点的自动化管理。在不同信息系统的内部，可依据获取的数据信息出示报表内容。用户根据需求定制报表内容，将报表通过Excel表格导出或下载，从而尽可能增加用户对子系统数据内容的明确与认知。报表可分为内部工作报表和对外发布报表，可按照时间段设定报表内容[6]。

2 数据中心电源与环境监控管理系统运用分析

2.1 强电子系统应用

在实际的工程应用中，数据中心电源与环境监控系统主要包括计算机网络、监控主机、智能模块、信号处理模块、协议转换模块、智能设备以及多设备驱动卡等。为了强化系统功能，用户可以按照需求选择智能电话语音卡、配置多媒体声卡以及超级视频卡等设备。在数据中心电源与环境管理系统的应用过程中，当电源进入系统后，需要利用UPS处理电压和电流，使得电压和电流处于一种波动幅度小且稳定的状态，同时接入相应的监控系统实时跟踪电压电流的变动情况。如果强电子系统中的电源不稳定，那么一旦发生打雷等意外情况，很容易会导致跳闸、停电以及其他情况。强电子系统应用过程中，软件平台大多数应用中文界面，通过图形化设计和电子地图功能，将GIF和Flash等软件控件插入图形界面，使界面处于清晰化的结构模式。利用国内流行的树状结构，清晰展现初设备的运行状态和实时参数，可确保直接在界面上点击子系统内部的任意监控设备，使设备进入运行状态界面。

2.2 UPS状态监控子系统应用

在数据中心电源与环境管理系统的应用过程中，良好的运行环境可确保数据中心设施设备的稳定性。另外，电源供应需具备持续性。在监控中加入UPS状态监控子系统轴，可将重要的参数信息保存到监控中心。查询运行状态曲线图，方便管理员了解UPS的运行情况。若子系统主界面上存在多种功能模块的设置访问按钮，则可通过点击按钮进入各个功能模块，实现对分组监控设备的清晰化和针对性监控。管理员点击主界面功能键时，画面可自动切换到设备运行状态图。如果设施设备存在报警或者异常状态，那么监控设备界面将自动弹出系统运作知识数据库，给予管理人员相应的操作提示。应用该状态下的监控子系统，可快速准确地获取相关的数据信息。

2.3 漏水监测子系统应用

在数据中心电源与环境管理系统的应用过程中，水对于密闭的机房来说是潜在的风险隐患。由于水大多数都隐藏在地板下，因此如果不打开地板很难了解该地区是否存在地面出水现象。进水口、冷水口以及排水管都是漏水情况的根源，因此必须应用漏水监控子系统实时监控周边环境。一旦发生漏水情况，需第一时间启动报警系统，通过电话、短信以及声光报警等模式上报给管控人员。此外，需做好定期或不定期的排查及清洁工作，避免系统出现错报、漏报情况。