浅析数据中心机房中的动力环境监控系统

一、背景介绍

银行数据中心机房的供配电和精密空调等基础设施多，而设备维护人力资源少，因此增加了基础设施运维人员工作强度和难度。为及时发现设备故障并处理，所以设计了动力环境监控系统，并针对运行中出现的主要问题给出优化措施。

二、动力环境监测系统

2.1概念

监控对象是银行数据中心机房的系统称之为动力环境监控系统（简称为动环监控系统）。

该系统监控对象可分为三大类：

(1):是对设备动力系统实时工作状态进行监控，如供配电系统开关状态、柴油发电机等设备的运转参数和状态等；

(2)是对机房内运行环境进行监测与控制，如温度、湿度、漏水、氢气浓度及消防等；

(3)是对人员设备进出进行监控，如门禁、摄像头、防入侵等安全类设备。

三、系统架构介绍

3.1 设计原则

因为是关于银行的设计，因此整体遵循“集中化、一体化、智能化”的设计模式，采用高标准的监控系统设计原则，实现主动、高效、流程化的监控管理。

（１）稳定性。动环监控系统作为机房基础设施“管家”，要求２４小时不间断提供服务，这不仅依赖动环监控设备供电的稳定性，还依靠网络通信的可靠性。

（２）安全性。动环监控系统信号采集回路应具备良好的保护机制，不会因采集回路故障而造成被监控基础设备误动作或故障，且系统应具备自检功能，在基础设施故障时能及时通过电话或短信等方式告知运维人员设备故障部位、故障性质等。

（３）开放性。动环监控系统应符合开放式设计标准，预留多种对外接口和兼容多种标准通信协议，以实现与第三方厂商设备数据的传输与交换。

（４）可扩展性。动环监控系统应可扩容及易维护，以适应数据中心机房的扩容、监控设备增加等变动情形。

3.2系统构架

动环监控系统采用计算机网络、现代通信技术和控制技术，对机房动力设备及环境等进行实时监控，实现机房的现代化管理。

从硬件上来分析架构层次，主要有三层：

底层为现场设备层，由被监控设备、采集模块等构成；

中间层为数据采集处理层，由各串口服务器、动环服务器、交换机等构成；

顶层为数据应用层，由监控平台或客户端等终端构成。

从软件析来看它采用的是浏览器或者服务器结构模式，在机房中通过安装各种传感器及数据采集设备进行底层数据采集，将所有子系统集成在统一的用户界面下，对各个子系统进行统一监视、控制和协调，从而构成统一的协同工作的整体。

四、系统功能

（1）展示当前数据中心总能耗，电动机能耗，空调能耗，及其他能耗并且计算出当前数据中心实时效能值，通过仪表盘形式直观展示。

（2）选择查看数据中心的中低压配电系统主接线图，并在一次图显示配电系统当前遥测、遥信数据和状态。实时监测各配电柜的电压、电流等电力参数，变电站的温湿度、烟感、水浸、门禁等环境情况。

（3）电气接点温度实时监测，断路器触头、触臂、母排和线缆连接等位置安装无线测温传感器监测接点温度，便于提前发现温度异常导致的事故。

（4）监测各变压器各项参数，包括负载率、频率、功率因数、三相不平衡度等，并且显示历时曲线图，数据实时变化。帮助用户直

（5）电能质量在线监测，可以监测电流和电压谐波畸变率、电压暂升暂降暂中断等暂态事件记录、容忍曲线等

（6）系统采集输入、输出端和旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率，同时监测电源温度、蓄电池电压、当前负载下的剩余时间等数据。

（7）展示单体电池电压、内阻和温度，预测电池带载时剩余时间，每节电池数据均可以设置异常报警，及时发现蓄电池异常。

（8）展示精密配电柜内进线和馈线回路电气参数，包括电流电压功率电能以及开关状态，并可以对数据进行报警设置和分级，数据取自精密配电柜测量模块。

（9）展示智能小母线的始端箱和插接箱电气参数，包括电流电压、开关状态、插接点温度，并对数据进行报警设置和分级。

（10）通过平面图显示数据中心能源分布，设备分布情况，并显示设备能耗数据，点击平面图上设备可以进入具体设备监控界面。

（11）实时显示当前数据中心效能值以及历史效能指标曲线。并且显示各分项用能的用能情况及用能排行。监测各变压器运行及负载情况，给出本月变压器输出电能排行。

（12）显示电能消耗日/月/年报表，并可对具体回路选择曲线图、饼图进行展示。对数据中心用电数据进行同比、环比分析比较，查看用电趋势。

（13）监测精密空调的回风温湿度，出回水温度，并可以设定精密空调的温湿度，达到更好的控制效果。

（14）监测数据中心温湿度、开关门、水浸、烟雾、噪声、气体浓度状态等参数。曲线图直观明了，同时支持历史数据查询

（15）通过列表显示各类报警事件数量，通过柱状图显示逐日报警数量，提供报警总数以及增长趋势。

维管理功能，可针对数据中心各主要设备进行巡检派工，消缺，抢修等维护工作。

五、结论

数据中心机房的动力环境检测系统，要求明确，实时监测设备运行状态，对发现问题的情况及时报警，事件记录方便维修人员及时检查设备。同时具备数据分析，从多个角度同比环比等方式让整个工作状态监测状态。

审核编辑 黄宇