【解決方案】數(shù)據(jù)中心動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用方案

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 數(shù)據(jù)中心

2 設(shè)計(jì)原則——以某銀行為例

2.1原則

銀行機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“集中化、一*化、智能化”的設(shè)計(jì)模式，采用高標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、高*、流程化的監(jiān)控管理。

（1）穩(wěn)定性。動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)作為機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施“管家”，要求２４ｈ不間斷提供服務(wù)，這不僅依賴動(dòng)環(huán)監(jiān)控設(shè)備供電的穩(wěn)定性，還依靠網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。

（2）安全性。動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)采集回路應(yīng)具備良好的保護(hù)機(jī)制，不會(huì)因采集回路故障而造成被監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)備誤動(dòng)作或故障，且系統(tǒng)應(yīng)具備自檢功能，在基礎(chǔ)設(shè)施故障時(shí)能及時(shí)通過(guò)電話或短信等方式告知運(yùn)維人員設(shè)備故障部位、故障性質(zhì)等。

（3）開(kāi)放性。動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合開(kāi)放式設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)留多種對(duì)外接口和兼容ＭＯＤＢＵＳ－ＴＣＰ、ＯＰＣ、ＯＤ－ＢＣ、ＢＡＣＮＥＴ等標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)與第三方廠商設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸與交換。

（4）可擴(kuò)展性。動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)可擴(kuò)容及易維護(hù)，以適應(yīng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的擴(kuò)容、監(jiān)控設(shè)備增加等變動(dòng)情形。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通信技術(shù)和控制技術(shù)，對(duì)機(jī)房動(dòng)力設(shè)備及環(huán)境等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守機(jī)房的現(xiàn)代化管理。硬件上采用三層架構(gòu)：底層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，由被監(jiān)控設(shè)備、Ｉ／Ｏ采集模塊等構(gòu)成；中間層為數(shù)據(jù)采集處理層，由各串口服務(wù)器、動(dòng)環(huán)服務(wù)器、交換機(jī)等構(gòu)成；頂層為數(shù)據(jù)應(yīng)用層，由監(jiān)控平臺(tái)或客戶端等終端構(gòu)成。軟件上采用Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)，在機(jī)房中通過(guò)安裝各種傳感器及數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行底層數(shù)據(jù)采集，將所有子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的用戶界面下，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)視、控制和協(xié)調(diào)，從而構(gòu)成統(tǒng)一的協(xié)同工作的整體。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖１所示。

2.3硬件構(gòu)成

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)由２臺(tái)服務(wù)器（雙機(jī)熱備）、２臺(tái)客戶端ＰＣ機(jī)、監(jiān)控大屏、核心交換機(jī)（Ａ、Ｂ網(wǎng)）、視頻匯聚交換機(jī)、門(mén)禁接入交換機(jī)、采集箱及串口服務(wù)器等構(gòu)成。

3 系統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題及優(yōu)化措施

3.1常見(jiàn)問(wèn)題

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，出現(xiàn)過(guò)監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)不刷新，監(jiān)控平臺(tái)電腦“假死”，采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，系統(tǒng)告警漏報(bào)、誤報(bào)、頻發(fā)（告警信號(hào)抖動(dòng)）及延遲報(bào)警問(wèn)題。

（1）監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)不刷新。

（2）采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

（3）實(shí)時(shí)告警問(wèn)題。

①告警漏報(bào)②告警誤報(bào)③告警頻發(fā)④告警延遲

3.2優(yōu)化措施

（1）監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)不刷新問(wèn)題的解決。運(yùn)維人員需熟知?jiǎng)迎h(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，從單點(diǎn)設(shè)備故障到網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行排除，對(duì)重要設(shè)備必要時(shí)可優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?duì)采集設(shè)備或裝置進(jìn)行冗余備份，或?qū)χ匾O(jiān)控對(duì)象通信采用Ａ、Ｂ雙網(wǎng)通信。

（2）采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性問(wèn)題的解決。檢查智能儀表裝置或第三方設(shè)備的通信協(xié)議是否準(zhǔn)確，與原廠家技術(shù)支持核實(shí)設(shè)備協(xié)議文本正確性，如更換智能儀表未核對(duì)通信協(xié)議，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或無(wú)法采集。檢查通信故障，首先檢查物理連接是否存在問(wèn)題，然后對(duì)通信配置進(jìn)行檢查，檢查波特率、校驗(yàn)位、串口的設(shè)置等是否存在問(wèn)題。檢查采集裝置或采集箱等設(shè)備、溫濕度探測(cè)器等硬件自身是否存在故障，排除設(shè)備硬件故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

（3）實(shí)時(shí)告警問(wèn)題的優(yōu)化。首先嚴(yán)格控制智能設(shè)備串接數(shù)量，避免串接設(shè)備數(shù)量過(guò)多引起數(shù)據(jù)上傳緩慢，進(jìn)而導(dǎo)致告警延遲。合理配置ＦＳＵ掃描時(shí)間，通過(guò)調(diào)整動(dòng)環(huán)設(shè)備掃描周期來(lái)縮短采集裝置對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的問(wèn)詢時(shí)間，以提高采集速度。其次合理選擇設(shè)備測(cè)點(diǎn)，對(duì)重要測(cè)點(diǎn)進(jìn)行合理選擇和優(yōu)化，避免掃描過(guò)多的測(cè)點(diǎn)造成采集器負(fù)擔(dān)過(guò)重，進(jìn)而影響采集效率。另外，運(yùn)維人員應(yīng)避免非重要數(shù)據(jù)的掃描占用過(guò)多資源，引起采集過(guò)慢。再者通過(guò)軟件手段控制告警頻發(fā)和非合理數(shù)據(jù)引發(fā)的告警，可增加告警回差屏蔽功能，數(shù)據(jù)采集值超出合理范圍的，通過(guò)設(shè)置有*的閾值上下限，屏蔽此部分?jǐn)?shù)據(jù)，消誤告警。電磁干擾在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的誤告警，除在軟件端進(jìn)行有門(mén)限屏蔽外，還可在傳輸線路上套裝抗干擾磁環(huán)以減少干擾。*后采用人工智能等先進(jìn)手段增加告警邏輯關(guān)系分析和對(duì)告警信息進(jìn)行合理分類。如增加告警溯源功能，劃分主次告警，確定告警產(chǎn)生設(shè)備的主從關(guān)系，進(jìn)而對(duì)告警信息進(jìn)行有優(yōu)化，以減少告警“信息轟炸”，同時(shí)不漏掉重要告警信息。

4安科瑞動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

通過(guò)數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)中心的門(mén)禁狀態(tài)、水浸狀態(tài)，煙霧狀態(tài)，視頻狀態(tài)，環(huán)境狀態(tài)，高低壓配電狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，保障數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員安全，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過(guò)高。同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)環(huán)監(jiān)控并對(duì)各用能耗能進(jìn)行能效分析，幫助用戶實(shí)現(xiàn)用能效率的優(yōu)化。

4.1系統(tǒng)功能

（1）展示當(dāng)前數(shù)據(jù)中心總能耗，IT能耗，空調(diào)能耗，及其他能耗并且計(jì)算出當(dāng)前數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)PUE值，通過(guò)儀表盤(pán)形式直觀展示。

（2）選擇查看數(shù)據(jù)中心的中低壓配電系統(tǒng)主接線圖，并在一次圖顯示配電系統(tǒng)當(dāng)前遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)和狀態(tài)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各配電柜的電壓、電流等電力參數(shù)，變電站的溫濕度、煙感、水浸、門(mén)禁等環(huán)境情況。

（3）電氣接點(diǎn)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，斷路器觸頭、觸臂、母排和線纜連接等位置安裝無(wú)線測(cè)溫傳感器監(jiān)測(cè)接點(diǎn)溫度，便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常導(dǎo)致的事故。

（4）監(jiān)測(cè)各變壓器各項(xiàng)參數(shù)，包括負(fù)載率、頻率、功率因數(shù)、三相不平衡度等，并且顯示歷時(shí)曲線圖，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)變化。幫助用戶直

（5）電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)測(cè)電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫中斷等暫態(tài)事件記錄、ITIC容忍曲線等

（6）系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)頻率，同時(shí)監(jiān)測(cè)UPS溫度、蓄電池電壓、當(dāng)前負(fù)載下的剩余時(shí)間等數(shù)據(jù)。

（7）展示單體電池電壓、內(nèi)阻和溫度，預(yù)測(cè)電池帶載時(shí)剩余時(shí)間，每節(jié)電池?cái)?shù)據(jù)均可以設(shè)置異常報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池異常。

（8）展示精*配電柜內(nèi)進(jìn)線和饋線回路電氣參數(shù)，包括電流電壓功率電能以及開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警設(shè)置和分級(jí)，數(shù)據(jù)取自精*配電柜測(cè)量模塊。

（9）展示智能小母線的始端箱和插接箱電氣參數(shù)，包括電流電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、插接點(diǎn)溫度，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警設(shè)置和分級(jí)。

（10）通過(guò)平面圖顯示數(shù)據(jù)中心能源分布，設(shè)備分布情況，并顯示設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊平面圖上設(shè)備可以進(jìn)入具體設(shè)備監(jiān)控界面。

（11）實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)中心PUE值以及歷史PUE曲線。并且顯示各分項(xiàng)用能的用能情況及用能排行。監(jiān)測(cè)各變壓器運(yùn)行及負(fù)載情況，給出本月變壓器輸出電能排行。

（12）顯示電能消耗日/月/年報(bào)表，并可對(duì)具體回路選擇曲線圖、餅圖進(jìn)行展示。對(duì)數(shù)據(jù)中心用電數(shù)據(jù)進(jìn)行同比、環(huán)比分析比較，查看用電趨勢(shì)。

（13）監(jiān)測(cè)精*空調(diào)的回風(fēng)溫濕度，出回水溫度，并可以設(shè)定精*空調(diào)的溫濕度，達(dá)到更好的控制效果。

（14）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心溫濕度、開(kāi)關(guān)門(mén)、水浸、煙霧、噪聲、氣體濃度狀態(tài)等參數(shù)。曲線圖直觀明了，同時(shí)支持歷史數(shù)據(jù)查詢

（15）通過(guò)列表顯示各類報(bào)警事件數(shù)量，通過(guò)柱狀圖顯示逐日?qǐng)?bào)警數(shù)量，提供報(bào)警總數(shù)以及增長(zhǎng)趨勢(shì)。

維管理功能，可針對(duì)數(shù)據(jù)中心各主要設(shè)備進(jìn)行巡檢派工，消缺，搶修等維護(hù)工作。

4.2 安科瑞動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)選型方案

作者介紹

未曉妃，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)槲㈦娋W(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。