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數(shù)據(jù)中心

淺談數(shù)據(jù)中心機房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)可視化設(shè)計與研究

時間:2023/7/3閱讀:593
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摘要:為維護數(shù)據(jù)中心機房動力環(huán)境,及時發(fā)現(xiàn)隱患,消除故障,降低管理成本,控制能耗,提高運維效率,確保數(shù)據(jù)中心安全、高效、環(huán)保、穩(wěn)定運行,根據(jù)機房管理現(xiàn)狀,建立更直觀、高效、可視化的機房自動監(jiān)控系統(tǒng)?;诰C合業(yè)務(wù)實時監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu),設(shè)計統(tǒng)一監(jiān)控、集中管理監(jiān)控平臺,全面處理整個機房監(jiān)控管理所需的重要信息,實現(xiàn)高度統(tǒng)一的界面顯示、信息共享、協(xié)調(diào)聯(lián)動功能,減輕管理負擔(dān),實現(xiàn)綜合“監(jiān)控、管理、控制"。


1.引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及,天擎、天鏡、資源池、核心網(wǎng)絡(luò)和安全設(shè)備在四川氣象探測數(shù)據(jù)中心機房運行,密集精細化程度越來越高,氣象數(shù)據(jù)量迅速增加,計算機系統(tǒng)和通信設(shè)備數(shù)量日益增加,規(guī)模越來越大,中央機房、計算機系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)已成為主要單位業(yè)務(wù)管理的核心部分。為保證其安全正常運行,配套機房動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安全系統(tǒng)應(yīng)始終穩(wěn)定協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)的機房管理往往不能及時消除故障,對事故發(fā)生的時間和責(zé)任沒有科學(xué)的管理;缺乏對故障的綜合分析數(shù)據(jù),使問題無法得到完善的解決。

基于省級綜合業(yè)務(wù)實時監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu),充分研究機房動力環(huán)境的綜合監(jiān)控需求,設(shè)計數(shù)據(jù)中心機房監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了機房各種設(shè)備的集中監(jiān)控,主要包括機房動力系統(tǒng)監(jiān)控、機房環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控和視頻監(jiān)控,具有完善的監(jiān)控功能。通過網(wǎng)頁顯示,實時記錄各種事件,及時報警故障事件,有效提高運維人員的管理效率,快速有效地消除故障,對故障進行全面的數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)機房可靠的科學(xué)管理。


2.功能設(shè)計

2.1 物理架構(gòu)




2.2系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能主要包括動力監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、系統(tǒng)日志、報警管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、權(quán)限管理等模塊。

2.2.1機房動力監(jiān)測

包括電力監(jiān)控、配電開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控和UPS監(jiān)控。電力監(jiān)控是通過在配電柜中安裝電源計,將電源的進線和電流互感器的連接線連接起來,然后用雙絞線將電源計與環(huán)境監(jiān)控主機的傳感器接口連接起來。從而實現(xiàn)監(jiān)測電壓U、電流I、頻率、功率因素、有功功率、無功功率等參數(shù)。通過在配電柜中安裝配電開關(guān)模塊,實現(xiàn)配電開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測,連接單個開關(guān)模塊

空氣開關(guān)的出線和連接電源防雷器輸出的信號,然后用雙絞線將配電開關(guān)連接到環(huán)境監(jiān)測主機的傳感器接口上。從而監(jiān)測市電配電主要空氣開關(guān)的斷開或關(guān)閉狀態(tài),以及電源防雷器(帶開關(guān)量輸出)的狀態(tài)。UPS監(jiān)控是通過數(shù)據(jù)線或網(wǎng)絡(luò)線將UPS直接連接到智能監(jiān)控模塊上,通過智能監(jiān)控模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)境監(jiān)控主機上,使監(jiān)控主機能夠直接獲取UPS的運行參數(shù)、工作狀態(tài)和報警信息。從而監(jiān)控UPS整流器、逆變器和電池(電池健康,包括電壓和電流)、旁路、負載等部位的運行狀態(tài)和參數(shù)。

2.2.2機房環(huán)境監(jiān)測

包括溫濕度監(jiān)測、漏水檢測和視頻監(jiān)控。溫濕度監(jiān)測的實現(xiàn)是通過將溫濕度傳感器布置在需要監(jiān)測的區(qū)域,將收集到的信號傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測主機上,并在Web頁面上使用動態(tài)電子地圖實時監(jiān)測不同空間位置溫濕度的真實值。漏水檢測的實現(xiàn)是在容易產(chǎn)生漏水的區(qū)域鋪設(shè)漏水感應(yīng)線,將感應(yīng)線連接到漏水控制器,然后將控制器的輸出信號連接到環(huán)境監(jiān)控主機。當漏水感應(yīng)線檢測到漏水時,系統(tǒng)會立即報警。視頻監(jiān)控可以實時監(jiān)控機房,并在Web頁面上查看。系統(tǒng)支持視頻多畫面瀏覽、視頻回放和視頻控制管理。

2.2.3系統(tǒng)日志

系統(tǒng)日志對自身和主機的操作、操作、訪問和報警有日志記錄,以追溯問題。自身系統(tǒng)日志記錄包括:操作日志、訪問日志、報警發(fā)送日志。主機日志記錄包括:訪問日志、操作日志、事件日志。

2.2.4告警管理

當監(jiān)測項超過設(shè)定的上下限值時,確定為報警事件。為避免環(huán)境監(jiān)測量設(shè)定的上下限閾值波動,系統(tǒng)不斷重復(fù)判斷為報警事件,重復(fù)發(fā)送報警信息,增加報警狀態(tài)。只有當監(jiān)測量超過上下限值一定時間時,才能判斷為報警事件,可以設(shè)置預(yù)警時間。報警顯示通知報警信息和報警反饋信息流程顯示,在報警臺主頁上實現(xiàn)嚴重報警信息和反饋信息流程查看,根據(jù)時間規(guī)律查看嚴重報警生成情況,通過查看一定時間的報警事件,報警信息可以自動關(guān)聯(lián)故障源的配置信息,掌握故障資源的相關(guān)管理信息,提高故障處理效率。

2.2.5數(shù)據(jù)查詢

數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以選擇查詢的起止時間和傳感器來查詢監(jiān)控點在此期間的數(shù)據(jù)。查詢內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集時間、描述、類型和數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)可以進行趨勢分析、比較分析、報警數(shù)據(jù)報警次數(shù)統(tǒng)計、離線次數(shù)統(tǒng)計,并可以查看更多的數(shù)據(jù)??梢赃x擇起止時間,選擇特定的監(jiān)控對象進行小時、日、月統(tǒng)計。


3安科瑞動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)介紹設(shè)備選型


3.1軟件介紹

通過數(shù)據(jù)中心動態(tài)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心訪問控制狀態(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)備運行狀態(tài)實時監(jiān)控,實時報警,確保數(shù)據(jù)中心正常運行,避免運行環(huán)境失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障,確保維護人員安全,延長設(shè)備使用壽命,降低配電室廣泛管理導(dǎo)致成本過高。同時,實現(xiàn)動態(tài)環(huán)監(jiān)控,分析各能耗能源效率,幫助用戶優(yōu)化能源效率。

3.2系統(tǒng)功能

(1)顯示當前數(shù)據(jù)中心的總能耗、IT能耗、空調(diào)能耗等能耗,計算當前數(shù)據(jù)中心的實時PUE值,通過儀表盤直觀顯示。

(2)選擇查看數(shù)據(jù)中心中低壓配電系統(tǒng)的主接線圖,并在一次圖中顯示配電系統(tǒng)當前的遙測、遙信數(shù)據(jù)和狀態(tài)。實時監(jiān)控各配電柜的電壓、電流等電源參數(shù)、變電站的溫濕度、煙霧感、浸泡、門禁等環(huán)境。

(3)電氣接頭溫度實時監(jiān)測,無線溫度傳感器監(jiān)測接頭溫度安裝在斷路器接頭、觸臂、母排、電纜連接處,便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常引起的事故。

(4)監(jiān)測各變壓器參數(shù),包括負載率、頻率、功率因數(shù)、三相不平衡等,并顯示歷時曲線圖和實時數(shù)據(jù)變化。

(5)電能質(zhì)量在線監(jiān)測可監(jiān)測電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫停等臨時事件記錄、ITIC容忍曲線等。

(6)系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端、旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)頻率,監(jiān)測UPS溫度、電池電壓、當前負載下剩余時間等數(shù)據(jù)。

(7)顯示單個電池的電壓、內(nèi)阻和溫度,預(yù)測帶電池的剩余時間。每個電池數(shù)據(jù)可設(shè)置異常報警,及時發(fā)現(xiàn)電池異常。

(8)顯示精密配電柜內(nèi)進線和饋線電路的電氣參數(shù),包括電流、電壓、功率、電能和開關(guān)狀態(tài),并可設(shè)置和分級數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)取自精密配電柜測量模塊。

(9)顯示智能小母線的開始箱和插入箱的電氣參數(shù),包括電流電壓、開關(guān)狀態(tài)、插入點溫度,并對數(shù)據(jù)進行報警設(shè)置和分級。

(10)通過平面圖顯示數(shù)據(jù)中心的能源分布、設(shè)備分布和設(shè)備能耗數(shù)據(jù)。單擊平面圖上的設(shè)備進入特定的設(shè)備監(jiān)控界面。

(11)實時顯示當前數(shù)據(jù)中心的PUE值和歷史的PUE曲線。并顯示每個子項目的能源消耗情況和能源消耗排名。監(jiān)控各變壓器的運行和負載,并給出本月變壓器輸出電能排名。

(12)顯示電能消耗日/月/年報表,并可顯示具體電路選擇曲線圖和餅圖。對數(shù)據(jù)中心用電數(shù)據(jù)進行同比、環(huán)比分析比較,查看用電趨勢。

(13)監(jiān)測精密空調(diào)的回風(fēng)溫濕度和回水溫度,設(shè)置精密空調(diào)的溫濕度,達到更好的控制效果。

(14)監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的溫濕度、開關(guān)門、浸泡、煙霧、噪聲、氣體濃度等參數(shù)。曲線圖直觀清晰,支持歷史數(shù)據(jù)查詢

(15)通過列表顯示各類報警事件的數(shù)量,通過柱狀圖顯示每日報警的數(shù)量,提供報警總數(shù)和增長趨勢。

  (16)維護管理功能,可對數(shù)據(jù)中心各主要設(shè)備進行檢查派工、消缺、搶修等維護工作。


3.3動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選型




4.結(jié)束語

該研究從頂層設(shè)計出發(fā),建立數(shù)據(jù)中心綜合監(jiān)控管理平臺,實現(xiàn)機房基礎(chǔ)設(shè)施的一體化監(jiān)控、管理。該系統(tǒng)具備全面的監(jiān)控管理功能、系統(tǒng)兼容能力、系統(tǒng)擴展能力。設(shè)計建設(shè)流程化、信息化、自動化、智能化、可視化的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控管理系統(tǒng)。

可以實現(xiàn)機房基礎(chǔ)設(shè)施精細化管理,保障機房可用性;實現(xiàn)高度統(tǒng)一的信息共享、相互協(xié)調(diào)和聯(lián)動功能,機房整體監(jiān)控及管理所需要的重要信息進行綜合處理、集中管理;實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的信息共享和集中的設(shè)備監(jiān)控、報警管理等功能,并通過信息發(fā)布系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵信息的展示與交互操作。

為機房內(nèi)各系統(tǒng)及設(shè)備運行提供高度穩(wěn)定可靠的監(jiān)控信息資源,減少了管理人員的負擔(dān),能夠快速高效的排除故障,并對已發(fā)生的故障做出全面的數(shù)據(jù)分析。


【參考文獻】

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【7】謝銀海,張常亮,何星庭,田娟.數(shù)據(jù)中心機房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)可視化研究[J].

【8】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版.


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