浅析计算机房动力环境监控系统设计汪涛

汪涛

（国网四川省电力公司信息通信公司四川成都610000）

摘要：随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。计算机房动力环境监控系统设计是整个环节中最重要的一部分，若方案设计不合理，就会影响到计算机系统的运行并对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，尤其是对于需要实时交换数据单位的机房，其机房管理就显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的影响和经济损失将是不可估量。因此，对这一环节的探讨具有深刻的现实意义。

关键词：机房；环境监测系统；设计方案

随着特高压电网规模的不断扩大，特高压电网的安全稳定运行问题非常严峻的摆在了我们面前，而与特高压电网配套建设的通信系统对特高压电网的安全稳定运行起着至关重要的作用。本文所探讨的系统是结合了目前四川省内与与国网一级干线电力路相关的变电站内均未配置机房动力环境监控系统设备的实际情况，并集成了机房动力、场地环境、机房安全管理功能，结合机房环境监控系统和集成管理系统建设经验而进行设计的。

1.系统结构设计说明

1.1.主站系统结构设计说明

主站系统由中心管理服务器及集中监控管理主机（含短信与电话通讯告警模块）组成（如图1）。

如图2所示，每个系统主要由以下3个部分组成：现场设备采集层、嵌入式服务器、远程网络。

现场设备采集层:由各种I/O采控模块组成，直接连接各种被监控设备，采集温湿度等的现场信号，将采集的现场信号通过RS485方式上传到机房的现场嵌入式服务器。机房内的采集设备主要包括：温湿度探测器等。

嵌入式服务器：不仅用于对现场设备数据的采集，而且用于实时分析、处理现场设备采集层的各种信息，实现对监控数据的简单处理分析、存储，同时实时将变化的数据以TCP/IP方式传输至集中管理服务器，发送管理人员的控制命令给各现场设备。

远程网络：远程提供数据便于管理人员随时随地了解各个机房的实际工作状况，实现管控一体化，在远程的管理人员可以通过浏览器，直接观看监控画面，并且该监控画面与嵌入式服务器的监控画面保持一致，通过该界面可远程监控设备的运行状况及视频图像。

2系统结构

系统整体实现采用“集中管理、分散控制”的模式：各机房现场的设备环境系统将数据传输到本地监控服务器，再由各监控服务器通过IP网络(TCP/IP协议)将数据传输至管理中心的集中管理服务器，实现完全集中、数据共享，由中心管理系统实现对分布在不同区域的机房实现集中管理。“集中管理、分散控制”实现方式不但满足了对分散机房的集中统一管理的需要，更满足了对现场数据安全、实时、完整的存储和控制要求较高的使用要求。

数据采集管理层：由各种I/O采集模块，通讯转换模块等组成，连接所有传感器和被监控设备，实现监控平台与被监控对象的数据通讯。所有硬件采用模块化架构，I/O模块采集传感器数据后通过系统配置实现对所有传感器的数据匹配对应；各种智能设备通过通讯转换模块或者直接接入现场监控层。

现场监控层：由数据采集终端组成，负责收集与处理由现场设备采集层发送上来的数据。每层楼根据系统总线数量、数据采集终端的处理能力、机房物理分区等条件设计多台数据采集终端。该终端是专业的设备监控系统服务器。具有视频采集、数据采集、数据处理、协议转换、联动控制、报警管理等功能，内嵌WEB服务，支持远程IE访问。该数据采集终端可管理机房内的各种动力设备、环境参数和安防系统。提供友好的人机界面，满足用户个性化需求。内置WEB服务为系统管理人员提供远程设置、远程监控、远程维护及远程报警等专业管理功能。网络中断时仍可独立运行、存储数据及联动控制。数据采集终端将采集的数据和处理后的结果、报警信息等上传至集中管理层。

集中管理层：由监控主/备服务器和各种客户端、终端等组成，集中管理服务器（主备机）负责整体系统的集中管理与调度,收集与处理由现场监控层发送上来的数据和报警。监控服务器采用双机热备方式设计，确保监控系统的稳定可靠运行。监控服务器支持客户端和IE的远程访问，用户可以在客户端上实现各种统计报表、数据分析挖掘、告警管理、运维管理、资产管理、能耗管理、权限管理和系统配置管理等。

2.2软件架构

由于整个系统是开放的，凡按照一定的规范开发出来的各种服务器，均可以无缝的集成入平台中，接受中心服务器调度。在已有的服务器中，均采用了插件架构。如实时数据服务器，它本身只是提供一个插件框架，每个功能项都是作为一个独立的插件挂接在系统中的。在具体实现中，界面图元、策略组件、设备通信模块、核心服务模块均采用插件架构，实现了从数据层、业务逻辑层、UI层的灵活扩充能力。除了功能的扩充之外，各业务逻辑模块还可实现系统规模的扩充，通过部署多个服务模块，可以方便的实现分布式服务，通过级联、双机或多机冗余、负载均衡等技术，方便的实现系统容量和性能的扩充。

插件式架构设计中主要包括：插件框架、插件契约（服务）以及插件组件三部分组成。

2.2.1插件框架：组织和管理系统插件的下载、装载、组合、实例化以及销毁，并提供整套完整的与后台服务通信的操作接口等。

2.2.2插件契约（服务）：插件契约以服务接口的形式存在，系统的所有插件全部通过实现系统框架统一的接口规范，偏于有效的组织、管理插件对象。

2.2.3插件组件：插件组件既为具体的插件程序，实现了插件契约服务的一个独立的程序。

实现插件架构的核心是插件管理器，也就是插件框架。插件框架完成了对所有业务逻辑模块的动态装载、卸载，方便的实现了系统功能及性能容量的扩充和管理。

从应用服务器的软件模块的组成结构来看，业务逻辑层又分为内核层、中间件层、可扩展服务层。

中间件层：为系统的所有模块提供了通用的、可重用的组件，实现了对系统核心功能和数据的抽象封装，统一了各种组件服务的接口，减少了不必要的重复开发工作；

内核层：实现各应用服务器的核心功能；

可扩展服务层：针对应用服务器的类型和业务需求，为界面层提供不同的应用服务。采用插件机制，用户可以随时根据需求进行定制，实现对集成系统平台功能的扩充。

图5软件构架图

集中管理服务器：此次硬件将用专业服务器，软件平台采用机房总管集中平台。负责对所有机房监控服务器的所有数据的存储、统计、分析，显示监控画面，处理所有告警信息，记录报警事件，通过电话语音或手机短信等多种输出报警内容，发送管理人员的控制命令给各个机房，并在中心生成各种数据分析报表，方便管理员进行分析。

本站地监控服务器：实时采集各通讯站机房内设备的各种信息，进行机房内的本地数据处理及存储，并主动将变化数据和报警信息上传给区域管理服务器或集中管理平台。接收管理人员的控制命令给现场设备。

3总结

由于四川省内与国网一级干线电力路相关的变电站内未配置机房动力环境监控系统设备，因此，针对这种情况，当下对计算机房动力环境监控系统的整体框架设计探讨具有及时性和现实意义。

参考文献：

[1]王志强.机房动力环境监控系统设计[J].电视技术,2015,32(8):74-75.

[2]于新洋.变电站通信机房动力环境监控系统的设计及应用[D].吉林大学,2013.

[3]蔡红立.通信机房动力及环境监控系统设计[D].河北科技大学,2011.