隨著信息化﹑數(shù)字化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，數(shù)據(jù)中心機房成為維持各單位日常業(yè)務(wù)正常運行的一部分,。氣象數(shù)據(jù)中心機房的動力環(huán)境直接影響到機房內(nèi)各項工作的開展,，因此只有保證氣象數(shù)據(jù)中心機房能為各運行設(shè)備提供一個安全、穩(wěn)定的運行環(huán)境,，才能確保日常工作有條不紊地進行[1],。動力環(huán)境中存在著各種各樣的安全隱患問題，在一定程度下會干擾到氣象通信數(shù)據(jù)的上傳,、處理和存儲,，因此需要做好實時監(jiān)控。在傳統(tǒng)的氣象數(shù)據(jù)中心機房監(jiān)控工作中,，調(diào)度人員與各機房管理人員主要通過電話方式來溝通,，這種溝通方式缺乏靈活性，也無法讓管理人員詳細掌握信息,，再加上一些管理人員存在工作態(tài)度懶散,、管理意識薄弱的情況,，導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)中心機房的動力環(huán)境管理不當，影響到數(shù)據(jù)的通信工作,。同時,，一些通信機房設(shè)置的地區(qū)也比較偏遠，不利于機房管理人員看守并及時排除設(shè)備故障,。所以,，為了解決在以往監(jiān)控工作中出現(xiàn)的問題，讓機房管理人員能夠第一時間獲知機房內(nèi)的動力和環(huán)境設(shè)備處于異常的狀況,，智能化的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生[2],。

1動力環(huán)境監(jiān)控的意義

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是一套能夠集中、高效地管理監(jiān)控機房的技術(shù)手段,。建設(shè)動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),，在一方面不僅能夠保證機房管理人員及時獲取到機房狀態(tài)信息，盡快消除其動力環(huán)境中的不利因素,，避免了各運行設(shè)備出現(xiàn)故障,，為機房動力設(shè)備運行的穩(wěn)定性及機房環(huán)境的安全性提供有力保障。另一方面動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具備監(jiān)控靈活,、全面的優(yōu)點,，能夠遠程監(jiān)控并調(diào)整機房狀態(tài)，充分節(jié)省了人力資源,，實現(xiàn)了機房的智能化值守,。動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合了多項先進技術(shù)，在實時監(jiān)測動力環(huán)境的同時還能收集歷史數(shù)據(jù)和預(yù)警數(shù)據(jù)并集中分析,，根據(jù)分析結(jié)果來把控環(huán)境的穩(wěn)定性,，對整個計算機系統(tǒng)的正常運作起著至關(guān)重要的作用[3]。

2動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對機房內(nèi)各種動力和環(huán)境設(shè)備進行監(jiān)控,、對機房突發(fā)狀況及時告警和對設(shè)備數(shù)據(jù)的查詢,、生成報表等功能。通過將所有功能集中到一個統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺,，使機房相關(guān)管理人員能夠更加高效地管理和維護氣象數(shù)據(jù)中心機房,，不僅提高了管理人員對系統(tǒng)設(shè)備的管理水平以及應(yīng)對突發(fā)安全事件的快速反應(yīng)能力，而且也減輕了他們的工作強度,，節(jié)省大量的人力成本[4],。如圖1所示，動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要由設(shè)備監(jiān)控,、數(shù)據(jù)處理,、報警管理、統(tǒng)計報表和系統(tǒng)設(shè)置等5個模塊組成。

圖1動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成圖

2.1設(shè)備監(jiān)控

設(shè)備監(jiān)控模塊的主要作用是采集被監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)與運行參數(shù)信息,，并將信息傳輸?shù)綑C房監(jiān)控主機進行數(shù)據(jù)處理,，*后經(jīng)由機房監(jiān)控主機將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控管理服務(wù)器。監(jiān)控的對象包含了機房的溫濕度,、消防狀態(tài),、漏水感應(yīng)、配電,、UPS和空調(diào)[5-6],。

2.1.1溫濕度監(jiān)控

機房的溫濕度監(jiān)控主要通過在機房服務(wù)器機柜等位置上安裝溫濕度傳感器，以此來掌握溫濕度的變化情況[7],。監(jiān)控管理服務(wù)器接收來自溫濕度傳感器回傳的數(shù)值,，并判斷此時機房的溫濕度是否在設(shè)定范圍。若溫濕度值超出了設(shè)定值,，監(jiān)控管理平臺會做出相應(yīng)的提醒,，并遠程自動開啟機房內(nèi)的普通空調(diào)調(diào)整室內(nèi)溫濕度。

2.1.2消防監(jiān)控

機房的消防狀態(tài)采用的是接收煙霧傳感器的輸出信號來實時監(jiān)控,。當內(nèi)部煙霧過多時,，監(jiān)控管理平臺會自動發(fā)出警報，以防止火災(zāi)事故的出現(xiàn),。

2.1.3漏水感應(yīng)

主要針對機房范圍內(nèi)比如窗戶以及空調(diào)附近等容易漏水的位置開展監(jiān)測,。若感應(yīng)到有漏水情況的發(fā)生也會作出實時警報。針對于漏水監(jiān)測功能的動態(tài)系統(tǒng)還分為了定位與不定位兩種類型,，定位類型即是指通過監(jiān)測可判斷漏水情況出現(xiàn)的具體位置,，不定位類型則是只能提醒機房有出現(xiàn)漏水，無法獲取位置,，在該項監(jiān)測中，系統(tǒng)的控制器與傳感端共同作用,，一旦發(fā)生漏水就會立即將信號傳輸?shù)奖O(jiān)控管理服務(wù)器,。

2.1.4配電監(jiān)控

機房的配電監(jiān)控主要包括兩方面：市電監(jiān)測和精密配電監(jiān)測。機房配電柜市電進線總線的供電質(zhì)量直接關(guān)系到機房內(nèi)設(shè)備的安全,，因此市電監(jiān)測不僅實時監(jiān)測供配電系統(tǒng)的供電狀態(tài)是否良好,，同時也會監(jiān)測市電質(zhì)量，具體可監(jiān)測到的參數(shù)包括電壓值,、電流值,、有功功率、無功功率,、有功電能,、無功電能以及頻率等，切實保證這些電力參數(shù)處于合理范圍，若參數(shù)異常監(jiān)控管理平臺也會做出相應(yīng)的告警,。

精密配電設(shè)施包括智能電表,、配電柜、電源分配單元 (PowerDistributionUnit,，PDU)以及列頭柜等等,，在采用動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測時，可以對這些精密配電設(shè)施進行重要數(shù)據(jù)采集,，包括其主路的各配電信息以及支路的電流值與電壓值,，保證各項電路運行的穩(wěn)定性，若出現(xiàn)異常會發(fā)出告警,。

2.1.5 UPS監(jiān)控

不間斷電源(UninterruptiblePowerSystem,，UPS)是機房內(nèi)電力設(shè)備系統(tǒng)能夠正常工作的根基。對UPS進行實時監(jiān)測,，一是對UPS的逆變器,、整流器、旁路,、電池總電壓以及負載等進行參數(shù)監(jiān)測,，從而監(jiān)視其運行情況；二是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)值的范圍來開展檢測工作,，若是出現(xiàn)參數(shù)值越限則判斷為UPS發(fā)生故障,，監(jiān)控管理平臺會發(fā)出告警，相應(yīng)的告警情況也會被自動記錄,；三是對監(jiān)測情況的記錄會自動生成曲線,，可以更加直觀地看出運行各參數(shù)變化情況，通過與歷史曲線進行對比來獲得更多信息,，進一步方便管理UPS[8-9],。

2.1.6空調(diào)監(jiān)控

數(shù)據(jù)中心機房中部署的空調(diào)有精密空調(diào)和普通空調(diào)兩種。普通空調(diào)主要用于調(diào)節(jié)機房溫濕度,。根據(jù)區(qū)域內(nèi)的溫濕度情況對普通空調(diào)開展遠程開關(guān)調(diào)控,，該項監(jiān)測功能的實現(xiàn)主要基于JZ-IEM系列監(jiān)控主機設(shè)施以及相應(yīng)的空調(diào)控制接口，同時,，控制的實現(xiàn)還需使用外接紅外控制器,。

精密空調(diào)是有別于普通空調(diào)的精密設(shè)備，在監(jiān)控方面主要是實時監(jiān)測回風溫度和回風濕度等空調(diào)參數(shù),，以及壓縮機,、制冷器、加熱器和加濕器等的工作狀態(tài),。此外,，還會對組件的過熱,、風扇過載以及濾網(wǎng)堵塞等情況開展監(jiān)控，保持精密空調(diào)的穩(wěn)定運行,。

2.2數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理模塊由監(jiān)控主機完成,。監(jiān)控主機作為被監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控管理服務(wù)器之間的中繼站，承擔著兩項工作任務(wù)：一是按照系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求將收集到的設(shè)備數(shù)據(jù)信息進行匯聚,、加工,、運算、存儲等處理,，比如通過采集某區(qū)域多個溫濕度傳感器的數(shù)值,，計算出這個區(qū)域溫濕度的平均值和*大值。根據(jù)數(shù)據(jù)處理需求,，制定合理的數(shù)據(jù)計算規(guī)則,、復(fù)雜事件處理規(guī)則；二是將數(shù)據(jù)信息繼續(xù)傳輸給監(jiān)控管理服務(wù)器,。

2.3報警管理

監(jiān)控管理服務(wù)器在整個動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中有著*高指揮的作用,。在監(jiān)控管理服務(wù)器上安裝基于集中監(jiān)控管理平臺軟件，并將各種被監(jiān)控設(shè)備的IP地址配置到這個集中監(jiān)控管理平臺中,，可以用來查詢數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)全部設(shè)備的工作狀態(tài)和運行參數(shù),。系統(tǒng)根據(jù)被采集的監(jiān)控設(shè)備參數(shù)來判斷設(shè)備是否處于故障。若監(jiān)控設(shè)備的參數(shù)超出系統(tǒng)設(shè)定的閾值,，集中監(jiān)控管理平臺會發(fā)出告警,，并自動事先在系統(tǒng)設(shè)置及時提醒機房管理人員存在異常情況。系統(tǒng)設(shè)有一般告警,、重要告警和緊急告警3個告警級別,，當有多件告警時間發(fā)生時，系統(tǒng)會按照告警等級的嚴重程度依次排隊進行處理,。此外,，當系統(tǒng)有告警發(fā)生時會生成告警記錄，內(nèi)容包括告警出現(xiàn)的時間以及結(jié)束時間,、告警內(nèi)容,、告警級別等，并能保存*近1年內(nèi)的告警記錄信息用于查詢和數(shù)據(jù)分析,。

2.4統(tǒng)計報表

統(tǒng)計報表模塊分為兩部分：統(tǒng)計功能主要用于查詢告警記錄、設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)等內(nèi)容,。報表管理功能是根據(jù)用戶需求將統(tǒng)計功能中查詢到的數(shù)據(jù)進行處理,，用表格或者曲線的形式生成如告警統(tǒng)計報表、操作統(tǒng)計報表,、歷史統(tǒng)計報表等多種報表用于機房故障信息的分析,，加強機房運行可靠性和穩(wěn)定性。

2.5系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置功能模塊由常用設(shè)置、個性化配置和更新日志組成,。常用設(shè)置包括設(shè)備的管理,、用戶權(quán)限管理和系統(tǒng)的配置。個性化配置包括監(jiān)控管理平臺界面設(shè)置,、平臺告警提示時間間隔,、告警語言提示間隔等。更新日志記錄用戶對監(jiān)控管理系統(tǒng)的所有操作,。

3在氣象數(shù)據(jù)中心機房中的應(yīng)用—以福州市氣象局中心機房為例

福州市氣象局根據(jù)數(shù)據(jù)中心機房的現(xiàn)狀,，在機房部署實施了動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。從目前該系統(tǒng)的使用情況來看,，達到了能夠?qū)崟r監(jiān)控氣象數(shù)據(jù)中心機房運行狀態(tài)的效果,，滿足了業(yè)務(wù)需求。

3.1監(jiān)控平臺展示

用戶通過本地瀏覽器訪問,，就會進入到登錄界面,，這時只要配置下端口就可以正常進入動力環(huán)境監(jiān)控管理平臺的主界面了，設(shè)備監(jiān)控界面見圖3,。點擊左邊樹狀圖節(jié)點可以進入對應(yīng)樓層機房的監(jiān)控界面進行查看,，右上角的查看列表可以在每個區(qū)域的監(jiān)測點和組態(tài)圖之間切換。當設(shè)備處于正常狀態(tài)時,，節(jié)點顏色為藍色,，當設(shè)備處于異常狀態(tài)時，節(jié)點顏色根據(jù)告警的嚴重程度發(fā)生不同變化,。監(jiān)控界面的右下角也會彈出告警信息提醒,。

圖3設(shè)備監(jiān)控界面

點擊告警信息提醒進入“消息中心"界面，該界面會詳細記錄告警設(shè)備編號,、告警設(shè)備名稱,、設(shè)備所屬類型、告警等級,、告警發(fā)生時間和告警次數(shù)等信息,，方便機房管理人員及時定位故障位置解決問題，見圖4,。

圖4告警信息提醒

3.2測試結(jié)果及分析

福州市氣象局數(shù)據(jù)中心機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),，自其運行以來，各項功能均能正常使用,。軟件指標可靠,，具有直觀形象易用的圖形用戶界面，方便相關(guān)人員操作,。目前已有的統(tǒng)計記錄表明：該動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)能提供及時,、準確的監(jiān)測和告警信息,。系統(tǒng)能根據(jù)先前制定的各種規(guī)則，將監(jiān)測到的告警信息及時發(fā)送給相關(guān)的業(yè)務(wù)值班人員,，發(fā)送的告警信息與實際情況相符,，尚未出現(xiàn)信息的錯報、漏報,。生成的告警記錄詳細具體,，涵蓋了告警出現(xiàn)的時間、告警原因及對告警處理過程等內(nèi)容,，為后續(xù)分析,、處理機房異常狀況的匯總工作提供了可靠的數(shù)據(jù)。該氣象數(shù)據(jù)中心機房的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具備準確的告警功能,、詳細的分析處理功能,，多維的提示功能，使氣象保障業(yè)務(wù)值班人員無需通過以往例行的巡查監(jiān)視的方式,，就能夠得到準確的機房環(huán)境,、動力設(shè)備運行狀態(tài)信息，當機房系統(tǒng)設(shè)備運行存在異常時,，也能及時收到報警信息并盡早處理,。氣象數(shù)據(jù)中心機房的運行維護水平更加高效智能，逐步走向真正意義上的“無人值班"[10],。

4安科瑞動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)介紹設(shè)備選型

4.1軟件介紹

通過數(shù)據(jù)中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)中心的門禁狀態(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)備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并進行實時報警,，保障數(shù)據(jù)中心正常運行,，避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障，保證維護人員安全,，延長設(shè)備使用壽命,，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過高。同時實現(xiàn)動環(huán)監(jiān)控并對各用能耗能進行能效分析,，幫助用戶實現(xiàn)用能效率的優(yōu)化,。

系統(tǒng)功能

.       展示當前數(shù)據(jù)中心總能耗，IT能耗,，空調(diào)能耗,，及其他能耗并且計算出當前數(shù)據(jù)中心實時PUE值，通過儀表盤形式直觀展示,。

.       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)當前遙測、遙信數(shù)據(jù)和狀態(tài),。實時監(jiān)測各配電柜的電壓,、電流等電力參數(shù)，變電站的溫濕度,、煙感,、水浸、門禁等環(huán)境情況,。

.       電氣接點溫度實時監(jiān)測,，斷路器觸頭、觸臂,、母排和線纜連接等位置安裝無線測溫傳感器監(jiān)測接點溫度,，便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常導(dǎo)致的事故。

.       監(jiān)測各變壓器各項參數(shù),，包括負載率,、頻率、功率因數(shù),、三相不平衡度等,，并且顯示歷時曲線圖，數(shù)據(jù)實時變化,。

.       電能質(zhì)量在線監(jiān)測,，可以監(jiān)測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

.       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，同時監(jiān)測UPS溫度,、蓄電池電壓,、當前負載下的剩余時間等數(shù)據(jù)。

.       展示單體電池電壓,、內(nèi)阻和溫度,，預(yù)測電池帶載時剩余時間，每節(jié)電池數(shù)據(jù)均可以設(shè)置異常報警,，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池異常,。

.       展示精密配電柜內(nèi)進線和饋線回路電氣參數(shù),，包括電流電壓功率電能以及開關(guān)狀態(tài)，并可以對數(shù)據(jù)進行報警設(shè)置和分級,，數(shù)據(jù)取自精密配電柜測量模塊,。

.       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,、開關(guān)狀態(tài),、插接點溫度，并對數(shù)據(jù)進行報警設(shè)置和分級,。

.       通過平面圖顯示數(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),，點擊平面圖上設(shè)備可以進入具體設(shè)備監(jiān)控界面,。

.       實時顯示當前數(shù)據(jù)中心PUE值以及歷史PUE曲線。并且顯示各分項用能的用能情況及用能排行,。監(jiān)測各變壓器運行及負載情況,，給出本月變壓器輸出電能排行。

.       顯示電能消耗日/月/年報表,，并可對具體回路選擇曲線圖,、餅圖進行展示。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。

.       監(jiān)測精密空調(diào)的回風溫濕度,，出回水溫度,，并可以設(shè)定精密空調(diào)的溫濕度，達到更好的控制效果,。

.       監(jiān)測數(shù)據(jù)中心溫濕度,、開關(guān)門、水浸,、煙霧,、噪聲、氣體濃度狀態(tài)等參數(shù),。曲線圖直觀明了,，同時支持歷史數(shù)據(jù)查詢

.       通過列表顯示各類報警事件數(shù)量，通過柱狀圖顯示逐日報警數(shù)量,，提供報警總數(shù)以及增長趨勢,。

.       維管理功能，可針對數(shù)據(jù)中心各主要設(shè)備進行巡檢派工，消缺,，搶修等維護工作,。

4.2動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選型

5總結(jié)

綜上所述，動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在氣象數(shù)據(jù)中心機房中的應(yīng)用功能包括：(1)對機房動力環(huán)境設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)進行了實時監(jiān)測,；(2)具備智能報警功能,，可以使得管理人員對于及時獲知機房發(fā)生的異常信息；(3)能夠查詢當前和歷史時間下機房動力環(huán)境設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)以及告警記錄,，通過生成報表來對比不同時間段數(shù)據(jù)發(fā)生的變化，為機房管理人員分析設(shè)備故障原因提供了便利,，提高了機房運行的穩(wěn)定性,。總之,，動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是一種對動力環(huán)境進行實時監(jiān)測并調(diào)節(jié)控制的機制,，在氣象數(shù)據(jù)中心機房中具有較高的應(yīng)用價值。

【參考文獻】 

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【2】黃恒，劉成浩,，王彥明,，等.通信機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用探究[J].現(xiàn)代信息科技，2020,，4(2)：90-91

【3】房 明,，陳建云，智能化動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在氣象數(shù)據(jù)中心機房的應(yīng)用

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