摘要：机房环境监控系统工程是机房环境建设与多媒体信息化技术结合的完美体现。它经历了从早期传统模拟总线方式到数字网络方式的转变。随着该系统技术的发展，目前已全面进入了数字化发展阶段。现阶段通过机房环境监控系统，可以实现4个目标。

　　数据大集中已成为一种趋势，越来越多的金融机构纷纷建立大型数据中心以支撑各项业务的持续发展。数据中心机房作为整个业务系统的核心区域。机房内设备众多，互相协调性高，必须建立一套完善的环境监控系统，对机房内设备运行环境和机电设备的运行状况进行严密监测，对各种故障的报警情况和可能的设备早期预警状况做出及时报警，予以相应处理，使事故消除在萌芽状态。
　　
　　一、监控系统应用技术的特点
　　
　　机房环境监控系统工程是机房环境建设与多媒体信息化技术结合的完美体现。它经历了从早期传统模拟总线方式到数字网络方式的转变。随着该系统技术的发展，目前已全面进入了数字化发展阶段。现阶段通过机房环境监控系统，可以实现4个目标：为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源；节省机房运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的；确保提高机房管理工作效率并提供安全舒适的工作环境；适应发展需要，做到具有可扩展与可变性，适应环境的变化和工作性质的多样化。
　　
　　二、监控系统的工作原理
　　
　　为了便于对整个机房环境设备进行统一管理，机房环境监控系统的整体架构通常采用分布式3层模块化结构，分为管理操作层、数据通讯层及现场采集层。
　　
　　现场采集层主要指各机房内的机电设备运行数据、供配电系统数据、机房环境参数数据的采集设备，并通过RS485/RS232（串行通讯接口协议）总线方式上传给数据通讯层进行统一的数据转换；现场采集层设备主要包括二氧化碳传感器、漏水检测系统、温湿度传感器及其他相关机电设备、供配电设备提供的数据通讯接口。
　　
　　数据通讯层主要指将现场采集层的数据通过数据转换，经由TCP/IP及网络设备上传给管理操作层。它主要包括通讯转换模块、协议转换服务器、网络交换设备等网络介质。
　　
　　管理操作层是整个机房监控系统的核心，通过对数据通讯层上传数据进行处理，以实现对整个机房机电设备、供配电环境、环境参数及安防环境的集中监测。
　　
　　现场传感器连接I/O（输入/输出）模块采用现场总线方式，传输速率可达到17.4Kbps。I/O模块或智能通讯接口采用RS485总线方式以2M的传输速率连接至协议转换服务器，由协议转换服务器与各管理站连接通过TCP/IP网络。使各现场监控分站或中心管理站可以方便地对机房现场的各种环境设备进行监控管理。
　　
　　三、监控系统的应用和实现
　　
　　机房环境监控系统可帮助我们及时了解机房内各种配套设备的运行状态，及时发现各种异常状况。下面以国内先进的综合信息监控软件平台为例，介绍其在某数据中心中的设计和实施解决方案。
　　
　　该软件是以信息流监控为核心的综合环境监控平台，采用TCP/IP协议,用组态方式、中间构件和模块化结构实现对各类信息流的实时监控与管理。
　　
　　某数据中心E区2号楼是4层结构的机房区，其中1F主要是机房的动力区，以UPS和空调设备为主，2F、3F和4F是机房区，环境监控机房设置在3F，每一层都设有弱电间。
　　
　　1.环境监控内容和方式
　　
　　根据机房内现有设备的情况，从监控功能上进行分类，将其分为4个部分。即机电设备监控部分、供配电监控部分、环境参数监控部分和安防报警监控部分。每种设备的监控数据内容和监控方式见下表。
　　
　　2.物理架构实现
　　
　　由于数据中心环境监控系统采用TCP/IP网络进行连接，整个系统采用了星型结构的综合布线系统，将网络机房的MDF（主配线架）与E2楼2F、3F弱电间的IDF（分配线架）用光缆或铜缆进行连接。由于机电设备一般相对集中，因此采集转换模块（即协议转换服务器）通常放置在各机房，从2F和3F弱电间出来的综合布线信息点也设置了相应的位置。

　　3.系统的管理功能
　　
　　在物理网络连接和监控软件平台安装配置完成后，系统可以进入对数据中心机房内设备的管理阶段，其管理功能主要体现在以下的几方面。
　　
　　（1）系统管理
　　
　　该软件平台采用全中文界面，图形化设计，支持电子地图功能，通过GIF、FLASH等控件插入优化图形。界面的结构、层次清晰明了，采用目前流行的树状结构，可在树状结构上显示机房内各系统的通讯状态、设备状态（含报警状态）及设备实时参数。
　　
　　通过各子系统内监控设备的电子地图，在该界面上可直接点击子系统内的任意监控设备进入其运行状态界面。同时，在本子系统的主界面上为各功能模组设置访问按钮，通过点击进入各功能模组界面（电子地图），以便对分组的监控设备进行更清晰、有针对性的监控。
　　
　　管理人员点击主界面或功能模组界面上某一监控设备后，画面会自动切换到该设备的运行状态图或弹出相关设备的操作界面。在有报警或异常状态的情况下，有问题的监控设备界面可以自动弹出，同时启动帮助系统（调用知识库），利用预存于知识库中的信息给管理人员相应的操作提示。
　　
　　（2）数据管理
　　
　　通过系统提供的数据库功能，实现对数据中心环境设备的数据管理。所管理的数据包括监控设备的实时数据和历史数据，根据各种参量（如UPS输入和输出端的电压、电流变化情况，有功功率、无功功率变化情况；各温湿度监测点的温度变化情况，湿度变化情况；智能配电柜输出电压、电流、功率、频率变化等等）生成各种图表。
　　
　　对数据中心环境设备的数据备份目前采取两种方式，即本地备份和异地备份。
　　
　　（3）报警管理
　　
　　当机房环境设备发生故障时，管理平台能及时提供报警管理信息；当报警发生时，系统界面自动切换到报警设备的运行状态界面，并对报警情况作出直观、形象地说明。
　　
　　根据报警事件的报警级别，目前采用了不同的报警方式如窗口报警、声光报警、短信报警、拨号报警、打印报警等。同时告警信息可以限次播放，而且在两次告警间的停顿时间可以灵活设置。
　　
　　管理系统提供了完整的报警事件查询功能，报警日志包含每一报警事件的报警时间、地点、报警设备、报警内容、确认人等信息。查询方式应该灵活多样，允许用户根据不同的组合条件对报警事件进行查询。
　　
　　（4）报表管理
　　
　　通过管理系统的数据库功能，我们对机房相关设备的监控数据进行分类归组；利用系统报表组态功能，按用户定义形成报表模板，实现报表管理功能。系统的报表管理在集成管理服务器上完成。
　　
　　在日常使用中,可根据需要选择生成单项报表或组合报表。单项报表指针对系统内某一项参量生成的报表。报表内容由用户根据报表模块提供的组合条件进行定制，包括参量选择、自定义报表时间段等。报表格式由系统根据参量特点自动选择。组合报表指对系统内某些关键参量进行统计分析并组合生成的报表。报表内容由用户根据需要进行定制，报表格式可通过Excel导出。组合报表分为内部工作报表和对外发布报表两大类，按时间段又可分为日报表、周报表和月报表等固定报表以及按时间段自定义的报表。
　　
　　（5）联动功能
　　
　　通过对采集数据与数据库内相关设定数值进行对比，当采集数据与设定值不符时，触发相关系统动作，实现联动功能。另外，系统提供图形化动态逻辑组态功能，以图形化界面方式实现逻辑定义，更加方便地实现联动功能。通过设定联动逻辑，可以将不同监控设备或子系统进行联动。
　　
　　在软件平台上进行配置时可以设定一些事件触发条件，当满足这些条件时，系统会自动执行某个功能或者启动另外一个设备工作。例如：当机房火警发生时，监控系统自动对空调进行远程停机处理，同时联动灯光照明、门禁系统，开启所有通道及门禁。
　　
　　四、结束语
　　
　　从现阶段在一些数据中心的实际使用情况来看，机房环境监控系统的管理优势已经得到体现，帮助用户解决了机房内很多环境保障问题。通过监控平台可以管理机房内大部分系统,大大节约了人力和物力。机房弱电集成监控项目的建设，对机房的环境结构、设备内容、服务需求和管理模式等4个基本要素以及它们的内在联系进行了优化组合，从而提供了一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的机房环境。机房环境监控系统正在为今天大型数据中心计算机机房的正常运转提供可靠和一流的技术保障手段。