机房监控系统范例

摘要：由于目前C/S架构的基于虚拟现实技术的动力环境监控系统模块之间耦合度高，开发调试工作量大。针对这种情况，提出一种基于虚拟现实技术的机房动力环境监控系统设计方案。通过3dsMax进行设备建模，并用Photoshop构建贴图；在Unity3D上导入模型和贴图搭建虚拟机房场景；使用Qt开发客户端与服务器端程序，并通过TCP/IP协议实现虚拟场景与客户端控制界面的交互；最终完成整个系统的开发。经测试表明：设计方案能够降低系统各部分的耦合度，减少开发调试的工作量。为基于虚拟现实技术的动力环境监控系统的开发提供了一些参考。

关键词：C/S架构；虚拟现实技术；动力环境监控系统；

1引言

机房动力环境监控系统是一种对机房动力、环境、消防等设备的数据进行实时集中监控管理的系统。机房工作人员可以通过系统实时查看机房设备的运行情况，同时也能通过短信、语音、邮件等方式告知机房管理人员设备报警情况以达到远程监控的目的。目前，二维机房动力环境监控系统仍然占有主要市场。其设备数据大多是以图表的方式展现给用户。虽然能直观地展现参数趋势，但是发生设备报警或者需要对设备参数进行调整时则很难马上确定设备的具体位置，给机房管理人员带来极大的不便。虚拟现实通过各种感官作用于用户，使用户产生身临其境的感觉。随着虚拟现实技术的逐渐成熟，二维机房动力环境监控系统纷纷向虚拟现实机房动力环境管理系统转变。虚拟机房场景可以将多源信息融合在一起，直观地向用户展示各种机房设备的实际运行情况，同时交互式的三维动态视景和设备的实体行为系统仿真也能使用户更加高效地对机房设备进行管理[1-4]。文献[4]中指出C/S架构的基于虚拟现实技术的机房动力环境监控系统升级成本较高，过程复杂，需要重新配置整个系统，并且调试工作量较大。因此，本文针对此问题提出了一个设计方案。用于降低虚拟场景界面与客户端、客户端与服务器端之间的耦合度，减少程序的调试量并加快系统的开发速度。

2系统总体方案设计

2.1系统需求分析

机房负责大量的数据储存与处理，并且365(天)×24(小时)不间断运行，所以对于数据中心机房动力与环境设备的监控就显得至关重要。机房动力环境监控系统需要实现的功能有：(1)动力设备监控(如：UPS、配电柜等)；(2)环境设备监控(如：空调系统、新风系统、温湿度、漏水、新风机等)；(3)消防监控(如：消防控制器、烟感探测器等)；(4)安防监控(如：门禁系统、视频监控系统等)；(5)人员管理。虚拟现实机房场景需要根据实际机房结构以及设备的具体位置制作。其主要功能有设备的实时数据的显示、当前设备报警的显示，以及一些人机交互的功能(如：视角切换、设备类数据显示切换、自动巡检等)。

一、通信机房中环境动力集中监控系统

此系统实质上是一种分布式的计算机网络控制系统，这种系统能够对有限范围内的通信设备与机房环境进行遥信，进而达到对通信机房内的不同设备运行情况进行监视的目的，同时能够把与之相关的各种数据实时记录下来，及时的把检测到的事故和问题传送给维护人员，使维护人员能够在第一时间内选择最适合的方法处理事故；通过使用该系统，还可以进行遥控操作，调整通信设备其运营状态。

二、设计监控系统

1、总结构。

从整体上来看，我们可以把所要设计的动力与环境集中监控系统划分成远程监控站、监控中心、通信机房中的监控站这三方面。在这三方面中，通信机房里的监控站主要包含智能模块、处理信号模块、监控主机、多设备的驱动卡、转换协议模块等多方面内容，当通信机房中的监控站收集到报警信息和数据之后会被打包，随后向监控中心传送；监控中心再通过状态图或者表格的形式将接收到的这些内容显示在屏幕上，同时通过短信形式把报警信息传送到管理人员的手机上；利用监控中心的主机，相关管理人员能够通过不同的控制指令来对通信设备和环境进行控制。

2、设计系统中的硬件部位。

为了满足通信机房中动力与环境集中监控系统的要求，我们把系统中的硬件部位详细的分成五大模块，他们分别为存储、网络、温度检测、串口通信和微控制器模块。1）微控制器模块。这一模块是整个系统的核心，它能够统一控制系统里所有的部件，当其接收到外部设备传入的数据之后就可以进行计算与处理工作，之后将最终的计算结果传向与之对应的输出设备，起到驱动外部设备的作用。2）存储模块。这一模块主要是提供数据和存储程序在系统中占据的空间。通常情况下是要在外部存储器的协助下进行，进而产生连续存储的空间，由此一来便会缩短等待的时间，降低消耗。3）串口通信模块。这一模块中包含了RS-232的串口通信，串口设备跟系统终端可以相连接，进而达到系统与开发人员互相交换信息的目的。4）网络模块。顾名思义，这一模块的目的就在于实现网络功能，根据网络来对芯片进行控制，充分实现互联网和系统之间相互转发、数据互通、共享资源和控制状态等功能。5）温度检测模块。主要是通过温度传感器生成跟器件基材的温度呈正相关的电压进行，此电压凭借单端输入法向ADC提供多路开关。当ADC在由温度传感器输入的同时已经被进行过一次转换，我们通过单片机的计算就可以把ADC所输出的最终结果转变为温度数值。

本文作者：谢海华 单位：江苏省广播电视信息网络股份有限公司盐城分公司

广电行业最重要的职能之一是安全播出。随着光纤向用户端不断延伸、数字电视业务的日益普及和三网融合类业务的不断涌现，广电机房的数量和机房内设备的数量越来越多。除了传统的模拟电视播出设备和新增的数字电视播出设备外，还大量增加了波分传输设备、网络交换设备、业务支撑设备等与计算机或网络相关的业务系统。这些系统已成为广电业务系统的重要组成部分，与之相配套的机房动力环境设备（如供配电、UPS、空调、消防、保安等）的重要性也更加日益突出。它们需要为广播电视、数据网络系统提供正常的运行环境，一旦机房动力环境设备出现故障，就会影响整个广电网络的系统运行，对节目播出、数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁。若事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成停播、劣播等严重后果，造成不可估量的经济损失或政治影响。目前许多机房的管理人员不得不采取24小时专人值班，定时巡查机房环境设备的措施，这样不仅加重了管理人员的负担，而且更多的时候，安全隐患并不能得到及时的发现和排除。因此建设具有广电特色而又经济、实用的机房动力环境监控系统，对广电机房的各种环境设备实现全方位的统一集中监控管理，实时监控、监测各种环境设备的运行状态和指标，并通过美观友好的监控画面显示出来，在发现异常时立即通过网络、现场声光报警以及手机短信或语音电话系统等实现自动远程报警，以确保系统的可靠运行。这将大大减轻机房维护人员负担、提高系统运行的可靠性、实现机房的科学管理。

1.机房动力环境监控系统原理

机房动力环境监控系统，是随着信息化、数字化浪潮一同发展起来的新兴产业，也是信息时代的必然产物。通信技术和网络技术的飞速发展对运行广电网络核心设备的机房提出了更高的维护和管理需求，这就必然需要智能化管理手段和措施的引入；其次信息技术的发展也同时带动了相关的传感技术、自动化控制技术以及嵌入式技术的兴起与成熟，这也为智能化控制理论在机房管理领域中的应用提供了强有力的技术支撑。动力环境监控系统在广电机房中应用的核心目标是通过各类传感技术、自动化控制技术、信息技术等组成的监控体系将机房内运行的各类设备以及设备运行的环境有机的结合在一个统一的管理平台上，对可能影响设备稳定运行的各项参数指标进行实时监测和控制，并进行记录和分析，辅助机房管理人员对机房进行整体管控，从而达到提高设备使用效率、减轻人员管理强度、优化保护建设投资的目的。

2.机房动力环境监控系统的主要功能

机房动力环境监控通过对机房内可监控设备和机房环境实现机房运行全程、全时的监控，其主要实现的功能是对机房运行的各项关键参数进行采集和监测，例如环境温湿度、供电电压及电流、空调运行状态、配电开关及浪涌保护器工作状态等等，并将异常情况以声光告警、短信报警、语音及邮件通知等各种方式提示机房管理人员，机房管理人通过以上信息对可能出现的异常状况进行判断，并凭借管理经验通过监控系统进行手动控制和参数调整，使机房始终处于安全、可控之下，保证各业务系统的可靠运行。一个完善的机房动力环境监控系统应具备以下功能：①高、低压配置系统：监视各主要开关状态及实时监视电压、电流、频率、有功功率、功率因素等参数，发现异常及时告警，以确保供电安全。②UPS系统：对UPS各模块的工作状态及各种参数如UPS的输入/输出电压、电流、频率、功率因素、逆变器状态、电池状态、旁路状态、报警状态等进行实时监测并及时告警。③空调系统：监控空调压缩机状态、风机状态、加热器状态、加湿器状态、报警状态等，发现异常及时告警。同时对空调进行智能控制，可以根据现场温度情况自动联动控制空调的开启、关闭，在机房核心设备正常运行的温差范围内做到尽可能节电。④温湿度监测：精确测量机房的温湿度参数并与指定阈值进行比对，超过范围自动报警，并可与空调系统自动联动控制。⑤漏水监测：对机房漏水情况实现进行监测并及时告警。⑥门禁系统：通过门禁系统控制并记录各机房的人员进出情况，并存档以备调用备查。⑦视频监控：24小时视频实时监控各机房关键部位，监控机房内工作人员的相关操作、设备的运行情况及机房人员的出入情况，从而有效地保障机房内设备的安全运行。⑧其他系统：根据机房实际情况的不同，机房动力环境系统还可以加入保安、消防、发电机、服务器、交换机、网络等相关业务系统的监测功能，并在发现异常时及时告警。

3.盐城广电数字机房动力环境监控系统的实现

1设计原则

1.1可靠性。

可靠性是指硬件系统和软件系统的质量和技术能够满足实际的工作需要，而且软件系统在设计完成后需要经过多次精确的测试，以确保系统的稳定性。

1.2功能完整。

功能完整是在确保系统实用性的基础上不断的对其进行改进和完善，使其变得更加人性化。如在系统中添加设备的使用年限，维护周期，历史维修记录等。

1.3操作简便。

自动监控系统的最主要目的就是为了将监控工作简单化，减少人力的投入，增加对机房运行物理环境的控制。系统将网络运行维护工作变为只需要输入Y/N的指令，大大减轻了运维人员的工作负担。

摘要：随着时代的不断发展，人们的生活水平得到提高的同时，更加注重于生活质量的需求。新时期下，电子通信技术作为信息时代的主流应用，无论是在人们的生活还是生产中，都发挥着重要作用。通信技术的发展不仅为人们的信息沟通交流带来了极大便利，同时衍生出的电子商务等应用更加促进了经济的发展。为保障通信技术的良好应用和发展，将针对通信机房的电源系统管理与维护进行分析，寻求维持通信技术稳定性的方式。

关键词：通信机房；电源系统；管理；维护

0引言

在古代，人们在机房进行手工、丝绵织业的生产，而时至今日，信息化时代下，机房的概念产生了很大变化。现代通信机房用以承载企业网络、视频会议等通信需求，无论规模大小，其作用和意义非凡。通信机房中，电源系统是机房工作的基本保障，一旦发生故障，轻则导致企业工作开展受到阻碍。如果机房的电源系统管理和维护工作长期不能达到标准，势必影响机房整体工作效率，阻碍企业发展。

1通信机房电源系统的组成

1.1交直流供电系统

电源系统在机房中，主要是为电子设备提供电力资源来作为运行动力，所以交直流供电系统是机房电源系统的核心应用。交直流供电系统主要由交流配电屏、UPS及油机发电机三部分组成。交流供电系统的电源是由工频交流电、油机发电机所提供的交流电以及UPS提供的后备交流电组成。一般，交直流供电系统主要输出工频交流电，一旦工频交流电发生断电的情况，就会利用UPS作为备用电源进行供电，但由于UPS的供电能力具有一定限制，如果断电情况较长，就不能够达到用电标准，此时应当利用油机发电机继续供电。

摘要:本文探讨了IDC的概念以及IDC系统架构,分析了IDC存在问题,研究了IDC相关问题的解决对策。

关键词:电子信息技术；IDC；解决对策

1IDC的概念

IDC是InternetDataCenter的简称,中文全称互联网数据中心,是指一种拥有完善的设备(包含高速互联网接入宽带。高性能局域网络、安全可靠的机房环境等)、专业化的管理、完善的应用服务平台。在这个平台的基础上,IDC服务商为客户提供互联网基础平台服务,以及各种增值服务(场地的租用服务、域名系统服务、负载均衡系统、数据库系统、数据的备份服务等)IDC的发展历史经历了三个阶段:第一个阶段数据中心只提供场地、宽带等托管服务,就类似于早期的机房网吧形式;第二个阶段开始提供一些增值上网服务和电子商务等服务;第三个阶段数据中心已经能够提供融合的托管服务,将实时的互联网信息、电话信息和传真等信息集合在一起,做出反馈,再以客户最能接受的方式发送给客户,实际上第三阶段的数据服务已经变成了比较完善的网络服务中心,既然是完善的系统,就需要有不断的技术升级和安全防护[1]。

2IDC系统架构

IDC系统遵循模块化分层结构,通过对数据中心的基础设施进行集中艰苦,统筹数据存储和分析,实现数据中心各弱电子系统的数据集成。设备采集层是位于底层的设备层,接入数据中心现场动环监控设备、楼层监控设备、电力监控设备及安防监控设备等,实现对各设备运行数据的采集。监控系统层具有相应功能的子系统,例如安防子系统、建筑设备子系统、动环监控子系统。每一个子系统向下同现场采集设备连接,向上都能够提供相应的软件接口,常见的软件接口包括OPC、API等标准协议接口,提供资源、告警等相关信息。管理服务层的接口模块实现了全部子系统从采集到数据进行协议和信息模型的转换,将“事件”、“资源”“告警”等数据转化成集成管理系统能够识别的统一的数据模型。

3IDC存在问题

随着IT基础架构的转型，以数据集中为重要标志的信息化建设在提高业务处理的效率、提升IT架构的可靠性和降低运维成本的同时，也对数据中心机房的快速部署、灵活扩容和稳定运行提出了更高的要求。笔者的工作单位中国人民银行益阳市中心支行（以下简称“益阳市中支”）通过运用模块化机房建设方案，分别对市县两级机构的机房统一实施更新改造，打造规范标准、安全可靠、运维便捷和绿色节能的机房，为业务运行提供安全可靠的IT基础设施环境。

一、模块化机房的定义

模块化机房是指将IT机柜、配电柜、精密空调、冷通道、UPS主机、电池柜和动环监控系统等设备及设施按功能分类，通过工厂预制的方式生产成相应的功能模块，在现场像搭积木一样组合成整体的机房（如图1所示）。

二、模块化机房的技术优势

1.组件标准，整体具备高可靠性

模块化机房使用的组件采用模块化、标准化和高可靠性设计，核心设备可以根据需求，灵活实现N+1、N+X和2N等冗余备份方案。整个系统稳定性高，安全可靠。

2.集成简化，建设周期有效缩短

摘要：城市轨道交通系统是集客运、货运、地铁和轻轨等多种运输方式为一体的综合性交通枢纽，在现代化交通领域中占据重要位置。为了提高人民生活水平与安全感，改善人们的出行环境，对城市轨道交通系统提出新要求。文章首先分析了行业发展现状及趋势，然后结合北京轨道交通22号线工程，确定弱电系统的集成方案，实现机房面积、设备配置、电源系统的综合优化；确定弱电系统集中站模式设备配置优化方案，完善城市轨道交通弱电技术体系结构，满足国家对智能化城市轨道交通提出的要求，为后续发展提供参考依据。

关键词：城市轨道交通；弱电系统；电源集成；轨道交通智能管理平台

0背景

城市发展用电需求侧需要改革，促进智能建筑技术的应用，提升其安全性与可靠性，以满足社会经济发展对供电质量、稳定性和舒适性等方面的更高标准的需要。随着城市化的高速发展，国内很多城市出现了交通拥挤情况，人们对公共交通快速运行提出了更高的要求，低运能的交通工具逐步退出历史舞台，城市轨道交通建设步伐愈加紧密。城市地铁在运能、环保、舒适、快捷方面为人们的出行带来极大便利，这些优势是其他交通方式无法比拟的。根据国家有关部门规定，满足人口、城市GDP产值、年财政收入要求的城市可以建设地铁。因此，未来10年将是我国城市轨道交通快速推进的时期，城市轨道交通弱电系统建设成为重点课题。近年来，杭州、武汉、深圳、上海等城市已经在城市轨道交通采用弱电系统综合机房的机房集成方案。其中，武汉轨道交通基于站段云技术模式，计划实现站区化管理，这一方案目前仍处于研究阶段。当前，关于城市轨道交通弱电系统集中站的研究较缺乏，主要原因是各设备系统较独立，资源共享利用率较低。随着轨道交通云平台的推广与建设，弱电系统进行了中心集中的云化部署，已具备进行车站弱电系统及用房集成的实施基础。

1项目概况

城市轨道交通系统通常指地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车等共同构成的城市公共交通系统。项目投资资金量大，建设周期长，项目投运后的运行及维护也需要大量资金，因此需要优化项目运营，研究弱电系统集成技术。按照京发改〔2019〕990号、京发改〔2019〕1433号等文件的精神，降本增效成为轨道交通建设的关注焦点。北京轨道交通22号线工程采用单站独立建设模式，而且弱电设备种类繁多，设备功能及特点不同。在设计中要充分考虑各部件之间的相互配合关系，合理地统筹规划各个子系统，以减少运营成本、提高效率、降低事故率。目前，该系统存在土建建设成本高、空间利用率较低、维护人员投入较多等问题，针对存在的问题，急需优化集成弱电系统，提出更好的配置方案。

2城市轨道交通弱电系统集成设计的目的