数据中心动力环境监控系统
数据中心机房动力设备与环境集中监控系统解决方案
数据中心机房动力设备及环境集中监控系统解决方案第一章项目概述一、工程概述本次数据中心机房改造项目主要建设内容有：机房装修、机房供配电系统（包括机房内的主设备用电、辅助设备用电）、机房UPS电源及蓄电池系统、机房综合布线及机柜系统、机房监控系统（视频监控、场地环境监控系统和机房消防报警及灭火系统等几部分）。
二、设计依据本设计依据：1、以下规范和标准。
GB /T2887-2000《计算站场地技术要求》GB 9361-88《计算站场地安全要求》GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》GB6650-86《计算机机房活动地板技术条件》ST/T30003-93《电子计算机机房工程施工及验收规范》GB 1838-93《室内装饰工程质量规定》ITU.TS.K20：1990《电信交换设备耐过电压和过电流能力》ITU.TS.K21：1998《用户终端耐过电压和过电流能力》GB 50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》JGJ 73-91《建筑装饰工程施工及验收规范》GB 50243-97《通风与空调工程施工及验收规范》GB 50054-95《低压配电设计规范》三、设计原则根据数据中心的现状，此次所做的设计必须满足当前单位的各项业务应用需求，尤其是作为行业专业应用，同时又面向未来快速增长的发展需求，因此应是高质量的、灵活的、开放的。
设计时考虑避免下列外界因素：电磁场、易燃物、易燃性气体、磁场、爆炸物品、电力杂波、潮气、灰尘等影响。
✧实用性和先进性采用先进成熟的技术和设备，尽可能采用先进的技术、设备和材料，以适应高速的数据与需要，使整个系统在一段时期内保证技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展和技术升级的需要。
✧安全可靠性为保证各项业务应用，网络必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。
要对机房布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。
动环监控简介
三、系统物理架构
（1）智能接口和传感器 大部分被监控设备都设置有智能接口，以和上层采集设备进行数据交换。常见的 智能接口有RS232、RS422/485、OPC，也有基于以太网的SNMP智能接口。监控管理系
统不仅需要对设备进行监控管理，同时需要对设备运行的基础物理环境进行监控管理，
因此还需要补充一些传感器，才能对数据中心进行全方位监控，常见的传感器设备有： 温湿度、烟感、红外、漏水和I/O干接点等。 （2）采集设备 采集设备主要完成从智能接口或者传感器到采集设备的信号转换和数据交换协议 的适配。采集设备从功能上分一般有两类，一类主要完成信号透传，RS232和 RS422/RS485接口的串口数据流转换成基于TCP/IP的以太网网络数据流，常见的该类设 备有动力环境监测仪、串口服务器；一类不仅完成信号透传，还可以进行协议适配， 将种类繁多的各个设备厂商的协议转换成统一的标准协议，常见的该类设备有智能数 据采集单元。
（5）管理服务设备
管理服务设备是整个监控管理系统的物理核心，核心监控系统和管理系统均运行其
上。管理服务设备一般包含处理设备、存储设备等。 （6）展示设备 展示设备作为监控管理系统人机交互的界面，用来完成监控管理信息的输入输出。 常见的展示设备有警灯警笛、电话、短信猫、音箱、总控中心电子大屏、各种显示终端、 打印机等。
（3）监控服务设备 监控服务设备将采集设备采集到的数据进行汇立完成监控管理系统中的简单监控功能，常见的监控服务设备有嵌入式
服务器、工控机服务器、智能数据处理单元等。 （4）网络传输设备 网络传输设备包含网络传输介质及对应的连接管理设备。网络传输介质是网络中发 送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质 有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。连接设备按照OSI七层网络模型分，常见 的有物理层的集线器，链路层的交换机、路由器等；还有一些特殊应用的如进行网络过 滤的网络防火墙，进行集群系统负载均衡的负载均衡器等。
数据中心机房环境与动力监控系统安装与调试问题分析
数据中心机房环境与动力监控系统安装与调试问题分析机房环境监控系统架构由后端系统服务器、中间数据传输转换设备及末端监控设备组成。
机房动力环境监控系统与楼宇自控系统使用同一套动力运维网络，各机房模块及动力用房分别配备控制箱，对相应区域内的采集内容进行汇聚，并上传至动力运维网络。
1、系统主要内容（1）机房环境监测（机房温湿度、机房空气粉尘含量、机房腐蚀性气体、氢气浓度、漏水监测、精密空调监测、电力监测、UPS 监控、智能列头柜系统、蓄电池监控等）。
（2）机房环境监控系统采用双机热备；实现现场语音、电话、短信等报警功能。
（3）系统实现方式：通过嵌入式串口服务器实现对各子系统的接入，各子系统均采用Modbus/RTU 协议通讯；串口服务器以TCP/IP方式接入就近RD 弱电机柜内动环网络交换机。
2、数据中心机房环境与动力监控系统安装与调试出现的问题2.1智能列头柜系统机房环境与动力监控系统设备和软件构架安装设置完成后，在调试过程中测试智能列头柜监控子系统，目的是确定配电参数与监控系统一致。
通过查看智能柜面板数值与监控系统所监测数值，预期目标是监测值和智能柜面板数值一致，发现机房内一台智能列头柜数据无法顺利采集，可以通过三步骤进行排查：第一步，检查是否出现构架故障构架故障通常指设计不满足要求及基本运维网络故障，必须确保设计满足规范及产品的要求。
检查总控中心与现场环控采集箱内串口服务器的通讯情况，若通讯不正常则通过ping 服务器地址对整条回路进行排查，同时对汇聚交换机和核心交换机光纤通断以及接入水晶头和跳线进行逐一排查。
第二步，检查是否出现物理故障物理故障主要是指由于主观因素造成的可以直接观察的故障，多是由于施工的工艺或对线缆的意外损伤所造成的，如：模块、接头的线序错误，链路的开路、短路、超长等。
检测现场线缆的相序是否出现问题，用万用表测试线缆之间的通断是否有问题。
第三步，检查是否出现性能故障性能故障通常指产品或线缆本身的质量及施工过程中电缆的过度弯曲、电缆捆绑太紧、过力拉伸和过度靠近干扰源等。
数据中心动环监控详细技术方案
数据中心动环监控详细技术方案简介本文档旨在介绍数据中心动环监控的详细技术方案。
动环监控是指对数据中心各项设备和环境参数进行监控和管理，以确保数据中心的正常运行。
动环监控系统架构动环监控系统主要由以下几个组成部分构建：1. 传感器：部署在数据中心的各项设备上，用于实时监测设备的温度、湿度、电力消耗等参数。
2. 数据采集器：负责收集传感器上报的数据，并进行处理和存储。
3. 数据存储和管理系统：用于存储和管理动环监控系统采集到的数据，提供数据查询和分析功能。
4. 显示和报警系统：将采集到的数据以可视化的方式展示给操作人员，并在异常情况下发出报警。
动环监控系统的功能数据中心动环监控系统具有以下主要功能：1. 温湿度监控：监测数据中心机房的温度和湿度变化情况，及时发现异常情况，并采取相应的措施。
2. 电力消耗监控：监测数据中心的电力消耗情况，包括总体消耗和各项设备的消耗情况，以便进行能源管理和优化。
3. 设备故障监控：监测数据中心各项设备的运行状态，及时发现设备故障，并进行维修或更换。
4. 可视化展示：将监测到的数据以图形化界面展示给操作人员，方便他们了解数据中心的状态，并进行操作和管理。
5. 报警功能：在监测到异常情况时，及时向操作人员发送报警信息，以便他们能够快速响应并采取相应措施。
技术方案实施步骤为了成功实施数据中心动环监控技术方案，可以按照以下步骤进行：1. 确定监控需求：与数据中心管理人员协商，明确监控的目标和需求。
2. 设计传感器布局：根据监控需求，设计合理的传感器布局方案，确保能够全面监测各项参数。
3. 选择合适的数据采集器：根据数据中心的规模和需求，选择适合的数据采集器，并进行部署。
4. 配置数据存储和管理系统：根据需求，搭建数据存储和管理系统，并进行配置和测试。
5. 开发显示和报警系统：根据监控需求，开发相应的显示和报警系统，确保能够及时展示数据并发送报警信息。
6. 测试和优化：对整个动环监控系统进行测试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
机房动力环境监控系统解决方案
降低运维成本
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减少人力成本
通过实时监控和自动化管 理，降低对人工巡检和操 作的需求，从而减少人力 成本。
提高维护效率
监控系统能够及时发现设 备故障并进行预警，缩短 故障处理时间，提高维护 效率。
节能减排
通过自动化调节和管理， 能够合理控制机房能耗， 降低能源浪费，实现节能 减排的目标。
运用大数据和云计算技术，对海量数据进 行存储、分析和处理，提供智能化的预警 和告警功能，及时发现异常情况。
通过大屏幕、电脑、手机等多种终端展示 数据，方便用户随时随地了解机房的运行 状态，提高管理效率。
对未来发展的展望
随着人工智能技术的不断进步，机房动力环境监控系 统将更加智能化，能够自动识别异常情况并采取相应
解决方案的重要性
提高机房运行稳定性
提高管理效率
通过实时监测和预警，及时发现并解 决潜在问题，减少故障发生，提高机 房运行稳定性。
通过集中管理平台，实现对机房内各 类设备的远程监控和管理，提高管理 效率，降低运维成本。
保障信息安全
机房动力环境监控系统能够实时监测 机房内的安全状况，及时发现并处置 入侵、盗窃等安全事件，保障信息系 统的安全。
总结词
高精度、高可靠性
详细描述
金融行业对数据存储和处理要求极高，需要高精度和高可靠性的机房环境监控 系统。该系统能够实时监测金融数据中心的运行状态，及时发现异常情况，确 保金融交易和数据的安全。
案例三：政府机构应用
总结词
高保密性、可扩展性
详细描述
政府机构对信息保密要求较高，同时机房规模可能会随着业务发展而不断扩大。机房动力环境监控系 统能够提供高保密性的数据存储和处理功能，同时具备灵活的可扩展性，满足政府机构不断增长的业 务需求。
机房动力环境监控系统解决方案
机房动力环境监控系统解决方案一、系统的基本功能和特点1.温湿度监控：系统能够对机房内的温湿度进行实时监控，通过传感器实时采集环境数据，并将数据进行存储和分析。
当温度或湿度超过预设阈值时，系统会及时发送警报通知机房管理人员。
2.电力监控：系统能够对机房内的电力参数进行实时监控，包括电压、电流、功率等。
当电力参数异常或超出设定范围时，系统会发出警报，并可以进行自动切换或断电保护，保证机房设备的安全运行。
3.空调监控：系统能够对机房内的空调运行情况进行监控。
通过实时采集空调温度、功率、能效等数据，并对其进行分析和存储，可以帮助机房管理人员及时了解空调的工作状态，提供维护保养的依据。
4.智能报警功能：系统配备了智能报警功能，当机房内出现温度异常、电力故障、空调故障等情况时，系统会自动发出报警，同时将报警信息发送给机房管理人员，以便他们及时采取措施来解决问题。
5.远程监控和管理：系统支持远程监控和管理，机房管理人员可以通过云平台或移动APP实时查看机房的环境状况，进行设备状态的监控和操作，比如远程开启或关闭空调。
这样，即使不在机房现场，管理人员也能随时随地监控和管理机房，确保机房的正常运行。
二、系统的具体实施方案1.选用合适的监控设备：选择符合机房需求的监控设备，如温湿度传感器、电力监控设备、空调监控设备等。
这些设备应具有高精度、高稳定性的特点，并能够与监控系统进行良好的兼容。
2.建设监控平台：搭建机房动力环境监控系统的数据库和服务器，构建监控平台。
该平台应具备数据存储和分析、报警处理、远程管理等功能。
3.安装监控设备和传感器：根据机房的实际情况，合理布置和安装温湿度传感器、电力监控设备和空调监控设备。
确保监控设备能够全面覆盖机房各个角落，并准确采集环境数据。
4.配置监控系统：在监控平台中配置监控系统参数，包括温湿度阈值设定、电力参数设定、报警规则设定等。
这样系统就可以根据用户需求进行实时监控和报警处理。
动力环境监控系统技术方案
动力环境监控系统技术方案目录一、内容简述 (3)1.1 编写目的 (3)1.2 背景与意义 (4)1.3 文档结构说明 (5)二、动力环境监控系统概述 (6)2.1 动力环境监控系统的定义 (7)2.2 系统功能与目标 (8)2.3 应用领域与特点 (10)三、系统架构设计 (11)3.1 系统整体架构 (12)3.2 传感器层设计 (13)3.3 通信层设计 (14)3.4 数据处理层设计 (15)3.5 控制层设计 (17)四、传感器技术与选型 (18)4.1 传感器类型与选择原则 (19)4.2 常见传感器介绍 (20)4.3 传感器布设方案 (22)五、通信技术与网络设计 (23)5.1 通信协议选择 (24)5.2 网络拓扑结构设计 (25)5.3 通信设备配置与选型 (27)六、数据处理与存储技术 (28)6.1 数据采集与处理技术 (30)6.2 数据存储与管理技术 (31)6.3 数据安全与隐私保护 (33)七、监控软件系统设计与实现 (34)7.1 监控软件功能需求分析 (36)7.2 监控软件系统架构设计 (38)7.3 监控软件界面设计与实现 (39)7.4 软件测试与验证 (40)八、系统集成与部署方案 (41)8.1 系统集成技术要求 (43)8.2 部署方式与步骤 (44)8.3 系统调试与优化 (45)九、系统维护与升级策略 (47)9.1 系统维护内容与流程 (47)9.2 系统升级与扩展方案 (49)9.3 用户培训与技术支持 (51)十、总结与展望 (52)10.1 技术成果总结 (53)10.2 发展与应用前景展望 (54)10.3 技术创新点与不足之处分析 (55)一、内容简述动力环境监控系统技术方案旨在通过集成先进的传感器技术、通信技术和数据处理技术，实现对数据中心、机房等关键设施的全面、实时监控与管理。
本方案通过对各类环境参数（如温度、湿度、烟雾、水浸等）的精确采集，并结合智能分析算法，能够及时发现潜在的环境问题，并触发相应的预警机制。
动环监控系统介绍
动环监控系统介绍动环监控系统，全称为动力环境监控系统，是一种集监测、控制、预警于一体的智能化系统。
它主要用于数据中心、通信基站、机房等关键场所，确保设备运行稳定，及时发现并处理环境异常，保障业务连续性和安全性。
一、系统组成1. 监测设备：包括温湿度传感器、烟感探测器、红外探测器、水浸传感器等，用于实时监测环境参数和设备状态。
2. 控制设备：包括空调控制器、UPS控制器、配电柜控制器等，用于远程控制相关设备。
3. 传输设备：包括数据采集器、传输模块等，负责将监测数据和控制指令传输至监控中心。
4. 监控中心：负责接收、处理、存储监测数据，并对异常情况进行报警和处理。
二、系统功能1. 实时监测：动环监控系统可实时监测环境参数（如温湿度、烟雾、水浸等）和设备状态（如电源、空调、UPS等），确保环境稳定。
2. 预警报警：当监测到异常情况时，系统会立即发出预警或报警，通知相关人员及时处理。
3. 远程控制：通过监控中心，管理人员可远程控制相关设备，如调整空调温度、开关电源等。
4. 数据分析：系统可对监测数据进行统计分析，为设备维护和管理提供依据。
5. 历史记录：系统自动存储监测数据，便于查询和分析历史数据。
三、应用场景1. 数据中心：确保服务器、存储设备等关键设备运行在适宜的环境中，降低故障率。
2. 通信基站：监测基站内设备状态，保障通信网络稳定运行。
3. 机房：实时掌握机房环境状况，预防设备故障。
4. 医院、实验室等特殊场所：保障重要设备和环境的安全。
动环监控系统的应用，有助于提高运维效率，降低人力成本，确保关键场所的安全稳定运行。
在信息化、智能化日益发展的今天，动环监控系统已成为各类重要场所的必备设施。
四、系统优势1. 高度集成：动环监控系统将多种监测与控制功能集成于一体，简化了现场布线，降低了安装和维护难度。
2. 灵活性强：系统可根据用户需求进行定制，适应不同规模和类型的场所，满足个性化监控需求。
3. 可靠性高：采用稳定的硬件设备和先进的软件算法，确保系统长时间稳定运行，降低故障率。
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采集层：系统相关配件产品，包含各类开 关量、模拟量信号的接入及联动控制设备 ，如：智能设备协议采集器、电池仪、温 湿度传感器、漏水监测等。
底端设备层：机房的动力、环境、空调及 节能、安保、IT等系统相关的设备。
某数据中心动环系统拓扑图
我们的主要设备： 智能协议采集器、设备监控接入控制器、电话短信模块、各种模块 服务器、 工作站、大屏拼接
同时，还需要支撑关键设备运行所需要的，如供 配电系统、制冷系统、消防系统、监控系统等物 理基础设施。
什么是监控系统
监控管理系统是一个数据采集、加工处理、统计分析的全面的 数据管理平台。系统监测的数据， 一方面用来实时反映基础设施当前的运行状态指标，以便数据中心机房维护管理人员第一时间发 现问题，及时消除，避免对数据中心所支撑的各个业务应用的影响；另一方面，按照一定的原则 和要求，保存历史监控数据，用于日后事故追踪、查询统计和趋势分析。(引自数据中心监控系统 技术白皮书)
系统安全管理及 辅助功能
核心机房进出高安全控制
核心机房采用指纹认证及双门互锁 符合国家GA576-2005《防尾随互锁联动安 全门通用技术条件》
1、紧急双闭及报警功能 2、胁迫开门报警功能
请随只手有关门门状态与锁 A区状闭门域态状开撤同态启防时时，A处同门于时未关此关闭，B门禁止开B状B开门门启态启为才时关能闭
应用服务器负载均衡与故障转移
核心服务器
应用服务器
负载均衡
应用服务器
精准
精准的数据采集
系统主要机制
系统主要机制
故障上传：摒弃485点名机制，采用RBS通讯协议，报 警数据主动上传，底端告警2秒内上传至平台。 安全机制：AES及SSL数据加密处理，即使同一厂家未 经授权的设备及平台软件均无法接入系统。 权限保障：独有的安全锁及安全对象，对系统所有操作 员权限进行精确管控。 报警处理：底端设备脱机告警、多级循环派障，确保所 有告警及时处理。 大数据管理：云技术及物联网技术应用、多级服务器架 构、核心服务器与辅助应用服务器分工协作。
可设定B门关闭 5秒后联动门区 域自动布防
外来人员(访客)管理
用户单位维护人员登记后通过刷卡进行出入认证。 机房设备维护及施工人员登记工作证及资格证后方 可进出指定出入口。 领导参观提前登记后发放临时访客证件，并在指定 工作人员陪同下方可进出。 保洁人员登记发卡后，在指定时间段、指定出入口 可以进出。
W/ft2 可用性
年宕机时间
N 20% 20-30 99.671 ％ 28.8 小时
电源
UPS
冗余组件
可以没有
投资规模
100%
Tier2 1
N+1 30% 40-50 99.749 ％ 22.0 小时 UPS+ 发电机 系统
120%
Tier3 1Active/ 1Passive
N+1
80%~90% 100-150 99.982 ％ 1.6 小时
三、系统优势
电信机房动环监控系统解决方案
可靠
硬件的高可靠性
高可靠的双控制器热备份
核心服务器
TP
C/
设备监控接入控制器
IP
局 域 网
R S 4 8 5
R S 4 8 5
备份核心服务器
备份设备监控接入控制器
...
智能设备 协议采集器
智能空调
IO模块
... 温湿度
软件的高可靠性
系统结构的高可靠性
N级核心服务器组
...... 二级核心服务器组
二级核心服务器组
一级核心服务器组 ... 一级核心服务器组
一级核心服务器组 ... 一级核心服务器组
核心服务器双机热备
TCP/IP
复制数据
活动服务器 数据
服务器心跳
备份服务器
选择两台服务器做 双机热备设计，主服务 器宕机后，备份服务器 自动接管其工作。
UPS+ 发电机 系统、 电力等
160%
Tier4
2Active S+S 或 2(N+1) 100% 150+ 99.995 ％ 0.4 小时 UPS+ 发电机
全部
200%
投资规模决定了数据中心建设首要考虑建设等 级；等级越高的机房，其可用性越高
动力环境监控系统应与数据中心基础设施可用 性等级匹配，可用性设计应该不低于该数据中心 基础设施的可用性等级；
动力环境监控平台（软件演示）
物联网和云计算技术，满足大型系统应用。 动力、环境、空调及节能、安保、IT多子系 统统一监管及跨子系统联动控制。 对机房各类设备、环境、安保等数据信息的 采集、分析、处理，满足机房日常运维管理。 提供机房可视化实时监控、告警调度管理以 及运维所需的各类报表统计输出。
单系统分布，有冗余的构件，提供99.749％可用性（冗余设 计数据中心）
单系统分布，没有冗余的构件，提供99.671％的可用性（基 本数据中心）
应用企业 大型金融中心 大型互联网企业 中型企业 小型企业
数据中心动环监控的要求
TIA-942 部分标准
项目
Tier1
线路冗余
1
冗余部件
占用面积 面积功率
数据中心动力环境监控系统
目录
一、数据中心监控系统的简介 二、SHOONIS 动环监控系统架构
三、系统优势 四、动环监控方案对比 五、历史业绩
一、数据中心监控系统的简介
什么是监控系统
什么是数据中心
数据中心通常是指在一个物理空间内实现信息的 集中处理、存储、传输、交换和管理。
数据中心包含计算机、服务器、网络交换机、存 储设备等关键设备。
数据中心建设等级
中国标准 (GB50174-
2008)
A
B C
美国标准 (TIA-942)
具体内容
Tier4（容错 ）
Tier3（设备 线路冗余）
Tier2（冗余 ）
Tier1（基本 ）
多路可用的系统，有冗余的构件，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ支持容错能力，提供 99.995％的可用性（容错数据中心）
多路可用的系统，但平时只有一路在使用，有冗余的构件， 可并行维护，提供99.982％的可用性（可并行维护数据中心 ）
摘自《数据中心监控系统技术白皮书》P6；
总结
数据中心动环系统应须和数据中心等 级匹配；
监控系统自身可靠性不得低于数据中 心设备的运行性能；
二、SHOONIS 动环监控系统
监控对象
S80动环监控系统
系统结构图
应用层：人机交互界面，主要包含各类应 用工作站。
服务层：数据存储及分析处理机构，主要 包含系统各级核心服务器及各类辅助应用 服务器。