机房监控系统应用知识

机房监控系统应用知识 机房动力环境集中监控管理系统（以下简称机房动环监控系统）在中国的三大通信行业运营商中已经有了广泛的应用，并且已经成为一个必不可少的维护工具，整个机房动环监控系统为维护工作带来了极大的方便。目前，三大运营商的整体机房动环监控系统的覆盖率已经达到了70%到80%。那么机房动环监控系统在通信网络建设中能为节能减排、绿色运营提供那些帮助呢？

谈到机房动力环境集中监控系统，大家都会想到“五遥”功能，即：遥测、遥信、遥调、遥控、遥视。但经过10多年的发展，随着监控系统规模的不断扩大，作为运营维护支撑系统的机房动

环监控系统，以上“五遥”功能只能算是基本功能。 适应多变的维护工作目标的需要，与日益发展的维护流程的结合，是机房动环监控系统不能回避的问题，如：现阶段的“节能减排”等。选择一套优质的机房动环监控系统是满足这一需

要的关键，而机房动环监控系统的规划、建设和使用容易被忽视，而实际是很关键的的几个方面有：

（1）局站端（SU）监控功能的主动性、自动性（如底端PLC功能）：“五遥”需要借助监控中心发挥作用。譬如：对基站的空调进行遥控开关机，需要监控中心值班人员在操作终端上下发远

程控制命令，如果基站的数量多到成百上千的时候，控制起来将非常费工费时，因此，现在更多的需要局站端监控设备能按一定的逻辑（如：节能运行逻辑）自动对空调进行控制，提高系统

的主动性和自动性。 （2）稳定可靠、适应网络发展的组网方案： “干接点”、“公务通道”等一些过渡性的组网方案在浪费了大量投资的同时，也使大家认识到监控网络规划的重要性。

（3）科学、实用的监控测点方案：监控测点并不是越全面越好，而是要注重科学性、必要性和实用性，充分利用不同被监控设备的关联性，可以节省很多投资。

（4）稳定可靠的硬件：除了采用性能指标优质的器件进行硬件设计外，全方位防雷设计（除了采集设备通信口、传输口、电源口有防雷设计外，每个采集通道都有单独防雷设计）是必不

可少的。 （5）现场工程质量：没有良好的现场工程质量，再好的硬件和软件都不可能组成一个稳定可靠的机房动环监控系统。

（6）可用性、易用性设计：机房动环监控系统是一种智能工具，可用性和易用性非常重要。

（7）智能性设计：综合分析能力、防微杜渐、自动决策及调度指挥、维护专家建议等增值功能。

可以想象，忽略了以上几个因素建设的机房动环监控系统，不但成不了节能减排的工具，而且会起到反作用。因为这样的机房动环监控系统可能经常需要进行现场维护与检修，花费大量的资 金、人力和财力不说，大量车辆的使用显然不能做到机房动环监控系统本身运行的“节能减排” 。长期需要值班人员靠“五遥”来协助实行“节能减排”目标也是没有可操作性的。同时，要

监控被监控的动力、空调及环境设备，并协助这些设备完成各自的节能减排目标，也离不开经过科学设计的、考虑了智能性设计、具备关键增值功能的机房动环监控系统。

目前通信局站机房动环监控系统常规涉及的主要监控对象有： 动力设备：交流配电、油机、开关电源、UPS、逆变器等；

空气调节设备：空调、通风系统、加湿机、除湿机等； 电池组：油机启动电池组、开关电源电池组、UPS电池等；

机房环境：温度、湿度、烟感、红外、门禁、水浸及图像等；

机房动环监控系统在将以上的这些各自独立、部分关联或不关联的设备监控起来的同时，实现了对这些设备的有机管理。

我们可以从机房动环监控系统的主要监控对象、系统特色功能入手，从以下几个主要方面进行分析如何发挥机房动环监控系统在通信局站节能减排中的作用：

一、供电系统有效监控管理 电力消耗在各类能源消耗中所占比例已超过80%，因此节能减排工作将以节电为重点研究对象。有数据显示，在电信运营商的总电能耗中，基站和核心数据机房的总电耗占到了90%以上，空调

及供电系统用电就占到了将近50%，机房动环监控系统在通信局站节能减排中的作用，虽然只是其整体功能的"一小部分。

根据统计数据，大型局站及小型局站的耗电数据如下： （1）大型局站的能耗模型：主设备（服务器系统/交换传输设备等）、散热/制冷系统（如：空调）、电源系统、照明等其它系统分别占：52%、38%、9%、1%。数据中心、交换局等属于该

模型范畴。 （2）小型局站的能耗模型：主设备（如：BTS设备）、散热/制冷系统（如：空调）、电源系统、照明等其它系统分别占：43%、46%、8%、3%。基站、模块局、接入网等属于该模型范畴。

尽管电源系统、空调系统等被监控设备本身也有很多新的节能技术，但如果通过一套优质的机房动环监控系统来把这些被监控设备的各自独立的节能功能有效管理起来，并弥补不足，才可以

充分发挥各自的潜能，发挥综合节能的合力效应。 1、市电质量的监控 先来分析市电的一个常见现象：三相电压不平衡，指各相之间相电压不相等或线电压不相等，与用户负荷特性、电力系统的规划、负荷分配有关。相关标准规定：不平衡度允许值为2%，短时

间不得超过4%。 三相负载不平衡的危害： (1)对变压器：造成变压器的损耗增大，甚至烧毁。(变压器运行规程规定：中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%)。

(2)对用电设备：将导致高达数倍电流不平衡的发生，效率下降，能耗增加，并导致用电设备使用寿命缩短，增加设备维护的成本。

(3)对线损：加大线路损耗。 实用建议：对于数据中心、交换局等核心机房，需要进行市电综合参数的监控，主要包含：三相电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、功率因素、电度以及重要输入开关的状态等。

通过机房动环监控系统的监控，可以动态发现市电的异常，及时采取措施，起到防微杜渐的作用，防止能量损耗以及重要设备的损坏。

2、交流停电/来电状态监控 先来分析一种典型的日常维护工作(无ATS时)：市电停电→发油机、切换到油机供电→市电来电→维护人员去关闭油机、切换到市电供电。

假设：市电成本：1元/度，则：油机发电成本：8-10元/度(其中：燃料2元、车辆及人工4-5元、油机损耗及折旧2-3元)。

可见，油机发电的成本是市电的8倍以上，扣除必须的车辆和人工费用，"及时"关闭油机还可以节约4倍以上费用，并减少废气排放。 实用建议：对于需要采用固定油机或机动油机进行应急供电的局站，在没有ATS的情况下，增加市电停电/来电监控测点是非常必要的。

3、对用户端(负载)的科学监控管理 一般的机房动环监控系统更多的关注是被监控的动力设备，而对欠缺对其负载的监控功能，即没有监控到用户端(负载)。这样会出现被监控的动力设备(如：电源和UPS)本身没有任何故障，但

由于没有将其负载进行科学的分配和监控，引起负载开关跳闸等重大故障。

动力设备用户端(负载)的监控管理涉及：交流配电柜、油机配电、UPS配电柜、直流配电柜等的负载管理，对容量节余、负载名称、负载种类、负载端子使用情况、负载平衡等进行管理。这些

应用有： (1)重要分路电流监控与计量：租用电、出租电计量，防止用电损失。

(2)分路负载管理：负载分配、容量预警、负载平衡分配建议，防止过流跳闸等。

(3)科学管理油机负载：防止油机欠载运行。因为，油机负载率在60%以上时才有利，否则容易引起燃油燃烧不充分、活塞、喷嘴积炭、缸体磨损加剧等。因此，有时油机多带点负载反而对油

机运行有例。 实用建议：对于交流配电、油机、UPS、直流配电设备本身不能提供输出负载参数监控的设备，建议在关键位置增加相应监控测点，把负载管理起来，防微杜渐，降低故障率，提高供电系统可

用度，减少现场维护(离不开维护车辆的使用等)，从而实现节能减排(其实只是总体受益很少的一部分)。

二、精密空调综合监控管理 精密空调本身存在以下的三个缺陷： A、温湿度自动控制的参点只是：本机回风口传感器的温湿度值。其实，该值是不能动态精确反应机房各区域环境温湿度的。

B、精密空调有针对机房温湿度的智能调节功能，但离开将同一机房内不同精密空调综合管理起来的机房动环监控系统，由于各台空调之间没有通信联系，不能协同工作，存在各自为政的现

象。"竞争运行"(指同一机房内不同的空调可能出现有的制冷、有的加热，有的加湿、有的去湿的情况，特别浪费能源)就是一个常见的现象。

C、不能动态按机房热场分布及变化，调整制冷方案。机房热场分布复杂：由于机房交换机架排列、建筑结构、线缆走向排序等复杂的客观因素，使得即使每台空调都在努力的工作，却达不到

理想的效果。 以上缺陷的直接结果就是： (1)、机房内环境温度不平衡，温差大：对主设备使用环境的安全性不利。

(2)、空调能耗加大。 (3)、增加空调运行时间，影响空调的使用寿命。 实用建议：对于采用精密空调的机房(如：数据机房、核心交换及传输机房等)，建议在机房内关键部位增加一些温湿度采样点(可以动态反应机房内的温场大致分布)，同时借助机房动环监控

系统把机房内各自独立运行的精密空调管理起来，结合机房内热场的分布和变化，实现空调的"自适应、群控"、"层叠运行"管理，发挥团队的分工协调能力、合力和适应能力。这样，不但可

以弥补以上的三个缺陷，避免引起的三个主要的不良结果。 三、非智能空调及通风系统监控管理 对于大量小局站一般采用的是非智能空调（如：基站、模块局、接入网，大量采用），或者简易通风系统（对自然气候条件有严格的要求，如贵州等少量地区可采用，否则可能出现节省

的电费钱抵不上主设备损坏的板件的费用）。 该部分局站数量大、分布广、交通不便利。从前面的分析可知，小局站中空调能耗占43%。因此，小局站空调的节能管理监控是能否实现节能目标的关键。

局站数量的庞大决定节能管理方案必须是系统自动完成，而不能靠监控中心来根据局站的温度去发远程控制命令来实