江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合通信、自動控制、新傳感等技術(shù)，其功能是監(jiān)測機(jī)房內(nèi)的環(huán)境和電力設(shè)備。氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房的功能不僅是獲取氣象通信數(shù)據(jù)信息，而且是保持整體通信穩(wěn)定的重要場所，電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是保證氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房電力環(huán)境穩(wěn)定的關(guān)鍵。主要闡述了電力環(huán)境監(jiān)測的意義、系統(tǒng)組成、中心機(jī)房的具體應(yīng)用和測試，分析了電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房應(yīng)用的必要性，進(jìn)一步分析了系統(tǒng)的實際應(yīng)用。

0.引言

隨著信息化﹑隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心機(jī)房已成為維護(hù)各單位日常業(yè)務(wù)正常運行重要的一部分。氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房的動力環(huán)境直接影響機(jī)房各項工作的發(fā)展。因此，只有確保氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房能夠為各種運行設(shè)備提供安全穩(wěn)定的運行環(huán)境，才能確保日常工作有序進(jìn)行[1]。電力環(huán)境中存在各種安全隱患，會在一定程度上干擾氣象通信數(shù)據(jù)的上傳、處理和存儲，需要實時監(jiān)控。在傳統(tǒng)的氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房監(jiān)控工作中，調(diào)度人員主要通過電話與機(jī)房管理人員溝通，缺乏靈活性，無法讓管理人員詳細(xì)掌握信息，加上部分管理人員懶惰，管理意識薄弱，導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房動力環(huán)境管理不當(dāng)，影響數(shù)據(jù)通信工作。與此同時，一些通信機(jī)房設(shè)置的區(qū)域也比較偏遠(yuǎn)，不利于機(jī)房管理人員的看守，及時排除設(shè)備故障。因此，為了解決以往監(jiān)控工作中存在的問題，使機(jī)房管理人員能夠在第一時間了解機(jī)房內(nèi)動力和環(huán)境設(shè)備的異常情況，智能動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生[2]。

1.電力環(huán)境監(jiān)測的意義

電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是一種集中、高效地管理和監(jiān)測機(jī)房的技術(shù)手段。一方面，電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)不僅可以確保機(jī)房管理人員及時獲取機(jī)房狀態(tài)信息，盡快消除電力環(huán)境中的不利因素，避免運行設(shè)備故障，為機(jī)房電力設(shè)備運行的穩(wěn)定性和機(jī)房環(huán)境的安全提供強(qiáng)有力的保障。另一方面，電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具有監(jiān)測靈活、全面的優(yōu)點，可以遠(yuǎn)程監(jiān)測和調(diào)整機(jī)房狀態(tài)，充分節(jié)省人力資源，實現(xiàn)機(jī)房的智能值班。電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合了許多先進(jìn)技術(shù)，實時監(jiān)測電力環(huán)境，收集歷史數(shù)據(jù)和預(yù)警數(shù)據(jù)，集中分析，根據(jù)分析結(jié)果控制環(huán)境的穩(wěn)定性，對整個計算機(jī)系統(tǒng)的正常運行起著至關(guān)重要的作用[3]。

2.動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的組成

動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要實現(xiàn)監(jiān)測機(jī)房內(nèi)各種動力環(huán)境設(shè)備、及時報警機(jī)房突發(fā)情況、查詢設(shè)備數(shù)據(jù)、生成報表等功能。通過將所有功能集中在統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺上，機(jī)房相關(guān)管理人員可以更有效地管理和維護(hù)氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房，不僅提高了管理人員對系統(tǒng)設(shè)備的管理水平和應(yīng)對突發(fā)安全事件的快速反應(yīng)能力，而且降低了工作強(qiáng)度，節(jié)省了大量的人工成本[4]。如圖1所示，動力環(huán)境監(jiān)測系統(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)置五個模塊組成。

2.1設(shè)備監(jiān)控

設(shè)備監(jiān)控模塊的主要功能是收集被監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)信息，并將信息傳輸?shù)綑C(jī)房監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。*之后，數(shù)據(jù)通過機(jī)房監(jiān)控主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控管理服務(wù)器。監(jiān)控對象包括溫濕度、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(jī)房的溫濕度監(jiān)測主要是通過在機(jī)房服務(wù)器柜等位置安裝溫濕度傳感器來掌握溫濕度的變化[7]。監(jiān)控管理服務(wù)器接收溫濕度傳感器返回的值，判斷機(jī)房溫濕度是否在設(shè)定范圍內(nèi)。如果溫濕度值超過設(shè)定值，監(jiān)控管理平臺會提醒您遠(yuǎn)程自動打開機(jī)房內(nèi)的普通空調(diào)，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度。

2.1.2消防監(jiān)控

機(jī)房的消防狀態(tài)是接收煙霧傳感器的輸出信號進(jìn)行實時監(jiān)控。當(dāng)內(nèi)部煙霧過多時，監(jiān)控管理平臺會自動發(fā)出警報，防止火災(zāi)事故發(fā)生。

2.1.3漏水感應(yīng)

主要對機(jī)房內(nèi)窗戶、空調(diào)附近等容易漏水的位置進(jìn)行監(jiān)測。如果你感覺到漏水，你也會發(fā)出實時警報。針對漏水監(jiān)測功能的動態(tài)系統(tǒng)也分為定位和不定位兩種類型。定位類型是指通過監(jiān)測可以判斷漏水情況的具體位置。不定位類型只能提醒機(jī)房漏水，無法獲得位置。在此監(jiān)測中，系統(tǒng)的控制器與傳感器共同工作，一旦發(fā)生漏水，信號將立即傳輸?shù)奖O(jiān)控管理服務(wù)器。

2.1.4配電監(jiān)控

機(jī)房配電監(jiān)控主要包括市電監(jiān)控和精密配電監(jiān)控兩個方面。機(jī)房配電柜市電總線的供電質(zhì)量直接關(guān)系到機(jī)房內(nèi)設(shè)備的安全。因此，市電監(jiān)控不僅可以實時監(jiān)控供配電系統(tǒng)的供電狀態(tài)是否良好，還可以監(jiān)控市電質(zhì)量。具體可監(jiān)測參數(shù)包括電壓值、電流值、有功功率、無功功率、有功功率、無功功率、無功功率、頻率等。

精密配電設(shè)施包括智能電表、配電柜、電源配電單元 (PowerDistributionUnit，PDU)以及頭柜等。，在使用電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測時，可以收集這些精密配電設(shè)施的重要數(shù)據(jù)，包括主路的配電信息、支路的電流值和電壓值，以確保各電路運行的穩(wěn)定性。如有異常，將發(fā)出報警。

2.1.5 UPS監(jiān)控

不間斷電源(UninterruptiblePowerSystem，UPS)它是機(jī)房電力設(shè)備系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。UPS實時監(jiān)控，一是監(jiān)控UPS逆變器、整流器、旁路、電池總電壓和負(fù)載，監(jiān)控其運行；二是根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)值范圍進(jìn)行檢測工作，如果參數(shù)值越限，監(jiān)控管理平臺發(fā)出報警，相應(yīng)報警自動記錄；三是監(jiān)控記錄自動生成曲線，更直觀地看到運行參數(shù)的變化，通過與歷史曲線的比較獲得更多信息，進(jìn)一步方便UPS[8-9]的管理。

2.1.6空調(diào)監(jiān)控

數(shù)據(jù)中心機(jī)房部署的空調(diào)有精密空調(diào)和普通空調(diào)。普通空調(diào)主要用于調(diào)節(jié)機(jī)房的溫度和濕度。根據(jù)區(qū)域內(nèi)的溫度和濕度，對普通空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)控制。監(jiān)控功能的實現(xiàn)主要基于JZ-IEM系列監(jiān)控主機(jī)設(shè)施和相應(yīng)的空調(diào)控制接口。同時，外部紅外控制器也需要用于實現(xiàn)控制。

精密空調(diào)是一種不同于普通空調(diào)的精密設(shè)備。在監(jiān)控方面，主要實時監(jiān)控空調(diào)參數(shù)，如回風(fēng)溫度和回風(fēng)濕度，以及壓縮機(jī)、制冷器、加熱器和加濕器的工作狀態(tài)。此外，還將監(jiān)控部件過熱、風(fēng)扇過載和濾網(wǎng)堵塞，以保持精密空調(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(jī)完成。監(jiān)控主機(jī)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(dān)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(jìn)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(jī)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bo打事先在系統(tǒng)設(shè)置的電話hm及時提醒機(jī)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(dāng)有多件告警時間發(fā)生時，系統(tǒng)會按照告警等級的嚴(yán)重程度依次排隊進(jìn)行處理。此外，當(dāng)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(jìn)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(jī)房故障信息的分析，加強(qiáng)機(jī)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.安科瑞動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)介紹設(shè)備選型

3.1軟件概述

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(jìn)行實時監(jiān)測，并進(jìn)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(hù)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(jìn)行能效分析，幫助用戶實現(xiàn)用能效率的優(yōu)化。

3.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3.3系統(tǒng)功能

主頁概況：顯示數(shù)據(jù)中心PUE值，總能耗、IT設(shè)備能耗、空調(diào)能耗和動力能耗。

變壓器分析：顯示變壓器負(fù)荷率、繞組溫度、三相不平衡度、功率因數(shù)等等。

小母線監(jiān)測：顯示小母線始端箱、插接箱三相電壓、節(jié)點溫度。

列頭柜監(jiān)測：顯示列頭柜電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)、用電量、系統(tǒng)告警等。

UPS監(jiān)測：顯示UPS旁路電壓電流、輸出電壓電流、負(fù)荷率、報警等數(shù)據(jù)。

空調(diào)監(jiān)測：顯示空調(diào)運行狀況、用電量、空調(diào)能效比數(shù)據(jù)。

環(huán)境監(jiān)測：顯示環(huán)境溫濕度、滴水、煙感、門禁、噪音等信號并告警。

事件報警：顯示預(yù)警、一般報警、重要報警、緊急報警四類報警信號，餅圖顯示各類報警占比。

3.4動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選型

4.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(jī)房中的應(yīng)用功能包括：

(1)對機(jī)房動力環(huán)境設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)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(jī)房發(fā)生的異常信息；

(3)能夠查詢當(dāng)前和歷史時間下機(jī)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(jī)房管理人員分析設(shè)備故障原因提供了便利，提高了機(jī)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(jìn)行實時監(jiān)測并調(diào)節(jié)控制的機(jī)制，在氣象數(shù)據(jù)中心機(jī)房中具有較高的應(yīng)用價值。