水口集团统一信息机房监控系统设计与实现

摘 要：水口集团公司机房环境监控系统各自独立运行，没有实现统一监控管理平台，造成机房环境监控系统功能集成度较低，数据分析能力参差不齐，无法保证统一协调各机房设备安全稳定运行。本文针对上述问题，面向公司信息机房实际运行环境，提出一个统一信息机房监控管理平台系统的技术改造方案。其中，文中重点分析了系统的体系结构、关键构造技术及总体实现方案，最终以实际运行状况进行有效性和可靠性验证。

关键词：机房监控系统；动力设备测控；信息机房；传感器技术

中图分类号：TP277

机房监控系统是采用集散监控，在后端部署监控主机及运行监控软件，以统一的界面对机房各个子系统集中监控，实现机房所有的设备及环境的集中监控和管理。目前，水口集团公司所辖的信息机房在建设初期独立部署不同品牌的机房环境监控系统，各监控系统各自独立运行，部署结构复杂，没有实现统一监控管理平台，管理人员难以快速有效掌握获取对机房运维和决策有用的信息和数据。造成机房环境监控系统功能集成度较低，数据分析能力参差不齐，管理界面各自独立和不够友好，配套产品使用率低，资源浪费，无法保证统一协调各机房设备安全稳定运行，不能满足智能电厂建设要求。可见，建设一套统一信息机房监控管理平台系统已经迫在眉睫。

本文针对上述问题，面向公司信息机房实际运行环境，提出一个统一信息机房监控管理平台系统的技术改造方案。其中，文中重点分析了系统的体系结构、关键构造技术及总体实现方案，最终以实际运行状况进行有效性和可靠性验证。

1 总体设计方案

水口集团统一信息机房监控系统是一个基于网络的全数字化信息传输和管理系统，采用标准的互联网通讯协议，能有效架构于局域网/城域网/广域网之上，并与网络设备实现无缝连接。系统总体以二级级中心扁平化管理模式构架，即在集团，电厂两级管理中心，在机房部署UPS、电量检测、温湿度监测、漏水检测、门禁、视频监控、消防监测、防盗监控、精密空调等监控传感器，各个机房与监控中心通过数据网络传输，在统一平台下平行监控和集中管理，实现7×24×365的全面集中监控和管理，保障机房环境及设备安全高效运行，实现最高的机房可用率，不断提高运营管理水平。总体系统结构图如图1所示。

图1 水口集团统一信息机房监控系统总体结构图

2 关键技术

2.1 机房现场设备采集技术

现场设备采集技术由环境监控系统、视频监视系统和红外报警系统构成，主要采集设备包括：温湿度、烟感、水浸、红外探头和视频摄像头、机房设备数据量采集模块、配电监控、安防监控、门禁监控等。

2.2 平台管理技术

系统配置监控主机，用于后端控制技术负责对信息机房运行状态进行24小时数据监控、分析、处理和存储；监控主机采集现场环境数据并根据需要和异常报警情况及时把数据上传监控管理平台，监控管理平台实时分析处理所有信息机房现场监控主机采集的各种信息，实现对监控数据的集中备份存储，实现所有信息机房的红外报警流程和方式的集中统一管理。

2.3 统一画面切换及报警自动提示技术

当操作者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者弹出对相关设备的操作界面，以便管理人员查看和控制该设备。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。当现场发生异常情况，信息机房、通信机房的异常数据和对应异常视频集中汇总于（集团）上级统一管理平台，集团统一管理并监督管理所管辖信息机房、通信机房的环境数据并做出响应。

3 系统架构

统一信息机房监控系统主要由以下四个部分组成：现场设备采集层、监控主机、监控管理平台、WEB管理终端。

现场设备采集层由环境监控系统、视频监视系统和红外报警系统构成，主要采集设备包括：温湿度、烟感、水浸、红外探头和视频摄像头、机房设备数据量采集模块、配电监控、安防监控、门禁监控等；监控主机负责对信息机房运行状态进行24小时数据监控、分析、处理和存储；监控主机采集现场环境数据并根据需要和异常报警情况及时把数据上传监控管理平台；监控管理平台实时分析处理所有信息机房现场监控主机采集的各种信息，实现对监控数据的集中备份存储，实现所有信息机房的红外报警流程和方式的集中统一管理；WEB管理终端支持全中文界面，图形化设计，支持电子地图功能。界面的结构、层次清晰明了，能够实时直观地显示设备的运行数据和运行状态，场景仿真。

电厂统一信息机房监控系统根据不同专业权限登录，各专业主界面包含所有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、更有针对性的监控。

当操作者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者弹出对相关设备的操作界面，以便管理人员查看和控制该设备。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。

系统提供集成开发环境，利用各种界面元素（例如按钮、圆、矩形、直线、图片、实时曲线、历史曲线等）及编辑工具，使管理人员可以根据自己的需求设计个性化界面。例如对界面的框架结构进行调整、对监控单元的位置进行调整等。在使用过程中，对界面的修改应能在线进行，修改效果即时生效。

系统平台要求采用统一集中部署、分级授权、分布应用的方式：分为集团，电厂两级管理，信息机房和动力机房本地存储并管理环境监控数据，对本地环境变化做出响应。当现场发生异常情况，信息机房、通信机房的异常数据和对应异常视频集中汇总于（集团）上级统一管理平台，集团统一管理并监督管理所管辖信息机房、通信机房的环境数据并做出响应。

4 系统实现与应用

4.1 系统的实现

水口集团统一信息机房监控系统基于“管理集中化”的设计理念和“无人值守化”的发展方向，在一个管理平台上整合了动力设备测控（交直流配电、UPS电源、蓄电池组护）、环境监测（温湿度检测、空调系统、泄漏检测、新风设备、消防系统）、安防监控（图像监控、入侵侦测、门禁系统、灯控系统）、网络监测（网络链路、网络设备）等功能模块，为信息系统核心设备的安全运行提供了强有力的保障，避免了因环境设备（如配电、UPS、空调等）出现故障，却无法提前及时发现并排除故障，导致设备的损坏、通讯的中断等，造成不可估量的经济损失。并成为多级架构下的多机房（或基站等）集中管理解决方案，提高集团公司各信息机房的整体安全性和管理的及时性、科学性。

4.2 应用实例

水口集团统一信息机房监控系统以统一监控平台为基础开发，无缝集成网络技术、传感器监控技术、WEB 技术，并融合了软件工程、数据库、软硬件集成、网络构架等技术成果而构造成统一的软件平台。支撑硬件上包括数据采集、数据传输、数据存储以及数据表现设备，如以太网交换机、UPS、电量检测、温湿度监测、漏水检测、门禁、视频监控、消防监测、防盗监控、精密空调等监控传感器。同时，系统提供集成开发环境，利用各种界面元素（例如按钮、圆、矩形、直线、图片、实时曲线、历史曲线等）及编辑工具，使管理人员可以根据自己的需求设计个性化界面。例如对界面的框架结构进行调整、对监控单元的位置进行调整等。在使用过程中，对界面的修改应能在线进行，修改效果即时生效。表1为水口集团基层机房监控系统主机及外设。

表1 基层机房监控系统主机及外设

图2 服务器与监控单元

图3 监控设备

5 结论

水口集团统一信息机房监控系统融合了互联网技术、网络技术、WEB 技术、网络构架技术、软件开发技术、软硬件集成技术等技术的最新研究成果，解决因运行维护人员不足、监控系统分散独立、机房设备安全防护措施不足而造成使用不便，为信息机房管理提供一个有效的支撑平台。

今后，系统将进一步集成入侵报警系统、设备业务告警等相关系统，共享信息资源，形成多系统相互联动框架。同时，还将进一步研究继电保护机房、自动化机房等新机房监控技术，提升机房监控的灵动性和智能监控水平。

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作者简介：顾尤青（1986.3-），女，信息网络安全主办，助理工程师，学士学位，研究方向：信息安全。

作者单位：福建水口发电集团有限公司，福州 350004