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摘 要：该文首先简要介绍动力环境集中监控系统，以及此系统在数据中心应用的现状；对数据中心中动环监测设备对象及动环系统实现的功能，监控系统建设的原则和特点，进行描述，然后根据该文作者多年的实际工作经验，突出分析漏水检测系统，温湿度检测系统，安防系统，无线系统等系统在数据中心建设实际应用时容易出现的问题，并针对所出现的问题及隐患给出相应的解决办法和建议。为数据中心机房建设一套功能完善的动环监控系统，需要与数据中心的实际情况相结合，量身定做，并不存在统一标准。
关键词：机房动力环境监控系统 温湿度检测 漏水检测 视频监控 门禁系统 无线检测系统
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-0074-02
近年来随着社会信息化程度的不断提高，云计算技术在生活中的广泛运用，随着大数据时代的来临，各种数据中心服务器系统的数量和规模与日俱增，各种应用深入到千家万户，覆盖了社会各阶层，如电子商务，电子政务，微店，数据推广，云数据存储等各种各样的应用。这些活动及正常应用都是基于网络及服务存储的正常运行，基于数据中心的良好健康建设和发展。
从近年来中国数据中心发展的情况来看，数据中心机房的面积和数量都保持着高速的发展，未来中国数据中心市场发展的推动力依然强劲。同时数据中心机房的设备种类也越来越多，包含动力设备在内的机房内各种环境设备（如供配电、UPS、空调、消防、安防系统等）须时刻提供给计算机系统正常的运行环境。因此，对机房环境情况和动力设备运行状态进行监控就显得非常必要和重要。（见图1）
机房动环监控系统主要是对机房内设备（如供配电系统、防雷器、UPS电源系统、消防系统、空调制冷系统、安全防范系统等）的运行状态、机房内环境温度、湿度、洁净度、机房内漏水监测系统、供配电的各种参数状态等实施实时监控并记录历史数据，能够实现对机房遥测、遥控、遥信、遥调的管理功能，保障机房高效的管理和安全运营。采用集中管理的模式，大大提高了工作效率，实现了数据机房中心无人值守的目的。
1 数据中心机房动力环境监控系统的特点及建设原则
与其他系统相比较，机房环境动力监控的特殊性表现在以下几方面。
（1） 被监控设备的类别多、品牌杂、型号种类繁多。
（2）被监控设备的应用面比较窄，相对较集中，大多仅用于数据、设备机房使用。
（3）由于数据中心机房设备安全性要求高，于是系统主要以监视为主，控制较少，以防止误操作所带来的风险损失。
1.1 机房动环监控系统目的
动环监控系统的目的是为了使数据机房内各系统的正常运行得到保障，实时监测机房环境、动力的各项指标。在遇到机房突然停电、环境温度过高、紧急电源故障、非法人员入侵、漏水、火灾等紧急意外情况时，能及时查询、记录、和快速报警，及时通知到各相关人员，第一时间了解情况，减少到最低损失。
1.2 机房动力环境监控系统建设原则
从机房实际情况出发，在有限的预算下，追求最高的性能，加快系統建设周期，使系统建设和维护的成本降低。
1.3 机房动环监控系统的稳定性和安全性
设备的安全性、可靠性是很重要的指标，系统如果具有较强的容错性和自检功能，能有效防止操作人员的误操作引起的故障发生。
1.4 动环监控系统的先进性
采用先进、成熟、实用的技术；经得起时代的考验，在使用上简洁实用，适用于各企事业单位的机房；系统具有开放性、兼容性和灵活性；具有集中统一管理能力，为系统管理提供方便。
2 数据中心机房监控的对象及内容
数据中心动力环境监控系统应该集数据中心机房监控和机房管理于一体，突出体现整体数据中心机房的概念。随着网络信息化和机房建设发展迅猛，也日渐凸显出其重要性。
动环监控系统是由现场探测器和通信设备、检测设备、数据采集系统和软件组成，其中软件和数据采集系统处于系统的核心地位。
动力系统：一级配电、二级配电、发电机组、组合电源、UPS、电池、开关、防雷器。
环境系统：精密空调、泄漏、温度、湿度、新风机、气体、尘埃。
消防系统：消防控制器、烟感探测器、温感探测器、其他消防设备。
网络系统：路由器、交换机、主机、服务器、其它网络通讯设备。
保安系统：门禁、闭路视频监控、报警探头、其它安全保护设备。
3 机房动环监控系统实现的功能
监控系统实现的主要功能概括起来有以下几个主要方面。
3.1 实时集中监视功能
传统的机房管理模式采用每天定时巡视的方式，如早晚各一次的巡查，且人工记录存档设备的一些主要运行数据。这样获得的数据仅限于特定时段，不仅工作单调，且耗费人力，而进行集中实时监控可将此问题解决。利用系统的各种前端监测和采集设备把被监测设备及环境的数据信息实时传送到后台，经过软件处理后，实时显示到终端显示设备上。
3.2 报警功能
报警指机房在运行中发生异常情况，如温湿度异常、漏水事故、停电事故等。报警意味着机房的运行已经被影响，需要马上解决该事件，避免产生更大的损失。
3.3 历史数据和趋势功能
除系统的报警功能外，机房的管理还有一个重要的功能，即历史数据和趋势功能。因为机房只是一个用来进行网络设备和计算机存放的固定场所，伴随着机房的正常运行和建设，机房内设备的型号、数量等都会产生变化，按目前趋势，往往都是越来越多。所以，从机房管理角度看，需要拥有机房设备运行的历史数据资料，就能通过进行详细的分析，把机房的发展趋势总结出来，早早发现故障的隐患。从而能够使机房的管理水平大幅提高。 3.4 用户管理功能
用户管理主要是管理监控系统的操作者的权限，防止没有被授权的人员任意查看或修改参数设置等。而授权则需要分级进行，级别不同的用户只能在自己级别允许的范围之内操作。
3.5 确定需要监控的对象
UPS电源
空调设备
漏水检测
配电系统
发电机
机房内温湿度
通风系统
防雷系统
消防系统
视频监控
门禁监控
网络设备与应用系统监控
系统通信的监视
3.6 完善的监控系统基本要求
从实际需求出发，监控系统应能达到以下几个要求。
（1）扩容：系统升级扩容能力较强。
（2）实时：须达到实时的响应时间。
（3）故障报警：必须有故障分析诊断的能力，能够准确判断和确定故障点，实现声光报警，并弹出故障检查内容的提示，提供报警恢复操作。
（4）施工：须能解决机房施工方面的各种技术要求。
（5）界面集中统一：须统一所有机房及所有设备在单一人机界面。
（6）监控设备的完整：须可以纳入智能型设备和传统的设备到整个动环监控系统中。
（7）多种终端访问支持：必须支持手机及移动终端等设备的远程访问。
4 实际实施中容易出现的一些问题及其建议方式
由于机房动环系统在设计时受到多种条件的限制及其他因素考虑不全面，在系统实施及正常运行时往往会有一些意外的情况发生，特别是在机房动环监控系统实际运行的时候，总会出现许多问题。接下来对漏水检测、温湿度检测、安防等系统运行、实施时出现的问题及无线系统的应用，提出一些自己的见解。
4.1 温湿度监测系统
由于在数据中心机房内有大量电子设备在运行，所有运行中的电子设备对温湿度的要求都很严格，如果温度过高，会使电子元器件的性能降低，使用寿命缩短；过低则会改变设备电感、电容、电阻等参数。湿度也很重要，偏高会使绝缘材料性能降低，金属材料氧化腐蚀；偏低可能产生静电积累而破坏设备。所以，运维人员要对机房内的温湿度情况时刻掌握，保证设备稳定运行。
温湿度检测系统是通过温湿度传感器，对机房内的温湿度进行时刻监测，一旦超出设定范围，就会在主机上报警，并输出控制信号到空调系统进行联动；或对探测器和空调等机房设备的分布进行调整，使机房温湿度从局部到整体趋向合理。
实际数据中心机房在正常运行时，经常会出现机房内温湿度差别较大，而在监测系统中不能够及时体现，这种现象的出现一般是在设计时点位设计数量较少，空间分布不均匀，解决的方法是合理增加监测点位；还有一种是机房局部区域温度过高，甚至导致机器宕机情况发生，这种情况的出现是因为对于高密区监控点位少，需要在高密区或者高密机柜内适时增加监测点位，这样能够适时的反映出各个区域的情况，及时联动空调设备的运行状态，对于机房节能，降低PUE值有较大的贡献。
4.2 漏水检测系统
漏水检测系统指的是对水泄漏的检测。机房内空调上下供水管线、冷冻水的管道设施，消防系统、自来水爆管等原因等可能发生强烈漏水，楼上漏水使机房顶部滴漏等，这些都会造成机房漏水。一旦机房内漏水，很可能使得电气线路短路，系统中断运行，造成很大影响。为防止此种情况发生，就要求尽早发现泄漏情况，并准确知道泄漏的位置，座做出及时的反应。漏水检测系统可分为非定位式和定位式检测。不定位系统只能报告发现漏水，但不能指明位置，定位式即可准确上报具体漏水位置。数据中心机房及设备间，由于其重要性以及漏水隐患在地板下范围较广，建议运用定位式检测，能够迅速将漏点确定，把故障及时排除。
根据多年的工作经验，对于漏水监测系统设计时，不仅要在空调下方的拦水堰周围设置，还需要在管路、加湿器的下方及房间的周围区域也要设置，全方位监测，一旦漏水，迅速反应，及时解决。
4.3 门禁系统、视频系统与防盗入侵系统的设置
门禁系统、视频系统与防盗入侵系统在数据中心内均有设置。合理的对各系统设备的数量、位置布局设计，确保各系统间的联动，是系统成功设置的關键。
在数据中心实际应用中，需要注意的是门禁系统人员权限的合理设置，防盗入侵时间段的设置及防盗入侵与视频监控系统的联动。需要详细的了解具体需求的前提下对系统进行设置，避免安全隐患的发生。
4.4 无线系统的应用
基于已建成的数据中心，不方便重新敷设管线的场所或者需要经常调整检测位置的场所。可以使用无线传感网络与有线传感网络相结合的方式。无线传感网络安装方便，布设迅速，适用于多种场合。
现场采集装置和检测装置采用无线专属，接线简单、安装方便。可靠性、实用性、经济型，便于现场技术人员的安装维护。提高了现场人员操作安全性，降低成本；同时大大提高了工作效率。
观察数据中心机房的实际运行情况可知，机房动环监控系统已经很好体现了集中管理的优势，从被动的、分散式的人工方式转变为主动的、集中的预防式的维护方式，使人力物力大大节约，为数据中心机房提供了一个稳定可靠、高效方便、舒适安全的环境。
综上所述，为数据中心机房建设一套功能完善的动环监控系统，需要与数据中心的实际情况相结合，并不存在统一标准。
参考文献
[1] 中国行业咨询网：2011—2015年中国数据中心IT行业发展趋势[EB/OL].www.china-consulting.cn.
[2] 中国产业研究报告网.中国互联网数据中心（IDC）IT行业运营态势及未来发展趋势报告[EB/OL].
[3] 万方数据.全球数据中心发展趋势和特点[EB/OL].
[4] 机房360网.如何建设实时有效的动环监控系统[EB/OL].www.jifang360.com.
[5] 钟景华，朱利伟，曹播，等.新一代绿色数据中心的规划与设计[M].北京：电子出版社，2010.
关键词：机房动力环境监控系统 温湿度检测 漏水检测 视频监控 门禁系统 无线检测系统
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-0074-02
近年来随着社会信息化程度的不断提高，云计算技术在生活中的广泛运用，随着大数据时代的来临，各种数据中心服务器系统的数量和规模与日俱增，各种应用深入到千家万户，覆盖了社会各阶层，如电子商务，电子政务，微店，数据推广，云数据存储等各种各样的应用。这些活动及正常应用都是基于网络及服务存储的正常运行，基于数据中心的良好健康建设和发展。
从近年来中国数据中心发展的情况来看，数据中心机房的面积和数量都保持着高速的发展，未来中国数据中心市场发展的推动力依然强劲。同时数据中心机房的设备种类也越来越多，包含动力设备在内的机房内各种环境设备（如供配电、UPS、空调、消防、安防系统等）须时刻提供给计算机系统正常的运行环境。因此，对机房环境情况和动力设备运行状态进行监控就显得非常必要和重要。（见图1）
机房动环监控系统主要是对机房内设备（如供配电系统、防雷器、UPS电源系统、消防系统、空调制冷系统、安全防范系统等）的运行状态、机房内环境温度、湿度、洁净度、机房内漏水监测系统、供配电的各种参数状态等实施实时监控并记录历史数据，能够实现对机房遥测、遥控、遥信、遥调的管理功能，保障机房高效的管理和安全运营。采用集中管理的模式，大大提高了工作效率，实现了数据机房中心无人值守的目的。
1 数据中心机房动力环境监控系统的特点及建设原则
与其他系统相比较，机房环境动力监控的特殊性表现在以下几方面。
（1） 被监控设备的类别多、品牌杂、型号种类繁多。
（2）被监控设备的应用面比较窄，相对较集中，大多仅用于数据、设备机房使用。
（3）由于数据中心机房设备安全性要求高，于是系统主要以监视为主，控制较少，以防止误操作所带来的风险损失。
1.1 机房动环监控系统目的
动环监控系统的目的是为了使数据机房内各系统的正常运行得到保障，实时监测机房环境、动力的各项指标。在遇到机房突然停电、环境温度过高、紧急电源故障、非法人员入侵、漏水、火灾等紧急意外情况时，能及时查询、记录、和快速报警，及时通知到各相关人员，第一时间了解情况，减少到最低损失。
1.2 机房动力环境监控系统建设原则
从机房实际情况出发，在有限的预算下，追求最高的性能，加快系統建设周期，使系统建设和维护的成本降低。
1.3 机房动环监控系统的稳定性和安全性
设备的安全性、可靠性是很重要的指标，系统如果具有较强的容错性和自检功能，能有效防止操作人员的误操作引起的故障发生。
1.4 动环监控系统的先进性
采用先进、成熟、实用的技术；经得起时代的考验，在使用上简洁实用，适用于各企事业单位的机房；系统具有开放性、兼容性和灵活性；具有集中统一管理能力，为系统管理提供方便。
2 数据中心机房监控的对象及内容
数据中心动力环境监控系统应该集数据中心机房监控和机房管理于一体，突出体现整体数据中心机房的概念。随着网络信息化和机房建设发展迅猛，也日渐凸显出其重要性。
动环监控系统是由现场探测器和通信设备、检测设备、数据采集系统和软件组成，其中软件和数据采集系统处于系统的核心地位。
动力系统：一级配电、二级配电、发电机组、组合电源、UPS、电池、开关、防雷器。
环境系统：精密空调、泄漏、温度、湿度、新风机、气体、尘埃。
消防系统：消防控制器、烟感探测器、温感探测器、其他消防设备。
网络系统：路由器、交换机、主机、服务器、其它网络通讯设备。
保安系统：门禁、闭路视频监控、报警探头、其它安全保护设备。
3 机房动环监控系统实现的功能
监控系统实现的主要功能概括起来有以下几个主要方面。
3.1 实时集中监视功能
传统的机房管理模式采用每天定时巡视的方式，如早晚各一次的巡查，且人工记录存档设备的一些主要运行数据。这样获得的数据仅限于特定时段，不仅工作单调，且耗费人力，而进行集中实时监控可将此问题解决。利用系统的各种前端监测和采集设备把被监测设备及环境的数据信息实时传送到后台，经过软件处理后，实时显示到终端显示设备上。
3.2 报警功能
报警指机房在运行中发生异常情况，如温湿度异常、漏水事故、停电事故等。报警意味着机房的运行已经被影响，需要马上解决该事件，避免产生更大的损失。
3.3 历史数据和趋势功能
除系统的报警功能外，机房的管理还有一个重要的功能，即历史数据和趋势功能。因为机房只是一个用来进行网络设备和计算机存放的固定场所，伴随着机房的正常运行和建设，机房内设备的型号、数量等都会产生变化，按目前趋势，往往都是越来越多。所以，从机房管理角度看，需要拥有机房设备运行的历史数据资料，就能通过进行详细的分析，把机房的发展趋势总结出来，早早发现故障的隐患。从而能够使机房的管理水平大幅提高。 3.4 用户管理功能
用户管理主要是管理监控系统的操作者的权限，防止没有被授权的人员任意查看或修改参数设置等。而授权则需要分级进行，级别不同的用户只能在自己级别允许的范围之内操作。
3.5 确定需要监控的对象
UPS电源
空调设备
漏水检测
配电系统
发电机
机房内温湿度
通风系统
防雷系统
消防系统
视频监控
门禁监控
网络设备与应用系统监控
系统通信的监视
3.6 完善的监控系统基本要求
从实际需求出发，监控系统应能达到以下几个要求。
（1）扩容：系统升级扩容能力较强。
（2）实时：须达到实时的响应时间。
（3）故障报警：必须有故障分析诊断的能力，能够准确判断和确定故障点，实现声光报警，并弹出故障检查内容的提示，提供报警恢复操作。
（4）施工：须能解决机房施工方面的各种技术要求。
（5）界面集中统一：须统一所有机房及所有设备在单一人机界面。
（6）监控设备的完整：须可以纳入智能型设备和传统的设备到整个动环监控系统中。
（7）多种终端访问支持：必须支持手机及移动终端等设备的远程访问。
4 实际实施中容易出现的一些问题及其建议方式
由于机房动环系统在设计时受到多种条件的限制及其他因素考虑不全面，在系统实施及正常运行时往往会有一些意外的情况发生，特别是在机房动环监控系统实际运行的时候，总会出现许多问题。接下来对漏水检测、温湿度检测、安防等系统运行、实施时出现的问题及无线系统的应用，提出一些自己的见解。
4.1 温湿度监测系统
由于在数据中心机房内有大量电子设备在运行，所有运行中的电子设备对温湿度的要求都很严格，如果温度过高，会使电子元器件的性能降低，使用寿命缩短；过低则会改变设备电感、电容、电阻等参数。湿度也很重要，偏高会使绝缘材料性能降低，金属材料氧化腐蚀；偏低可能产生静电积累而破坏设备。所以，运维人员要对机房内的温湿度情况时刻掌握，保证设备稳定运行。
温湿度检测系统是通过温湿度传感器，对机房内的温湿度进行时刻监测，一旦超出设定范围，就会在主机上报警，并输出控制信号到空调系统进行联动；或对探测器和空调等机房设备的分布进行调整，使机房温湿度从局部到整体趋向合理。
实际数据中心机房在正常运行时，经常会出现机房内温湿度差别较大，而在监测系统中不能够及时体现，这种现象的出现一般是在设计时点位设计数量较少，空间分布不均匀，解决的方法是合理增加监测点位；还有一种是机房局部区域温度过高，甚至导致机器宕机情况发生，这种情况的出现是因为对于高密区监控点位少，需要在高密区或者高密机柜内适时增加监测点位，这样能够适时的反映出各个区域的情况，及时联动空调设备的运行状态，对于机房节能，降低PUE值有较大的贡献。
4.2 漏水检测系统
漏水检测系统指的是对水泄漏的检测。机房内空调上下供水管线、冷冻水的管道设施，消防系统、自来水爆管等原因等可能发生强烈漏水，楼上漏水使机房顶部滴漏等，这些都会造成机房漏水。一旦机房内漏水，很可能使得电气线路短路，系统中断运行，造成很大影响。为防止此种情况发生，就要求尽早发现泄漏情况，并准确知道泄漏的位置，座做出及时的反应。漏水检测系统可分为非定位式和定位式检测。不定位系统只能报告发现漏水，但不能指明位置，定位式即可准确上报具体漏水位置。数据中心机房及设备间，由于其重要性以及漏水隐患在地板下范围较广，建议运用定位式检测，能够迅速将漏点确定，把故障及时排除。
根据多年的工作经验，对于漏水监测系统设计时，不仅要在空调下方的拦水堰周围设置，还需要在管路、加湿器的下方及房间的周围区域也要设置，全方位监测，一旦漏水，迅速反应，及时解决。
4.3 门禁系统、视频系统与防盗入侵系统的设置
门禁系统、视频系统与防盗入侵系统在数据中心内均有设置。合理的对各系统设备的数量、位置布局设计，确保各系统间的联动，是系统成功设置的關键。
在数据中心实际应用中，需要注意的是门禁系统人员权限的合理设置，防盗入侵时间段的设置及防盗入侵与视频监控系统的联动。需要详细的了解具体需求的前提下对系统进行设置，避免安全隐患的发生。
4.4 无线系统的应用
基于已建成的数据中心，不方便重新敷设管线的场所或者需要经常调整检测位置的场所。可以使用无线传感网络与有线传感网络相结合的方式。无线传感网络安装方便，布设迅速，适用于多种场合。
现场采集装置和检测装置采用无线专属，接线简单、安装方便。可靠性、实用性、经济型，便于现场技术人员的安装维护。提高了现场人员操作安全性，降低成本；同时大大提高了工作效率。
观察数据中心机房的实际运行情况可知，机房动环监控系统已经很好体现了集中管理的优势，从被动的、分散式的人工方式转变为主动的、集中的预防式的维护方式，使人力物力大大节约，为数据中心机房提供了一个稳定可靠、高效方便、舒适安全的环境。
综上所述，为数据中心机房建设一套功能完善的动环监控系统，需要与数据中心的实际情况相结合，并不存在统一标准。
参考文献
[1] 中国行业咨询网：2011—2015年中国数据中心IT行业发展趋势[EB/OL].www.china-consulting.cn.
[2] 中国产业研究报告网.中国互联网数据中心（IDC）IT行业运营态势及未来发展趋势报告[EB/OL].
[3] 万方数据.全球数据中心发展趋势和特点[EB/OL].
[4] 机房360网.如何建设实时有效的动环监控系统[EB/OL].www.jifang360.com.
[5] 钟景华，朱利伟，曹播，等.新一代绿色数据中心的规划与设计[M].北京：电子出版社，2010.