机房综合监控系统的实现

1、机房综合监控系统的实现 机房综合监控系统的实现 谢德树 (广东电网公司潮州供电局，广东潮州 521000 ) 1 简介 机房综合监控系统主要包含的内容有供配电、 UPS空调、消防、保安、漏水检测等 环境保障设备，机房综合监控系统利用传感器将这些设备的信息收集起来，通过485 或 TCP/IP 的信号传输至管理主机，管理主机实现信号识别，检测这些设备的运行状态。机房 系统的可靠与否直接关系着网络能否正常、持久、稳定的运行。因此，机房系统保障设备、 环境监控系统与视频监控系统的结合得到了日益广泛的应用。机房一般需要24 小时的运 行，但很多系统无法在每个机房安排专人值守。所以，企业建设一套属于自己

2、的机房监控 系统是很有必要的，笔者利用从市场购买的温湿度、水浸、红外传感器，多串口卡等设备， 实现了整个机房的综合监控。 我机房自建成以来在动力设备监控、机房环境监控等维护模式上一直采用传统的分散 管理、分散值守相结合的模式，没有建立起集中统一的监控平台。随着企业业务网的飞速 发展，为了保障机房的正常运行，对于机房的电源动力、空调系统、环境指标和图像的远 程集中监控需要越来越强烈。本系统的设计和建设目的是实时监测机房环境的各项指标， 遇到机房停电、电源故障、环境温度过高、空调运行异常、空调停机、非法闯入、火灾和 漏水等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警。采用计算机、通信、网络技 术

3、，构成一个一体化网络化的集中监控系统，可以在计算机屏幕上看到监控点的图形，了 解监控点的信息，提高机房的可靠运行能力和日常维护效率，降低维护成本和劳动强度。 信息实施统一平台下的监控。 监控系统采用流行的 B/S 结构，无需安装客户端便可远程监控浏览(通过浏览器)， 这样有利于用户在不同的位置观察信息。 提供多样报警方式，当出现警报时，可以通过电脑发声，弹出窗口，发手机短信的方 式进行报警。 2.2 监控内容 监控内容如下： (1) 机房环境 : 机房温度、湿度、水浸、烟雾、红外通过专用的传感器实现。 (2) 动力设备的输入电压、电流，输出电压、电流等，包含有市电、UPS等，市电需要 电压、电

4、流探测器将市电的信号读取出来，一般的UPS都具有监控单元，有的需要单独购 买，有的包含在原有的系统中，可以通过TCP/IP协议直接读取，对于小型的UPS目前没 有办法处理。 (3) 空调设备：主要获得空调设备的工作状态，一般的机房空调都具有开发接口和网 络接口，可以直接读取信息，普通的柜机和挂机目前没有办法控制； (4) 门禁设备：智能门禁系统都可以通过RS485协议转换读取数据，通过原有门禁软 件获得完整的工作状态、报警状态和远程设置操作。我们可以通过直接读取门禁软件数据 库的方式获取门禁的信息。 2.3 传输方式 (1) 环境监控等信号通过 RS485信号传输至监控主机。(2)电源、UPS

5、空调等设备监 控，包括： 1) 智能设备类：机房内采用协议转换器与各种智能设备之间通过 RS485/232 网 络连接，采用主从方式通过各种通讯协议相互通讯，取得各设备的实时数据，为保障系统 实时性，系统采用多线程方式，同时与各端口的设备通讯，便于对事件的即时响应。2)非 智能设备类：通过报警干接点接口和各种模拟变送器直接接入监控主机。 (3) 门禁监控系统。采用直接数据读取的方式，可以通过门禁软件的 API 或者数据库 里面读取数据，直接在显示页面上显示。 2 综合监控系统的设计 整体上来说，我们采用采集点汇集点展示点三层的结构，采集点采用市场上成熟 的探测器，将电信号转化为数字信号，然后通

6、过串口编码设备将多个设备按序列编码，通 过安装在主机上的多串口卡，汇报至主机，通过软件将这些信息读取出来，并通过ASP技 术，将数据演示出来。 2.1 设计原则 从实际出发，在有限的预算下，追求最高的性能。自己组建综合监控管理系统具有较 好的成本优势，其建设成本远远低于采用市场上的成熟模块，整个系统建设费用只有市面 上同类产品价格的1/3，但是实现了相应的功能。通信近距离采用RS485的方式，远距离 采用 TCP/IP 协议转换方式，通过 TCP/IP 的方式进行传输，将这些数据通过多串口卡的整 合至主机，通过软件读取信息进行报警，用较低的成本对被监控机房的动力设备、机房环 境等 3 综合监控

7、系统的实现 本系统主要由数据采集、数据处理入库和数据展现三大部分组成：服务器端采用 Windows 2019 Server操作系统，My SQL数据库及IIS Web服务；采用 ASP网页3.1数据 采集部分 红外、烟感、水浸等：需供电。我们选择常开型传感器，输出形式为干接点，警戒时 输出开路，报警时输出短路。水浸系统有点式和条式两种，条式的较为好用，但是比较昂 贵，点式的价格便宜，我们采用点式的水浸传感器，但是想达到条式传感器的效果，采用 外拉金属丝的方法，即在传感点上外拉金属丝，形成条状结构，在机房易漏水的地点布线。 形成平行线装结构，当有水淤积时，导通电路，产品报警。 温湿度、交流、直流

8、传感器等均为模拟量输入，需供电。 找出问题，及时处理。用户只要运行标准浏览器就可以工作。在任意的地点，任意的 时间，只要能够接入互联网，拥有相应的权限就可以监测机房。控制权只能在本地的监控 中心，保证安全运行。 3.4 系统报警部分 简单的可以使用ASP实现声光报警，这里主要介绍一下短信报警设备，目前具有串口 短信猫和USB短信猫两种，串口短信猫基本上都是国外进口产品，串口短信猫较为稳定， 我们选用串口短信猫实现这个功能。短信猫依赖GSM网络来收发短信息，短信猫使用一个 RS-232串口用来设置通信参数，一个 GSM模块用来收发短消息。短信猫有简单的开发接口 和API，并有专门用于 ASP网页

9、调用的API接口，开发较为简单。 3.2 数据汇总部分 选用7188EX模块，通过7188ex的RS485接口，采用Modbus-RTU通讯协议采集所需 的信息数据，采用 TCP/IP 网络协议， Socket 技术，将分散于各点采集到的数据上传到监 控中心的一台服务器中，处理后入库。各采集点可自定义数据上传间隔。 嵌入式控制器7188EX是一个很好监控设备。相到于一台迷你型工控机。设计结构小 巧紧凑，安装简单，适用于各种机房环境。 嵌入式控制器 7188EX 系统中提供了： CPU 80188- 40 E1 Ethernet 10 Base T COM1 RS232 COM2 RS-485扩

10、展卡，可自己选择(如 x504支持二个 RS232, X600 : 2M数据存储。) E1与DCN网络相连路由器，COM可以采集提供RS232接入设备，同时也是导入 7188EX内 置程序接口。COM可以接入同一速率支持 RS-485接入采集设备。机房设备多，但通讯参 数又不同。那么就可以用扩展 7188EX接口，使用X504 RS-232扩展板，直接插入 7188EX 扩展槽中，也就扩展了 COM3 COM4这样可以保证机房接入更多设备。 核心部分具体设计如下: (1) 内置程序对接入各种环境设备有关协议进行数据采集，不停遍历端口，分析数据， 保存当前有用数据。 (2) 7188EX 是通讯

11、连接核心。 7188EX 直等待监控中心网络连接，随时接受监控中心命 令要求。上传要求当前设备数据。同时有关命令，对有关设备进行操作，如关空调，开空 调等。 (3) 可以采用 7188EX 扩展的方式或者采用直接和主机通过 RS485 协议上联的方式，汇 报主机7188EX采集的数据。 (4) 7188EX 内部的程序可以通过主机推送的方式进行更新，也可以采用COM口的方式 进行更新。 3.5 数据传输方式 采用 TCP/IP 网络协议， Socket 连接模式，将分散于各点采集到的数据上传到监控中 心的一台服务器中，处理后入库。各采集点可自定义数据上传间隔。 4 一个应用实例和改进 笔者在自

12、己的机房实现了一路门禁、一路红外、两路水浸、两路温湿度，两路烟感、 UPS力博特精密空调的整体监控。温湿度部署在1.6米高的近机柜位置，便于探测机柜 内部的温度，烟感将原物业提供烟感联入系统的方式，机房门前部署红外设备。由于笔者 机房较为简陋，是单层玻璃，外部气温较低的情况下，漏水较为严重，地板下全部是UPS 电池，当漏水进入地板下时，后果不堪设想，所以我们在每个窗台铺设了改装后的水浸探 测器。 在ASP页面上，采用固定的图纸，实现了报警位置和检测位置的统一，当发声报警时， 可以在ASP页面上看到相应的颜色变化，同时，发出短消息。 在安装完成后发现，机房内的湿度偏差较大，大约有10-20的偏差，通过各种方 法反复实验，在机房环境中，不同区域的湿度差距是较为巨大的，湿度只能作为参考依据。 接下来需要在短消息报警中加入确认机制，实现报警后，收到报警信息的人员可以通 过手机回复的方式消除报警，这样在不是重要的情况下，可以回复报警，等到空闲时候再 予以处理。 5 总结 通过在电子市场上购买的简单产品，配合ASP页面技术，实现了整个机房环境的智能 化监控和无人值守，解放了工作人员，提高了工作效率。 作者简介：谢德树( 1973-)， 1996年 6月毕业于汕头大学计