機房動力設備監控

　　機房動力設備監控包括電力監控、發電機監控、UPS監控、空調、新風監控。電力監控電源系統的電壓、電流、頻率、視在功率、有效功率等參數；發電機監控轉速、輸出電壓、電流、頻率、油溫等參數；UPS監控UPS狀態、輸入輸出電壓、電流、頻率、電池電壓、電池后備時間等參數；空調監控送回風溫濕度、風量、壓縮機狀態、過濾器狀態參數。

　　機房動力環境監控

　　機房環境監控包括機房各區域溫濕度、漏水情況、消防監控等。

　　安防監控

　　安防監控主要是視頻監控、紅外防盜監控、門禁監控。

　　監控系統功能

　　動力環境集中監控系統主要實現以下三種功能：數據采集和控制；設備運行和維護；維護管理。管理功能實現以下四組管理功能：配置管理；故障管理；性能管理；安全管理。

　　環境動力監控系統的結構組成

　　機房環境動力監控系統由現場傳感器和檢測設備、通信設備、上位機和軟件組成。其中上位機和軟件處于核心地位。整個系統主體上是基于PC的(PG-Based)控制結構。機房環境動力監控的特點以監視為主，采集的數據需要進行處理如報表、各種報警、打印、數據記錄等。因此監控軟件的核心功能之一就是采集數據。通信方式主要可歸納為三種。

　　.標準通信協議。

　　常用的標準協議有：ARCNET，CANBus，DevjceNet，LonWorks，Modbus，Profibus。

　　.標準的資料交換接口。

　　常用的有：DDE(dynamicdataexchange)、OPC(OLEforProcesscontrol)。使用標準的資料交換接口。

　　.綁定驅動(nativedriver)。

　　綁定驅動程序是針對特定硬件和目標設計的驅動。

　　設計需求規劃

　　不同的機房用戶，對機房內的設備數量、型號規格要求不一樣，甚至使用習慣都不同，這就造成需求的千差萬別，因此很難用固定不變的軟件滿足所有需求，二次開發是不可避免的。為成功地進行二次開發，在機房環境動力監控項目的實施過程中，特別需要和用戶有良好的技術溝通。 一般按照如下幾個步驟進行環境動力監控的規劃和實施。

　　.確定需要監控的對象

　　首先應該明確系統中需要監控的設備和項目。

　　.確定監控對象的信號類型

　　監控對象雖然多，但信號類型只分為三類：開關量信號、模擬量信號、智能設備信號

　　.確定監控對象的信號采集方法

　　信號的采集過程分為幾個環節：實際信號一電信號的轉換；電信號一數字信號的轉換

　　.確定智能設備的控制參數

　　智能設備是監控系統數據采集的難點。應保證設備有通信接口并重點了解協議中提供的參數，規劃出需要的信息

　　.確定系統所要實現的功能

　　在每個具體項目中，需要與用戶進行良好的溝通，確認最終要實現的系統功能

　　.確定采用的通信解決方案

　　采用常用的現場采集模塊配合RS485通信模式。模擬量和開關量用一條總線，其余的智能設備每臺占用一條總線

　　.確定軟件的集成開發平臺

　　考慮到靈活性和開放性，可以采用組態軟件

　　節能措施

　　1、風閥控制

　　在新型的綠色數據中心，動力環境監控系統可以通過采集機柜的溫濕度，自動通過風閥控制送風量的大小和調控空調的協同工作，避免空調之間的抵觸工作(一個在制冷，一個在制熱的狀態或一個在加濕狀態、一個在除濕狀態)，能準確的匹配電能系統，使用電效率應用到最佳狀態。

　　2、電池容量管理

　　蓄電池作為系統的后備電源，其性能好壞直接影響停電支撐時間。對重要機房來說，蓄電池更是救命稻草，一旦開關電源(整流模塊)、UPS電源，輸出出現故障或市電停電后UPS無法正常供電，此時蓄電池性能的性能就直接關系機房的安全。

　　運維人員要做到心中有譜就必須了解蓄電池的后備支撐時間。一般來說了解蓄電池的后備支撐時間的測試方法有多種多樣，可以是理論測算，也可以是實測數據。由于理論測算受到各方面的影響因素較大，與實際容量偏離較大故只能作為判斷理論容量的一個參考值。最原始實測數據方式就是運維人員帶著放電設備及容量測試設備到機房放電。

　　動力監控系統實現可以實現遠程的對蓄電池的測試和放電。遠程電池的電池容量的大小隨時可以做到動態更新。利用監控系統對電池的遠程放電來管理蓄電池放電支撐時間，可為動力調度提供重要的調度依據。同時，利用監控系統報表功能對各項指標進行分析，可作為蓄電池每年例行的放電測試原始記錄，不僅節約了人力成本，還在很大程度上節省了物力、財力成本。別一方面通過對電池的容量測試過程，運維人員還可通過監控系統提供的報表及曲線功能來分析電池的健康狀況，及時剔除落后電池，保證系統穩定可靠運行，并且放電過程中出現的落后電池也能及時被運維人員發現，做到早更換、早處理，達到提升蓄電池性能的目的。

　　3、空調控制智能化

　　對于某機房區域配置兩臺或多臺空調設備并且各自獨立運行時，由于多臺空調系統之間存在個體差異會帶來巨大的內部損耗，現象是部分空調處于加熱狀態，而部分空調則處于降溫狀態；或者是部分空調處于加濕狀態，而部分空調則處于除濕狀態，其主要原因如下：

　　空調內部溫濕度傳感器一致性差異或部分傳感器損害；

　　空調設備溫濕度設置的差異或異常；

　　空調回風路由的不同或整個機房溫濕度部分差異；

　　往往上述原因所帶來的空調內部損耗不易察覺或無法察覺，這樣所帶來的電能損失是相當巨大的。

　　所以用集中監控的方法選取機房中某一臺空調作為主控空調(空調1)，其他空調依次與其控制器連接；通過主控空調來設置聯機信息，包括聯機數量、各臺空調設置溫濕度以及可設置空調輪流啟停時間； 通過主控空調的傳感器信息來控制機房所有空調，實現一致性的升降溫和加除濕狀態； 通過主控空調控制多個空調輪流工作保障了各臺空調定期運行，同時避免了由于自身傳感器誤差帶來的部分空調持續工作，部分空調從不工作的弊端。

　　4、通風系統改造

　　雖然監控系統有著各種各樣的組網方式及形形色色數據采集方案，但無論怎么改變，其最基本處理量都包含模擬量采集、開關量采集、遙控輸出等最基本數據的處理。

　　通過實踐，發現利用監控設備的智能控制功能加上普通換風機，可以實現智能風機的功能。利用監控設備的遙控通道控制風機運行，通過控制表達式的修改就可以達到風機的自定義開關機及空調的協調控制，能實現使用風機降溫的情況下盡量不使用空調的目的。系統連接如下圖所示。

通過改造后的風機系統結構圖

　　5、告警管理

　　監控系統告警并非都是故障報警，更多的是系統對運維人員的一個警示。

　　運維人員應通對重要參數的變化設定對重要故障設定為重要告警，并配以聲光告警用以警示(如市電停電)，對一般性的參數變化則將其設定為一般告警，不配以聲光告警(如交流電壓過壓10%以內)。系統告警有時更多是對故障前夕的一個警示，如不處理得當將使告警繼續發展成為故障。

　　在沒有動力環境集中監控系統發揮作用的情況下，運維人員對系統故障的處理往往采用的都是事后補救的形式。往往在故障發生時機房中斷后運維人員到現場查看才可以發現故障情況，故障處理時限較長。相應的處理人員則通過分析監控提供的數據對故障情況作一個準確的判斷，然后決定讓相關人員依什么樣的方式處理，大大提高了故障處理的效率。

　　除了上述的動力環境集中監控系統在節能降耗上體現出的功能，很多新功能、新用法還需運維人員去發現和探索研究。

　　通過對動力監控系統的合理利用，以及數據的組合分析，運維人員就能夠得到更準確的數據，依此檢測出機房運行的異常情況和不利于節能減排的設備運行情況，并著手處理或者改善，以進一步提高數據中心的節能。

　　6、利用熱工學和3D建模來優化數據中心制冷氣流

　　通過科學合理的布置在機房不同空間位置安裝溫濕度傳感器，系統根據實時采集到的數據分析，實時處理，結合現場位置，采集時間，溫度變化等數據生成分布的機房的溫度場三維空間圖；根據此圖可以直觀的看出機房的溫度分布情況；形象直觀的溫度高低分布。

　　下圖是根據系統實時采集到的數據通過系統平臺處理后，展現出來的溫度高低分布情況：

根據氣流云的測試直觀的看出機房的熱密度剖面合理分配氣流組織