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淺談數據中心動力環境監控系統的現狀及運維作用

瀏覽次數:153 | 發布日期:2025-05-19 12:28:04
1前語

傳統運維辦理方式下,各站點需要留人值守,但難于實時掌握數據中心機房設備運轉狀況和機房環境狀況,對辦理資產、容量資源的計算,耗時、易出錯、造成浪費嚴重現象,機柜空間碎片化、制冷功用是否足夠、PDU過載等煩惱也已無法匹配大型數據中心主動化辦理的需要,給運維人員添加很大難度,所以數據中心對智能監測設備的需求就顯得尤為迫切。

隨著云時代技能不斷進步,隨之發生的會集監測數據中心機房體系及機房輔助體系(UPS蓄電池、高壓配電、精細空調等)的動環監控平臺成為了運維辦理的核心內容,它能實時檢查動力參數和環境狀況,毛病報警、事情記錄,對碎片化機柜空間進行會集辦理,還能猜測各機房環境的潛在風險,為運維辦理供給了一種高可靠性、安全性的技能支撐[1]。

2動環體系發展現狀

常規建設中,針對規模較大的數據中心機房,動環體系一般部署三級監控[2]。

2.1體系基本構成

依據現行的國家標準及職業標準規范[3]要求,動環體系首要由三部分的基本結構組成:現場收集層、會集監控層、長途瀏覽層。傳統的動環體系,雙機處于冷備狀況,若主機出現宕機,可啟用備機開機。

(1)現場收集層:選用串口服務器+集成服務器架構,被監控設備經過數據中心專用網絡的方式接入串口服務器,串口服務器將數據協議轉換為SNMP轉發至集成服務器。

(2)會集監控層:一主一備服務器為雙機冷備狀況,經過三臺(電力監控、環境監控、機房監控)服務器收集數據,負責將現場收集層集成服務器傳來的各種信息進行存儲、處理、分析和展現。

(3)長途瀏覽層:經過電視大屏展現給運維值守人員,體系支撐多種告警告訴方式,在告警發生時,可及時有效的告訴運維人員。一起,匹配相應的權限能夠進行體系裝備修改等操作。

圖1動環體系結構

2.2動環體系的發展現狀

隨著智能化設備不斷的改進,為保障整個體系容災性能,在不影響設備斷電的狀況下主動啟用備機,且數據中心設備的不斷擴容,勢必會添加動環體系負重,就升級了現有的雙機熱備功用的服務器,當主機宕機毛病時,體系監測到信號中止將主動啟用備機,如圖一右邊部分,一起還能夠完成機房總管的全量數據轉移。

(1)現場收集層:選用依據Linux的IP型一體化嵌入式服務器。服務器本身具備串口服務器功用,具備多種物理接口(包括但不限于RS232、RS485、DI、DO、AI等),無需串口服務器即完成各類數據的收集,且具備數據處理、數據過濾及數據緩存,斷點續傳等功用。

(2)監控處理層:監控平臺為兩臺硬件服務器,雙機熱備,經過N臺嵌入式收集服務器收集監控每棟機房及相關聯設備的數據,是機房衛兵服務器的升級版,可完成全量數據監控,3D視圖的展現作用,在界面美觀性、軟件易用性及體系可監控容量方面均有所提高。

(3)長途瀏覽層:體系支撐多媒體語音、本地聲光等多種告警告訴方式,在告警發生時,可及時有效地長途告訴機房運維人員,及時采取相應措施確保各機房及相關聯設備的可靠運轉。一起,匹配相應的權限能夠進行設備控制及體系裝備修改、畫面修改等操作。

3動環體系的使用

3.1數據中心機房IT負載監測

數據中心機房IT負載運轉較為復雜,設備在運轉的過程中耗費大量電力動力,電力資源耗用過多就會發生熱能,使機房環境溫度升高,然后耗費很多電力的冷卻體系動力進行環境降溫。在整個循環過程中,運維人員對繁雜的能耗資源計算,耗時、易出錯、不及時等現象,所以機房的電力和散熱狀況就需要實時監測,并反饋真實數據。動環監控體系就能很好的使用于IT負載設備的動態監測。

圖2數據中心機房使用圖

(1)智能監控可視化:資源3D可視化,能快速定位可用資源、能耗辦理、容量辦理、溫度云圖。

(2)關閉通道:電動平移門,人臉辨認,依據設置權限辨認運維人員進出機房信息,改善機房進出辦理規范。

(3)一體化UPS/精細配電柜/智能小母線:UPS智能錄波、支路監測、溫度檢測。

(4)U位辦理:經過U位標簽與設備資產進行綁定,全程盯梢設備資產的生命周期[4]狀況;主動辨認機柜對應U位的IT設備,體系對機柜每1U的U位進行主動的精細化辦理,當設備資產位置或狀況發生改變時,體系主動辨認更新資產設備信息,完成資產主動盤點,一起避免事后維護登記,下降運維成本減少遺漏幾率。

3.2數據中心AI節能

為執行節能減排政策要求,智能動力環境監控的平滑能耗曲線作用,如圖3所示,去除了人為操作頻率低下所發生的數據鋸齒,提高對負載率上架率等變更的相應操作率,繼續優化場景化SCP標準步驟,經過優化動環體系設計,可完成以下目標。

圖3輸出曲線圖

(1)多通道收集:支撐多個進程進行數據收集,相當于在體系與收集端口間修建了多條高速公路,減少了“塞車”的風險。一起多線程機制可讓數據收集取得更大的內存空間,

發揮體系的快速運轉性能,提高數據收集功率。

(2)信號狀況關聯:設備本身首要信號狀況與次級信號狀況關聯,避免了主信號出現毛病時,大量的支路信號告警信息掩蓋首要告警。

(3)數據信號規整:不同廠家、不同型號、不同協議的設備進行信號規整,并按照用戶供給的字典表或協議規約要求進行封裝,完成多專業多個子體系的共同整合,快速的完成與上層平臺對接,使同類型設備的數據易于對比分析。

(4)告警信息標準化:經過規則引擎將功用與規則分離,選用裝備加載的機制將解析后的告警信息轉化為共同的、滿意一定格式的標準數據。

(5)AI節能:前饋控制加溫度自適用技能,優化動力使用功率,從而達到節能降耗,如圖4所示(PUE<2)。

圖4對應的各樓層位置展現圖

3.3供配電和制冷體系監控

供配電與制冷體系選用了收集技能、計算機技能和網絡技能,經過電量儀、空調通訊主板及傳感器等設備實時收集電流、電壓、通斷狀況以及溫濕度等動力指標和環境指標信息,這些數據大多以秒級時間間隔來收集,數據量很大,體系將收集到的實時監控數據進行解析、存儲于數據庫中,可減輕程序運轉的壓力,所以結構化、格式化程度較高,依據長途使用程序開發,使用多層次界面展現各個子模塊體系的運轉狀況,用戶經過監控平臺查詢各個供配電、制冷等設施設備的運轉狀況和參數。經過動環體系在基礎設施設備的收集與分析得知,全球數據中心每年電力耗費200太瓦時,占總用電量的7%[5],是200個三峽大壩的發電量才能滿意。在基礎設施能耗中,制冷體系占比26%,相當于供配電體系的3倍以上,IT負載占比最高,達63%,如圖5所示。

圖5數據占比圖

4動環體系在運維中的作用

數據中心實行7×24h巡檢運維,人員輪班制,動環體系投入使用后克服人工疲勞、枯燥情緒困擾,可解決人力資源有限的問題;數據100%真實還原,無人為因素干擾,增強數據中心監測質量,工作延續性強;還能解決運維人員無法出入危險區域(高壓觸電、有害氣體、疫情場景等)條件下第一視角監管現場運維的難點。

4.1在電源維護中的作用

傳統的UPS蓄電池放電試驗需要多名運維人員在現場值守,每隔一段時間記錄一次電池放電狀況、電池內阻及電壓的改變狀況。一個電池機房一般有幾千節電池,這無疑給

運維人員添加很大的工作量;UPS蓄電池基本是鉛酸電池,如果有電池漏液,很容易引起爆破和火災,給運維人員的生命安全構成較大威脅。而動環監控體系能夠在值班室,長途觀察UPS蓄電池的運轉狀況和參數改變狀況,有效減輕了運維人員的工作量,也下降了運維人員的風險[6]。

4.2VR智能眼鏡與動環體系為運維巡檢人員供給幫助

(1)過程記錄,第一視角本地記錄日常巡檢全流程;

(2)長途富媒體交互,經過第一視角的智能眼鏡,遠端能夠長途銜接應急或設備維修現場,指導前方工作人員解決問題,經過實時視頻、文字、圖片、AR標記等多種方式,提升溝通功率;

(3)智能辨認,經過智能眼鏡融合圖像辨認、人臉辨認、車牌辨認、二維碼/條碼辨認技能,運用依據深度學習的算法,對設備進行智能化辨認與分析,幫助運維人員提升工作能力。從而進一步提高能效計算辦理功率,節省時間及人力成本,

經過便捷的人機交互功用,為數據分析與挖掘奠定數據基礎。

4.3結論

近年來,隨著互聯網上各大視頻軟件企業的發展,我國已經進入群眾麥克風時代。彈幕字幕的存在早已為人所熟知,它是將視頻中出現的對話或者旁白用文字的方式呈現在視頻中。但現在的字幕可不一定就是劇中人的對話,還或許是群眾瀏覽者的彈幕。彈幕是一種即時評論,它會馬上顯現在正在播放的視頻中,把對影視作品的評論從“看完再說”變成了“同步進行”,這些評論從屏幕飄過時,作用看上去像是飛行射擊游戲里的子彈,因此被稱為“彈幕”。作為一種即時互動方式,它不僅添加了社交性和趣味性,更是信息的雙向傳遞。正是因為這種“自媒體”式的雙向信息傳達,需要咱們對其進行監測和管控,“智監彈幕寶APP”能夠更好的解決這一“云”問題。

5安科瑞動環監控體系介紹設備選型

5.1軟件介紹

經過數據中心動環監控體系,完成了對數據中心的門禁狀況、水浸狀況,煙霧狀況,視頻狀況,環境狀況,高低壓配電狀況,設備運轉狀況進行實時監測,并進行實時報警,保障數據中心正常運轉,避免運轉環境的失控導致配電設備運轉毛病,保證維護人員安全,延長設備使用壽命,減少配電室粗豪式辦理導致成本過高。一起完成動環監控并對各用能耗能進行能效分析,幫助用戶完成用能功率的優化。

體系功用

(1)展現當前數據中心總能耗,IT能耗,空調能耗,及其他能耗而且計算出當前數據中心實時PUE值,經過外表盤方式直觀展現。

(2)挑選檢查數據中心的中低壓配電體系主接線圖,并在一次圖顯現配電體系當前遙測、遙信數據和狀況。實時監測各配電柜的電壓、電流等電力參數,變電站的溫濕度、煙感、水浸、門禁等環境狀況。

(3)電氣接點溫度實時監測,斷路器觸頭、觸臂、母排和線纜銜接等位置安裝無線測溫傳感器監測接點溫度,便于提前發現溫度異常導致的事故。

(4)監測各變壓器各項參數,包括負載率、頻率、功率因數、三相不平衡度等,而且顯現歷時曲線圖,數據實時改變。

(5)電能質量在線監測,能夠監測電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫中止等暫態事情記錄、ITIC容忍曲線等。

(6)體系收集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數頻率,一起監測UPS溫度、蓄電池電壓、當前負載下的剩余時間等數據。

(7)展現單體電池電壓、內阻和溫度,猜測電池帶載時剩余時間,每節電池數據均能夠設置異常報警,及時發現蓄電池異常。

(8)展現精細配電柜內進線和饋線回路電氣參數,包括電流電壓功率電能以及開關狀況,并能夠對數據進行報警設置和分級,數據取自精細配電柜測量模塊。

(9)展現智能小母線的始端箱和插接箱電氣參數,包括電流電壓、開關狀況、插接點溫度,并對數據進行報警設置和分級。

(10)經過平面圖顯現數據中心動力散布,設備散布狀況,并顯現設備能耗數據,點擊平面圖上設備能夠進入具體設備監控界面。

(11)實時顯現當前數據中心PUE值以及前史PUE曲線。而且顯現各分項用能的用能狀況及用能排行。監測各變壓器運轉及負載狀況,給出本月變壓器輸出電能排行。

(12)顯現電能耗費日/月/年報表,并可對具體回路挑選曲線圖、餅圖進行展現。對數據中心用電數據進行同比、環比分析比較,檢查用電趨勢。

(13)監測精細空調的回風溫濕度,出回水溫度,并能夠設定精細空調的溫濕度,達到更好的控制作用。

(14)監測數據中心溫濕度、開關門、水浸、煙霧、噪聲、氣體濃度狀況等參數。曲線圖直觀明了,一起支撐前史數據查詢

(15)經過列表顯現各類報警事情數量,經過柱狀圖顯現逐日報警數量,供給報警總數以及增長趨勢。

(16)維辦理功用,可針對數據中心各首要設備進行巡檢派工,消缺,搶修等維護工作。

5.2動環監控體系設備選型

稱號 圖片 型號 功用

微機綜合維護設備 AM6 線路/變壓器/母聯等回路維護和測控;

事情記錄和毛病錄波功用。

智能操控設備 ASD500 一次回路動態模擬圖、彈簧儲能指示;

高壓帶電顯現及自檢/閉鎖;驗電核相;斷電告警;柜內照明控制;

主動溫濕度控制/加熱回路毛病告警;

遠方就地旋鈕/分合閘旋鈕/儲能旋鈕;

人體感應/語音防誤提示;

斷路器分合次數計算;

預分預合亮光指示;

分合閘回路電壓測量和完好指示;

電氣接點溫度監測。

弧光維護 ARB5 10kV、0.4kV母線室弧光監測;

弧光鏈路實時監測;

弧光維護、毛病錄波、事情記錄。

多功用外表 APM520 具有全電量測量、電能計算、電能質量分析及網絡通訊等功用,可擴展多種功用模塊。通常用于進線回路配電監測。

多功用外表 APM510 具有全電量測量、電能計算、485通訊。通常用于出線回路配電監測。

中壓備自投設備 AM6-B 完成5個開關的備投控制;

完成進線自投自投、進線互投、母聯自投自復、柴油備投、自適應備投、聯切備投等19種切換方式;

邏輯可編程功用;

低壓備自投設備 AM6-DB

開關驅動器 ATE 無線溫度傳感器,能夠經過螺栓、磁吸和扎帶方式固定在勘探點。

調光驅動器 ATC600 既能夠對負載進行開關控制,還能夠輸出0—10V調光信號對具有相應調光接口的燈具進行亮度調節,此外還可完成預設、場景功用。

智能面板 ARTM-Pn 可經過區分按鍵短按長按并結合不同參數設置完成開關、調光、場景、數值發送等功用。

觸摸面板 ATP007 可完成開關、調光、場景、數值發送等功用。和我司智能面板功用共同首要用于控制回路較多的區域。

電能質量在線

監測設備 APView500 支撐16路電壓電流收集;

2-63次諧波電壓/電流監測;

0.5-63.5次間諧波電壓/電流監測;

電壓誤差/頻率誤差;

電壓不平衡/電流不平衡監測;

電壓波動與閃變監測;

電壓暫升、電壓暫降、短時中止監測;

最大/最小/平均值/95%概率值計算;

毛病錄波與事情記錄存儲功用。

多功用外表 APM520

有源電力濾波器 AnSin 一機多能,既可補諧波,又可兼補無功,可對2~51次諧波進行全補償或指定特定次諧波進行補償。

混合動態濾波補償設備 AnCos 線性輸出,無功功率全容性—全感性輸出的一起,可濾除特定次諧波;

具備三相不平衡治理及穩壓功用。


6結論

科技時代迅速發展的今天,5G網絡時代也已到來,相較于5G網絡其他領域的使用,智能手機已經成為生活中不可或缺的一部分,是使用最為廣泛的基本工具。在未來,5G技能的普及,動環體系將智能手機作為常用巡檢工具,最大或許的發揮智能手機在動環體系的使用,不僅能夠接納體系發送的短信及毛病報警提示,還能語音、視頻及其他功用的操作,從而完成兩種功用之間的雙向傳遞,快速做出更好的操作決定,為用戶帶來更便捷的使用體驗。最后,在智能工作解決的一起,還需考慮網絡安全問題,數據中心健康檢測,防止網絡信息外露等,數據安全就是數據中心的安全。

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