数据中心基础设施监控管理系统(DCIM)-技术方案

数据中心

基础设施管理系统（DCIM）技术方案

目录

第1章项目技术方案 (5)

1.1.项目概述 (5)

1.2.技术标准 (5)

1.3.系统设计 (6)

1.3.1.系统描述 (6)

1.3.2.项目范围 (6)

1.3.3.系统架构 (7)

1.3.4.串口设计 (10)

1.3.5.双总线（A/B路）设计 (12)

1.3.6.系统性能 (13)

1.4.基础设施监控实现 (14)

1.4.1.动环监控实现 (14)

1.4.1.1.变压器监测 (14)

1.4.1.2.发电机监测 (15)

1.4.1.3.列头柜监测 (15)

1.4.1.4.电量仪监测 (16)

1.4.1.5.UPS监测 (17)

1.4.1.6.EPS监测 (18)

1.4.1.7.ATS监测 (19)

1.4.1.8.蓄电池监测 (19)

1.4.1.9.氢气监测 (20)

1.4.1.11.新风机监控 (21)

1.4.1.12.温湿度监测 (22)

1.4.1.13.机柜温度监测 (23)

1.4.1.14.漏水监测 (23)

1.4.1.15.入侵监测 (24)

1.4.2.第三方系统集成 (25)

1.4.2.1.系统集成架构描述 (25)

1.4.2.2.视频系统集成实现 (26)

1.4.2.3.门禁系统集成实现 (26)

1.4.2.4.BA系统集成实现 (27)

1.4.2.5.消防系统集成实现 (27)

1.4.2.6.极早期探测系统集成实现 (28)

1.5.基础设施管理平台功能 (28)

1.5.1.系统界面 (28)

1.5.2.冷通道管理 (34)

1.5.3.告警管理 (39)

1.5.4.报表管理 (42)

1.5.5.联动管理 (45)

1.5.6.远程管理 (46)

1.5.7.日志管理 (46)

1.5.8.数据管理 (46)

1.5.10.配置管理 (48)

1.5.11.微信告警（根据项目情况增减） (50)

1.5.12.双机热备（根据项目情况增减） (51)

1.5.13.手机客户端（根据项目情况增减） (52)

1.5.14.资产管理 (53)

1.5.15.容量管理 (62)

1.5.16.能效管理 (65)

1.5.17.温度场管理 (66)

1.5.18.三维可视化管理系统功能 (67)

1.5.18.1.三维可视化 (67)

1.5.18.2.三维巡视 (67)

1.5.18.3.自定义视角 (68)

1.5.18.4.监控可视化 (69)

1.5.18.5.温度云图 (70)

1.5.18.6.资产管理 (70)

1.5.18.7.容量可视化 (71)

1.5.19.微信运维管理 (72)

1.5.19.1.人员管理 (73)

1.5.19.2.设备管理 (74)

1.5.19.3.维修管理 (75)

1.5.19.4.过保通知 (76)

1.5.19.6.权限管理 (77)

1.5.19.7.知识库 (77)

1.5.19.8.微信告警 (78)

1.5.19.9.资产管理 (79)

1.5.19.10.容量管理 (79)

1.5.19.11.移动巡检 (80)

1.5.19.12.web维护端 (81)

第1章项目技术方案

1.1. 项目概述

数据中心基础设施管理系统（DCIM）是一个数据采集、加工处理、统计分析的数据管理平台。系统监测的数据，一方面用来实时反映设备当前的运行状态指标，以便数据中心大楼维护管理人员第一时间发现问题，及时消除，避免对数据中心所支撑的各个业务应用的影响；另一方面，按照一定的逻辑和配置，保存历史监控数据，用于精细化定位、日后事故追踪、查询统计和趋势分析。

本项目涉及的监控对象包括：数据中心供配电动力状况及其相关设备、机房环境状况及其相关设备、大楼冷水机组设备。这些在数据中心承担不同功能的设备，类型多，数量多，参数多，连接多，而且它们自身也可以组成一个个相对独立的硬件系统。因此，需要通过一个统一的监控管理平台，集成这些系统，实现7×24的全面集中监控和管理，保障机房安全稳定运行。

通过部署DCIM系统达到以下几方面的目的：

?为机房内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源；

?节省机房运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的；

?确保提高机房大楼管理工作效率并提供安全舒适的工作环境；

?系统软/硬件均采用模块化结构设计，适应发展需要，做到具有可扩展性、可变性，

适应环境的变化和工作性质的多样化。

1.2. 技术标准

?《数据中心基础设施管理系统白皮书》（中国数据中心工作组2016年）

?《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）

?《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008）

?《计算站场地安全要求》GB9361-88

?《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82

?《安全防范系统通用图形符号》GA/T74—94

?《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96

?《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2000

?《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-2000

?《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS 89:97

?《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

?其它国家行业相关标准

1.3. 系统设计

1.3.1.系统描述

本项目从数据中心的性质、用途出发，为长远发展考虑，采用“XX数据中心基础设施管理（DCIM）软件”做为整个数据中心的上位管理平台。XX基础设施管理平台具备十分良好的开放性和扩展性，并结合多年我司在行业内的积累与经验与我司产品固有的技术优势。可很好的满足运维团队对数据中心的运营与决策依据。XX产品满足以下功能特征：

1）系统提供大楼-楼层-机房视图、专业的供配电拓扑图、定制化大屏展示图；

2）系统具备强大的联动管理功能，当发生某一时间时，系统将根据预定义的子系统（设备）联动关系表联动对应子系统。同时可通过设置时间段来管理联动控制触发的时间；

3）系统具备强大的监控管理能力，提供设备监控、资产管理、容量管理、事件告警管理、能效管理、移动巡检、服务请求等功能；

4）具备友好的操作界面，易安装、操作和维护；

5）系统可通过Internet/Intranet就能够监视和控制系统的运行状态。用户可通过系统内具有的图形、趋势图等功能对系统控制设备的运行状态、环境设备的参数、被控对象的控制效果进行实时和历史的监控。

1.3.

2.项目范围

本次系统整体监控范围包括：

1）动环系统：新建动环系统，并集成至基础设施管理平台。

柴油发电机

变压器

低压柜电量仪

UPS

EPS

ATS

蓄电池

精密空调

新风机

温湿度

机柜温度（每个机柜3个探测器）

漏水监测

氢气浓度

红外双鉴

2）视频系统：新建视频系统，并集成至基础设施管理平台。

3）门禁系统：新建门禁系统，并集成至基础设施管理平台。

4）第三方系统集成：集成视频系统、门禁系统、BA系统、极早期探测系统、消防告警系统。

1.3.3.系统架构

8

系统架构图该系统由以下四层架构组成：数据采集层、数据处理层、管理服务层、展示层。

一、数据采集层

由各类型传感器（如：温湿度传感器、漏水控制器等），智能设备的通讯接口（如：UPS的智能接口、精密空调的智能接口等）、串口服务器等组成。现场的传感器通过RS485接口接入串口服务器，串口服务器通过网络将数据送至监控层。

二、数据处理层

由冷通道工业平板、数据处理服务器、动环系统服务器、第三方被集成系统服务器及相关软件组成。该层通过以太网或总线接入实现现场所有动力环境设备的监控信息汇聚、存储、预处理、联动等功能，再将数据通过以太网上传至管理服务层。

冷通道工业平板：自带RS485、RS232、DI、DO、LAN接口，可直接接入冷通道内的列头柜、温湿度传感器、机柜温度传感器、天窗磁锁信号等设备。可显示冷通道内电力使用情况（冷通道实时耗电量、各个支路负载情况及实时电流使用情况和支路开关状态）、环境设备运行参数、天窗状态、通道门开关状态、资产明细等。下方为冷通道平板截图：

数据处理服务器：实现冷通道以外的所有动力环境设备的监控信息汇聚及处理。

动力环境监控系统服务器：将一期和二期现有的监控系统进行替换及新增，分别部署2台服务器，以实现双机热备的架构，确保一期和二期动环成为独立可运行的一套系统。最终通过数据接口将数据接入管理服务层。

第三方被集成系统：通过被集成的第三方系统服务器及软件开放数据接口，提供OPC、SNMP、Webservice、Socket、SDK等接口或开发工具实现对视频系统、门禁系统、BA 系统、极早期探测系统、消防告警系统的集成。

三、管理服务层

由2台（双机热备）基础设施管理系统服务器和软件组成。基础设施管理服务器通过网络接入数据处理层的数据。实现数据集中监控、资产管理、容量管理、能效管理、界面管理、报警管理、微信运维管理、报表管理、联动管理、远程管理、日志管理、数据管理、权限管理、配置管理等功能。满足7x24x365天长时间正常运行。

四、展示层

通过C/S和B/S方式实现页面查看、对外告警、报表查看、权限管理、系统配置等功能。机房运维人员可通过管理客户端软件组成（安装于值班电脑）、处于监控系统同一网段Web访问、微信客户端等方式实现与整套系统的交互，通过展示信息方便管理者随时了解机房当前的运行情况并辅助决策管理动作。

1.3.4.串口设计

串口类设备说明

机房监控系统的监控对象可分为智能设备、非智能两类：

1）对于被监控的智能设备，如UPS、精密空调，在设备采购时，必须选用带有主流通讯接口的智能设备，同时要求提供的通讯协议满足监控需求。

2）对于非智能类设备或其他，必须选用带有主流通讯接口的智能设备，或传感器加智能终端的方式对其监控，如：温湿度、漏水、烟感等。

串口特征说明

对于采用串口通讯的监控设备或被监控对象，在使用串口通讯时，接到同一个串口的设备需遵循以下原则：

1）串口参数一致，包括波特率、校验位等。

2）设备可编址。

3）设备协议相同。

4）通过手拉手进行总线连接，串口总线通讯采用轮询方式，总线上挂接设备越多，通讯周期就越长。轮询常量见下表：

备个数* 0.1s) +采集周期间隔。

单个串口设备接入设备量

系统建设时，系统设计的单个串口设备数量满足如下要求：

数据采集层整体采用2N冗余设计，分为A/B双路运行，每个区域（单个房间或相邻两个房间）配置2台串口服务器，将A路的列头柜、精密空调接入A串口服务器，B路的列头柜、精密空调接入B串口服务器。

A/B路设备接入

1.3.6.系统性能

1）基础设施管理系统服务器和前端数据处理服务器采用Windows Server 2008操作系统，数据库采用My SQL，系统支持B/S、C/S架构。

2）系统支持RS232、RS485、RS422、TCP/IP、SNMP、OPC、DDE、MODBUS、ASCII、LONKWORKS、BACNET、C-BUS等各种标准化协议和接口，以用于快速方便的将各监控对象集成到系统中，支持主流品牌的UPS、空调、电量仪的数据接入，避免协议开发。

3）系统提供登录功能，值班人员可以浏览动力环境，图像，门禁，资产管理，容量管理、运维管理等多套系统；

4）包括电子地图导航、组态页面，设备监控，实时信号和图像监控等内容。

5）系统软件提供机房平面图、配电图，方便维护和扩容。

6）系统提供微信运维客户端，可通过客户端实现监控信息进行查看、告警接受、流程审批、运维派单等。

7）系统要支持100万以上测点，日志可在系统中保存一年以上；

8）系统可支持至少100个客户端同时连接访问；

9）系统硬件（采集器）支持多点布署、灵活扩容；

10）支持系统平滑升级（后续升级扩容，只需接入新增设备，无需新增平台或服务器等系统性费用）；

11）系统具有自诊断功能，对软硬件故障能够自动重启恢复，在重启后相关数据可以补采；

当供电意外中断并恢复供应后，系统应从软、硬件两个方面进行自动恢复。

12）系统采用双机热备架构。

13）基础设施监控管理系统必须实时、准确的显示所有监控信息，达到但不限于：远程监

控数据刷新时间<6S；短信报警发出响应时间<30S；一个信号周期完成对管辖范围内所有设备的数据采集、存储和显示控制在6秒内。

14）系统前端配置多台串口服务器，中心平台配置一套双机热备的服务器。通过我司特有的“多通道数据采集”软件，平台的整体性能不单独依靠服务器的CPU处理能力，通过多进程的数据处理方式，可确保在数据点超过10万以上的情况下，信号周期在极短的时间内完成对管辖范围内所有设备的数据采集和控制，实时监控众多对象，系统仍能保持极高的实时性。

15）系统采用开放式的架构设计，可快速实现平台扩容，针对后续动环设备可快速方便的接入。我方提供免费的软件升级服务，质保期结束之前需按照业主方的意见对系统进行升级及优化。

1.4. 基础设施监控实现

1.4.1.动环监控实现

1.4.1.1.变压器监测

(一)监测内容

监测变压器的输入电压、电流、开关状态等信息；监控变压器的三相绕组温度；

在变压器过高或异常时，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解变压器的运行状态。

(二)监测实现

通过变压器提供的RS232智能通讯口及通讯协议，通过通讯转换模块将RS232转成RS485后，采用总线的方式将变压器的监控信号通过总线上传至数据采集服务器，通过数据采集服务器将数据上传到处理层和管理层，由监控平台软件实时监测变压器的状态和报警信息。

1.4.1.

2.发电机监测

(一) 监测内容

实时监视发电机的输出电压、电流、功率、油压、水温、转速等参数（能监测到的具体内容由厂家的协议决定，不同品牌、型号的发电机所监控到的内容不同）；

一旦发电机出现报警情况，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值，并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解机房内发电机的运行情况。

(二) 实现方式

通过发电机提供的RS485智能接口及通讯协议，采用总线的方式将发电机的监控信号上传至数据采集服务器，通过数据采集服务器将数据上传到处理层和管理层，由监控平台软件实时监测发电机各部件的工作状态及运行参数。

1.4.1.3.列头柜监测

(一) 监测内容

实时监测列头柜的相电压、线电压、相电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、开关状态等参数；

通过图表直观的展示列头柜整体的运行数据；

一旦列头柜有告警，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值，并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解列头柜的运行状况。

(二) 监测实现

通过列头柜提供的RS485智能接口及通讯协议，采用总线的方式将列头柜的监控信号上传冷通道工业平板（实现数据采集、处理、存储、显示），通过工业平板将数据上传到处理层和管理层，由监控平台软件实时监测列头柜的运行状态。

1.4.1.4.电量仪监测

(一) 监测内容

实时监测电量仪的相电压、线电压、相电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数；

通过图表直观的展示电量仪的运行数据；

一旦电量仪有告警，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值，并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解电量仪的运行状况。

(二) 监测实现

通过电量仪的RS485智能接口和通讯协议采用总线的方式将设备监控信号直接上传至数据采集服务器，通过数据采集服务器将数据上传到处理层和管理层，由监控平台软件实时监测电量仪的运行状态。

1.4.1.5.UPS监测

（一）监测内容

实时监视UPS整流器、逆变器、电池（电池健康检测，含电压电流等数值）、旁路、负载等各部分的运行状态与参数（监测的具体内容根据不同品牌和协议会有所不同）；

通过图表直观的展示UPS整体的运行数据；

一旦UPS有告警，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解UPS的运行状况。（二）监测实现

实现说明：通过UPS提供通讯口及通讯协议，将UPS的数据信号经通讯转换模块将RS232转换成RS485，采用总线的方式将UPS的监控信号上传至数据采集服务器，通过数据采集服务器将数据上传到处理层和管理层，由监控平台软件实时监测UPS的各项运行参数、工作状态和报警信息。

1.4.1.6.EPS监测

（一）监测内容

实时监视EPS整流器、逆变器、电池（电池健康检测，含电压电流等数值）、旁路、负载等各部分的运行状态与参数（监测的具体内容根据不同品牌和协议会有所不同）；

通过图表直观的展示EPS整体的运行数据；

一旦EPS有告警，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

历史曲线记录，可查询一年内相应参数的历史曲线及具体时间的参数值（包括最大值、最小值），并可将历史曲线导出为EXCEL格式，方便管理员全面了解UPS的运行状况。（二）监测实现

实现说明：通过EPS提供通讯口及通讯协议，将EPS的数据信号经通讯转换模块将RS232转换成RS485，采用总线的方式将EPS的监控信号直接上传至数据采集服务器，通过数据采集服务器将数据上传到处理层和管理层，由监控平台软件实时监测EPS的各项运行参数、工作状态和报警信息。

1.4.1.7.ATS监测

(一) 监测内容

●实时监测ATS设备的常用、备用电源线电压、频率参数，以及常用、备用电源的开/关状态；

●通过图表直观的展示ATS的状态；

●一旦ATS出现报警情况，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储, 并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；

●通过动态的电子地图，可实时显示ATS数据。

(二) 监测实现

通过ATS提供的RS485智能通讯口及通讯协议，将ATS的监控信号采用总线的方式上传至数据采集服务器，通过数据采集服务器将数据上传至处理层和管理层，由监控平台软件实时监测ATS的各项运行参数、工作状态、报警信息。

1.4.1.8.蓄电池监测

(一) 监测内容

实时在线监测电池组的单体电压、电池温度、充放电电流、电池组总电压、总电流、电池内阻；

通过图表直观的展示蓄电池整体的运行数据；

一旦电池有告警，该项状态会变红色，同时产生报警事件进行记录存储,并第一时间发出手机短信、电话、语音、声光、微信等对外报警；