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1、XXXX数据中心微环境智能监控管理系统解决方案北京卓益达科技有限公司目录1项目概述31.1项目背景31.2国内外的发展31.3项目总体思路31.4项目建设目标42方案架构设计52.1方案示意图52.2系统的组成63方案价值及功能实现63.1微环境温湿度控制管理63.2微环境气流气压的保障73.3微环境漏水检测管理83.4微环境机柜门控制管理83.5微环境智能监控平台93.6方案实现功能94方案功能扩展95解决方案的优势106方案系统介绍107公司介绍177.1北京卓益达科技有限公司177.2美国力登电脑股份有限公司191 项目概述1.1 项目背景随着数据中心建设发展趋势和绿色环保的观念不断的推
2、进，数据中心的发展不论从规模还是设备数量都有了一个非常大的增长，因此所带来的数据中心的能耗、管理问题以及数据中心内环境的保证都成为目前最大的挑战之一。目前数据中心内针对整体环境的监控和管理功能，是通过空调系统、环境监控系统、漏水检测系统、动力系统、消防安全系统等多套监控软件及平台，综合多套系统的功能来实现的。但是因为其结构特点及部署条件限制，只能做到数据中心整体级别监控和管理，其覆盖范围虽广但是不够精确，而且无法清晰定位至每机柜内微环境的变化，造成管理范围内出现漏洞，严重时将直接影响数据中心整体运行稳定及安全。因此，对于数据中心内每机柜微环境的监控和管理成为确保数据中心安全、稳定运行的重中之重
3、。1.2 国内外的发展目前微环境的监控和管理功能需求在欧美等数据中心发展前沿国家已将其纳入数据中心建设所需要考虑的必要条件之一。但是在我国现阶段的数据中心建设中，还未对其有明确标准的制定。但是从目前数据中心发展趋势分析，微环境的监控管理将成为国内发展下一阶段数据中心建设标准所包含的重要组成部分，不论从功能性还是其在数据中心运维管理方面的实际意义，都将对现有管理维护手段起到功能互补的效果，由点至面的提升数据中心全面运维管理效果。1.3 项目总体思路本次项目的建设不论从数据中心整理管理及控制层面，还是从节能减排降低能耗及费用花销角度来看，都具有重要实践的意义。通过在数据中心机柜内部署相应功能组件设
4、施，并通过一套功能强大、人性化的管理平台进行统一集中的呈现和管理，实现数据中心微环境管理。1.4 项目建设目标通过建设“微环境智能监控管理系统”来实现机柜内电流、电压、温度、湿度、气流、气压、漏水检测、机柜门开合等功能的监控和管理，同时提供对机柜门开合状态、局部环境烟感、水浸的防范保护功能，另外这套系统也具备强大的扩展能力，只需增加相应功能组件即可实现诸如系统设施安全、运维管理等扩展功能，方便运维人员的管理和维护。2 方案架构设计本方案提供的“微环境智能监控管理系统”可以将整体数据中心管理水平提升一个高度，最终实现数据中心管理的自动化、智能化及高效化。针对河南烟草需求现状及改造后的管理规划，我
5、方提出以下方案，解决数据中心上述管理问题。2.1 方案示意图整体系统由EM-XXXX核心控制器，温湿度传感器-XXXX、气压气流传感器-XXXX、开关量控制器-XXX及探头扩展HUB组成。各种传感器、资产管理条、智能PDU全部可以链接在EMX核心控制器上，通过网络与核心的管理设备连接，即可以单独管理，也可以通过管理软件多个机柜统一管理。部署灵活，配置简单。同时本方案配置了开关量控制器，可以根据用户的特定需求接入特定的传感器。此系统采用Raritan的POWER IQ来进行整体控制管理，图表生成。2.2 系统的组成型号产品描述数量EMX2-111机柜智能控制器,1 x RJ12 传感器接口,1
6、x RJ45(AMS),1 x RJ45(RS485),2x USB接口,1 x RJ45(以太网络),1 x DB9M console/modemXXXDPX-ENVHUB4环境探头扩展HUB,扩展为4路XXXDPX-T3H13个温度和1个湿度探头（中间一个为一体化温/湿度传感器），RJ-12 与第一个感应器之间的长度为 4 米，第一个感应器与第二个感应器、第二个与第三个感应器之间的长度为 1 米。XXXDPX-CC2-TR接触点闭合探头,需要预先定义常闭 (NC) 或常开 (NO) 开关，出厂默认设置为 NC。两个端口（通道）中的任何一个均可单独设置为 NC 或 NO。RJ-12 连接头。
7、XXXDPX-AF11个气流探头，线缆长度 3 米，RJ-12 连接头XXXPWIQ100-VA机柜用电及环境监控管理软件,支持100台智能PDU或智能控制器设备。XXX3 方案价值及功能实现3.1 微环境温湿度控制管理微环境有效制冷的关键传统的机房制冷系统仅考虑到空调本身的制冷能力，以及机房整体的温湿度，而没有考虑机柜内部IT设备的散热问题。殊不知，机柜中的IT微环境的散热不当，才是导致设备过热而宕机的根源所在。当出现局部热点问题时，常规的管理手段仅能通过调节空调整体温度来控制，这样非但有效解决局部热点问题，反而会带来诸多连锁效应，导致数据中心环境整体恶化。根据ANSI/TIA-942标准规
8、定，常规数据中心温度控制在20-25度为最佳，但是由于不同设备所产生的热量高低不同，在不同机柜内会产生局部温度过高问题，常规温度监测手段无法在第一时间发现问题，从而引起设备工作温度过高。轻则减少设备寿命、增加故障几率和频繁宕机状况，重则引起设备损坏、增加运维成本。同时湿度控制也至关重要，微环境内湿度变化过大也会引起设备问题，当相对湿度较高时，水蒸气在电子元器件或电介质材料表面形成水膜，容易引起电子元器件之间形成通路。当现对湿度过低时，容易产生较高的静电电压损毁设备。微环境中的温、湿度变化远大于数据中心整体环境，所以如何及时、有效的发现问题，并根据局部环境特性来进行调整和修改，才是确保数据中心稳
9、定运行的重要管理手段。造成局部微环境的温度、湿度问题的原因非常多，诸如空调系统制冷及加除湿探头失效、架空地板下静压箱失衡、冷通道异物引起局部气流的乱流、穿孔地板开孔率不匹配、异物阻碍冷通道送风、机柜内设备摆放位置不均衡、机柜内局部混流引起热空气再循环、热通道散热受阻等，这些原因将直接导致设备运行稳定及生产系统效率降低。因此通过一套“智能微环境监控管理系统”来监控局部温湿度变化，在监测局部温湿度超出预警范围时提供有效告警，配合数据中心整体温湿度监控系统构建成为由点及面的全覆盖式管理方式。3.2 微环境气流气压的保障微环境气流、气压的保障数据中心内设备通过精密空调系统持续进行空气循环将热量有效降低
10、，才能正常、稳定的工作。当数据中心结构设计不合理或其他不合理组件阻碍空气正常有效的循环，都会降低设备可用性，而且这些问题都出现在数据中心的局部微环境内。设备是需要通过一定气体流速和气体压强来实现热量交换，对气流、气压都有严格要求，当气流、气压过大时将形成局部负压差，将周围及热通道内的热空气吸引过来影响制冷效果。如果气流、气压过小时，也将形成冷热交换失衡造成局部热点问题，对设备造成严重影响。即使看来非常简单的一块架空地板未盖严实，也有可能产生静压箱局部压力损失导致区域内机柜制冷效率降低并增加安全隐患，但这样的问题仅通过数据中心整体环境监测系统是无法判断出的。通过部署“智能微环境监控管理系统”可实
11、现微环境的气流、气压实时监测，当发现局部气流、气压损益过大时产生告警，更有利于运维人员在出现故障之前就及时发现并有效杜绝隐患。3.3 微环境漏水检测管理数据中心内集中了众多的精密设备，是数据采集、处理、存储、传输的中心枢纽，为保证精密信息设备的正常运行，机房对温度和湿度有严格要求，大多数机房装设有精密空调系统，对温度、湿度与压力进行调节控制，但是空调加湿用的供水、冷冻水的排水设施都存在着漏水的隐患，同时也可能有自来水、消防用水漏水，雨水侵入等情况发生。为避免漏水而造成机房线路短路，设备的损坏，甚至数据丢失、业务中断等严重后果，这就要求能够及早地发现泄漏情况并及时处理，保证机房设备的稳定运行。但
12、是目前数据中心常规漏水检测系统仅部署在数据中心架空地板下外围区域用于防止外部水患的侵害。还有很多种情况的水患是产生于数据中心内部，如吊平顶天花板局部凝露滴水、消防系统的喷淋头漏水、机柜内水循环冷却系统泄漏（仅适用于特定类型机柜），而这几种水患也是对于设备是否稳定运行最直接且损失最大的方式。常规漏水检测系统对于这些内部造成的水患则无法起到及时、有效的告警，所以需要通过“数据中心微环境智能监控及风险评估”来进行有效的局部水患及时监测和告警其意义更显重要。3.4 微环境机柜门控制管理数据中心内机柜门开合与否，乍看起来除美观、整洁度以外再无其他意义，其实从数据中心整体安全、能耗管理角度考虑，则有着重大
13、意义。根据数据中心制冷循环方式不同，采用高密度网孔门或封闭门等多种类型，其制冷循环作用也不相同。当机柜门未按正常关闭时，不但会引起局部空气循环的混流现象，还会形成安全隐患。通过“智能微环境监控管理系统”针对机柜门开合状态的监控和告警，有效杜绝了非法用户未得到申请时便进行违规操作。还可通过机柜门开合与否的监控，实现了对于数据中心内部微环境有效制冷的保证。3.5 微环境智能监控平台数据中心微环境智能监控系统能够提供多种微环境数据如温度、湿度、气流、气压、漏水检测、机柜门开合等功能，这些功能都可以通过一套微环境智能监控平台进行统一数据呈现、整体状态监测、未来趋势分析、远程运维管理等多种功能，实现运维
14、人员远程控制和管理的平台。系统为业务部门提供保障支撑服务，将使数据中心的整体能耗、环境及消防安全等级得到有效控制与保障，从而达到数据中心运营费用及管理费用的节省，并实现整体数据中心的“节能减排”。3.6 方案实现功能 智能微环境温度管理 智能微环境湿度管理 智能微环境气流管理 智能微环境机柜门开合管理 智能微环境浸水检测管理4 方案功能扩展智能电源管理，用于提供机柜级智能用电及能耗分析管理功能，并通过权限分级管理实现远程供电控制及阻断功能。智能图像采集，用于现有微环境监控系统在数据中心运维的安全性提升，实现当机柜门开启时触发摄像头拍照并存档，便于日后故障追溯及定则管理。智能资产管理，用于数据中
15、心基础设施级别资产统一管理、容量规划管理、资产可视化管理、资产变更管理、流程变更管理、综合布线及规划管理、设施及资产信息维护管理、设施及硬件告警、服务器性能及磁盘规划管理、网络结构拓扑管理等多功能于一体的全面管理手段。带外运维管理，用于数据中心内基础设施的带外访问、控制及权限管理，提供有效的、独立于核心业务网络的综合管理方式。智能微环境漏水监测管理，用于测量机柜内是否有漏水情况。智能微环境烟感管理，用于提供机柜内烟雾报警，防止火灾的发生5 解决方案的优势通过“智能微机柜管理系统”的建设，实现数据中心微环境的智能化管理手段，使维护人员更加及时、有效的了解数据中心内设施及环境等关键系统的运行状况，能及早发现问题并在第一时间通过有效手段进行故障排除。提高数据中心内关键业务的运行稳定性及安全性，从而降低因设备故障或环境因素所导致的资金开销。直观的数据呈现机制及分析报表功能可有效将现有数据中心内环境状况进行汇总和展现。通过“智能微环境监控管理系统”还可以帮助数据中心进行能耗的优化，达到国家“节能减排”的要求。目前针对现有数据中心环境及结构特点，需要 “微环境智能监控管理系统”拥有极强的兼容能力及简单部署能力。初于现有网
