一种机房智能运维系统的采集点数据采集方法与流程

本发明涉及信息传输与计算机技术领域，具体涉及一种机房智能运维系统的采集点数据采集方法。

背景技术：

传统的机房动力环境监控系统是将机房的电源、空调、油机、蓄电池、高低压配电等多种设备和环境的各种参数、图像、声音等进行遥测、遥信、遥控、遥调和遥视，实时监测其运行参数并提供报警输出，从而实现机房少人或无人值守并对设备进行集中监控，通过视频及门禁系统还可以对机房进出人员进行监控管理，确保机房处于24小时被监控状态，保障机房的安全。

原有的机房动力环境监控系统缺陷：一、系统是个信息孤岛，数据不能共享；二、数据采集局限于本地，缺乏数据库管理；三、被监控设备与工控机服务器之间通讯存在中断风险，一旦中断，监控中心将无法知道被监控设备的状态而失去监控能力。

目前，对动力环境系统维护主要采取分散维护方式，既在各个局址配备设备维护工程师、电源工程师，监控值班人员等等，设备采取终端维护，基站设备采用网管监控方式。而对动力设备采用手工测量方式，既浪费人力又浪费时间，电源工程师的劳动强度可想而知，而且准确性还难以保证，不利于维护。对于机房环境采用人工巡视方式，这样既增加了值班人员的工作强度，工作效率难以保证，而且还很难及时发现设备及机房环境隐患。对机房进出人员的管理也存在着难以顾及的问题。另外，随着网络不断扩大，网络设备不断地增加，传统的维护方式很难适应网络快速发展的需要，因此需要一套强大完备的动力环境监控系统来对机房的动力环境进行监控。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种机房智能运维系统的采集点数据采集方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明的一种机房智能运维系统的采集点数据采集方法，它的方法为：

步骤一：建立综合监控管理平台、3D仿真服务器、监控数据显示中心；综合监控管理平台、3D仿真服务器、监控数据显示中心依次连接，并将系统接入互联网实现数据共享；

步骤二：综合监控管理平台进行数据采集：

(2.1)、采集人员登录工控机上的采集软件；

(2.2)、采集人员通过采集软件发送采集指令，采集相关设备的原始数据；

(2.3)、采集完后，将采集的数据更新到本地数据库和web云系统上的数据库；

步骤三：数据传输：综合监控管理平台将采集数据传输给3D仿真服务器，3D仿真服务器采用3D建模软件实现3D虚拟建模；

步骤四：监测与管理一体化：3D仿真服务器将3D虚拟建模数据传输给监控数据显示中心，监控数据显示中心进行数据的管理、备案与监测。

作为优选，所述的综合监控管理平台包含监控业务台、门禁业务台、节点通讯机、前置处理机、数据存储程序、配置程序；监控业务台是监控系统与用户的主要接口，根据配置提供动力和环境设备监控、图像设备监控、报表查询统计；在监控中心中，可有多台监控业务台，每个监控业务台具备的监控功能可以不一致，但只有一个主监控业务台；门禁业务台是智能门禁系统与用户的主要接口，提供智能门禁系统远程控制，远程人员配置和人员进出智能门禁系统的记录查询功能；节点通信机是监控系统监控网络的管理和支持软件，用于管理各节点的连接及支持各节点间数据的正确交换和收发；前置处理机是监控系统前端的预处理软件，负责扫描各监控模块，接收被监控设备的数据和告警信息，进行处理后送往监控中心，用户在前置机上直接察看设备的运行参数和状态；数据存储程序用于接收告警信息和历史数据，将这些数据保存至数据库中；配置程序用于对监控系统的监控对象、人员等主要配置信息进行配置，并能创建、维护数据库。

本发明有益效果为：能实现全面监测、采集与数据共享，安全性高，且能实现实时了解信息。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中数据采集的流程图；

图3为本具体实施方式中蓄电池在线监测仪系统拓扑图；

图4为本具体实施方式中内组电压测量单元框图；

图5为本具体实施方式中电池组参数测量单元框图；

图6为本具体实施方式中声光报警系统的接线图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它的方法为：

步骤一：建立综合监控管理平台、3D仿真服务器、监控数据显示中心；综合监控管理平台、3D仿真服务器、监控数据显示中心依次连接，并将系统接入互联网实现数据共享；

步骤二：综合监控管理平台进行数据采集：

2.1、采集人员登录工控机上的采集软件；

2.2、采集人员通过采集软件发送采集指令，采集相关设备的原始数据；

2.3、采集完后，将采集的数据更新到本地数据库和web云系统上的数据库；

步骤三：数据传输：综合监控管理平台将采集数据传输给3D仿真服务器，3D仿真服务器采用3D建模软件实现3D虚拟建模；

步骤四：监测与管理一体化：3D仿真服务器将3D虚拟建模数据传输给监控数据显示中心，监控数据显示中心进行数据的管理、备案与监测。

监控对象：监控对象按用途分为动力系统和支持动力设备正常运行的环境系统两大类。动力系统包括高压配电、低压配电、交流稳压器、柴油发电机组、整流器和蓄电池组等动力设备，环境系统包括机房用空调、门禁、温湿度、红外、烟雾，水浸等环境量。为了真正做到被监控局址的无人值守，在局址还配有静态或动态图像监控，在中心实时监视现场情况。动力环境系统通过对动力设备和环境合理布置监测点，就能准确将设备运行状态和运行数据集中反映到监控中心。

按被采集设备的性能可分为智能设备和非智能设备。智能设备指设备本身带有一定数量的传感器、变送器，可以进行数据采集和处理能力，并带有智能接口，可直接与后台进行通信。非智能设备本身不具备数据采集和处理能力，无智能接口。对于智能设备，可通过其智能设备协议包括智能设备通信协议、数据包的结构，包的内容及按口方式直接进行通信，纳入监控系统；对于非智能设备则需通过采集器采集数据再接入监控系统。

智能运行维护系统采用分布式计算机控制系统的结构，以多级监控中心自下而上逐级汇接而成。根据用户的实际情况和具体要求，系统可以组成两级或三级组网结构。概括地说，系统由本地网监控中心、被控端局和传输系统三部分组成。

监控系统由前端传感采集设备，中心监控软件的数据处理，中间信号的转换和传输三部分组成。

如图3所示，采集单元—蓄电池在线监测仪：蓄电池在线监测仪是以蓄电池内阻、端电压为主要监测参数，对电池性能状态进行监测的电池故障在线监测系统。提前发现性能严重劣化故障电池，立即报警；跟踪电池的性能均衡性，为电池组“精细化”维护提供依据。蓄电池在线监测仪以蓄电池为电源时，配置一台电源箱。

蓄电池在线监测仪采用总线设计方式，主控单元、电池组参数测量单元、内阻电压测量单元构成。主控单元与测量单元之间即要实现通讯，还要实现隔离，同时各测量单元之间也要相互隔离，以保证系统的安全性。所以，系统设计了一路通讯电源，与其它单元之间互相隔离（不共地）。在各单元的RS485通讯信号均通过高速光耦与RS485通讯总线隔离。通讯总线共有4根线，即BUS+、BUS-、RS485电源和地线。通过隔离的RS485总线，可以保证当测量单元出现故障时不会影响到其它单元。主控单元作为上位机，主要完成本地显示和操作、以太网通讯、数据存贮等功能。测量单元作为下位机，接收主控单元的测量命令后进行测量并把测量结果通过RS485总线传给主控单元，然后通过主控单元把结果通过以太网传给位于监控中心的服务器。

通过这种方式，蓄电池监测仪可以根据现场的实际情况，即可实现集中装配方式，也可采用分散安装方式。每个监测单元监测8节2V蓄电池或4节12V蓄电池，可以就近安装在蓄电池边以减少引线，也可以集中在监控柜中监测整组蓄电池的内阻和电压参数。

每个内阻测量单元可以监测8节2V蓄电池或4节12V蓄电池的内阻和电压；其结构如图4所示。

由中央处理单元通过片内DA给出放电电流的信号去控制放电模块，并把实际放电电流信号经处理后传给单片机的片上AD，即构成一个环闭。通过PID调节可以控制放电电流的波形和大小。

同时，通过电子开关可以对不同的电池通道进行切换，分别测量其交流分量和直流分量。其中直流分量为电池电压，交流分量通过傅里叶变换求出其与电流信号相同频率的分量，并可算出其相位关系。这样，便可计算出电池内阻。

另外，对于电池组的其它参数，如温度、电池组电压、电池组电流等，另外设计一个测量单元。其框图如图5所示。

监控系统主要单元的组成：

综合监控管理平台是监控系统的核心部分，与监控系统中的传输设备、图像设备和采集设备密不可分。其中传输设备为监控中心与前置处理机之间、监控中心与上级监控中心之间、前置处理机与采集设备之间，提供传输通道的物理保证，采集设备为前置处理机提供设备的监控量的实测值或预处理值图像设备则伴随着传输设备，为系统提供远近距离传输的图像及语音。监控系统的各部分依靠综合监控管理平台组合起来，为用户提供全网的集中监控。

综合监控管理平台由以下软件组成：监控业务台、门禁业务台、节点通讯机、前置处理机、数据存储程序、配置程序。各软件功能和特点描述如下：

监控业务台—是监控系统与用户的主要接口，可根据配置提供动力和环境设备监控、图像设备监控、报表查询统计等功能。在监控中心中，可有多台监控业务台，每个监控业务台具备的监控功能可以不一致，但只有一个主监控业务台；

门禁业务台—是智能门禁系统与用户的主要接口，提供智能门禁系统远程控制，远程人员配置和人员进出智能门禁系统的记录查询等；功能节点通信机是监控系统监控网络的管理和支持软件，用于管理各节点的连接及支持各节点间数据的正确交换和收发；

前置处理机—是监控系统前端的预处理软件，负责扫描各监控模块，接收被监控设备的数据和告警信息，进行处理后送往监控中心，用户可在前置机上直接察看设备的运行参数和状态数据存储程序—用于接收告警信息和历史数据等，将这些数据保存至数据库中；

配置程序—用于对监控系统的监控对象、人员等主要配置信息进行配置，并能创建、维护数据库。

数据库的构建：

系统采用两种数据库来构建数据库系统，针对前后台不同的特点，分别采用ACCESS, SYBASE数据库来组建前后台的数据库系统。

系统前台(既客户端)采用ACCESS数据库进行数据存储，ACCESS数据库本身比较灵活，便于操作，较易维护人员使用。由于前台数据修改量还是比较大的，因此，采用ACCESS库进行数据配置比较方便，也易于维护。其主要功能有：

（1）能够创建监控中心和前置处理机所需的数据库及相应的表，固定记录、索引、触发器、存储程序等；

（2）能够配置各个机房站点、房间、设备、设备群、设备连接关系、子设备、监控量、操作员、采集模块、采集量等需要配置的表；

（3）支持前置机和监控中心数据库的配置；

SYBASE是一种大型数据库，应用于后台数据服务器中，具有系统稳定、存储读取速度快、容量大等特点。但其操作相对烦琐，而且也不够灵活，应用其作为后台数据库正好发挥了它的特长。

其主要功能如下：

（1）存储采集到的各种数据量，包括被监控设备及环境量等相关原始数据；

（2）存储从前台数据库通过数据存储程序配置过来的各种数据。将各种报表数据，监控数据等存入到数据服务器中。

实施例：

一、UPS监控：分别对两台玻利60K、两台AEG80K、两台AEG120K、一台AEG300KUPS进行监控。

1、玻利UPS监控。两台玻利60KUPS采用GX-200电量仪，通过采集UPS上的三相电压、三相电流、频率等数据来进行实时监控。采集到的数据将通过GX-200电量仪的RS485接口传送主模块箱，再由主模块箱内的DS7520模块把RS485信号转换成RS232通讯方式接入监控主机。GX200电量仪自带有液晶屏和操作键,也可以在设备现场通过操作GX-200电量仪来实现三相电压、三相电流、线电压、频率、有功功率等数据的查看。

2、AEG UPS监控。对于所有的AEG UPS监控都采用了模块采集数据的模式。设备的现场都有相应数量的DS7520模块。通过AEG UPS上自带的RS232通讯接口；用DS7520模块直接从UPS中采集信息，然后转换成RS485通讯方式传送至主模块箱，再由主模块箱的DS7520模块把RS485通讯转换成232通讯方式至监控主机。用户通过监控主机的界操作可以浏览不同UPS的状态参数、负载电流、负载状态、电池参数、和输入状态及输入电压。

二、配电开关监测：对16路配电开关进行监测。通过安装在配电柜顶端的YD200电量仪进行监测。把所需要监测的配电开关的三相电压和三相电流接入YD200电量仪，然后通过电量仪上的RS485通讯接口把信号传送至主模块箱，通过主模块相内的DS7520模块把485信号转换成RS232信号至监控主机。用户通过对监控主机上页面的操作来浏览三相电压、三相电流、线电压、功率因数、无功功率、电度等相关数据。

三、环境温湿度监测：对玻利UPS房、AEG80K UPS房、AEG300K UPS房的温度和湿度进行监测。通过TH-802温湿度模块来采集现场环境的温度和湿度。并由TH-802上的RS485接口把信号传送到主模块箱，再主模块箱中的DS7520模块转换成RS232信号接入监控主机。TH-802也自带有液晶显示屏,用户也可以在现场查看温度和湿度，无需做任何操作。

四、发电机监测：对上海柴油发电机和康明斯柴油发电机进行监测。采用两台GX-200电量仪来进行实时监测。把三相电压和三相电流接入GX-200，再由485通讯端口发送数据至主模块箱，经DS7520模块转换后接入监控主机。用户可以在监控主机和现场都能查看到三相电压、三相电流、线电压、频率等相关数据。

五、声光报警系统：声光报警系统由一个声光报警器和一控制模块7065，一个信号转换模块7520组成。将声光报警器接入7065和7520，7065模块用来控制声报警器，7520模块则是实现7065与监控主机之间的通讯。系统若产生报警事件，系统通过7520发送信息至7065模块来实现同步报警。接线图如图6所示。

六、卡特比勒监测：采用CCM模块通过卡特比勒自带的RS458通讯接口来采集信息，然后传送至主机。在监控主机页面上通过软件操作来实现相关数据的查看；如，三相电压、电流、频率等，要求连接卡特彼勒发电机至CCM模块的485数据线为屏蔽双绞线。

七、电池检测：

7.1、电池监测仪布线包括电池连接线、传感器测量线、电源线、网络连接线共四类线。

7.2、电池连接线使用1mm²黑色单芯多股铜芯线，从电池至监测仪的连线尽可能中间不要有接头，如有则1根线上不得超过2处。所有中间接头处必须对绞焊接并缠好绝缘胶布后套热缩管固定好。所有连线的两端线头处使用号码管进行标记。号码的起始位为导线的端头。

7.3、温度传感器使用2×0.5mm²黑色双芯多股铜芯电缆线，电流传感器使用4×0.5mm²黑色4芯多股铜芯电缆线。

7.4、电源线使用3×1mm²三芯多股铜芯电缆。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。