一种机柜式数据中心及其控制方法与流程

本发明创造属于计算机领域，具体涉及了一种机柜式数据中心及其控制方法。

背景技术：

传统的分支机构机房的建设和管理基本处于无序状态，逐渐暴露出诸多问题：分支机构机房建设缺乏统一规划和统一的建设标准；管理多头，维护不便；设备厂家多，问题定位困难；分散管理，无法统一监控，管理效率低下；可靠性差，很多分支机构机房采用家用空调进行制冷，采用普通插座进行配电，没有监控，布线凌乱，系统可靠性差；建设周期长，部署上线时间长达3个月。微模块机房的设计必须满足当前各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，因此必须是高质量的、高安全可靠灵活的、开放的。因此，在设计与建设时，应遵循技术先进、整体规划、布局合理、经济适用、安全可靠、质量优良、降低能耗等原则。

在满足实用性的前提下，为满足当前的需求，兼顾未来的业务需求，尽可能采用最先进的技术、设备和材料，以适应高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。为保证各项业务应用，在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高电脑机房的安全可靠性。

中国公开专利号cn105992499a，公开日2016年10月05日，发明创造的名称为机柜式数据中心，该发明创造公开了供一种机柜式数据中心，其包含柜体、服务器主机以及空调模块。柜体内形成有主机室以及空调室，空调室设有可选择性开闭的主进风门，主机室与空调室之间设有进气风扇，且主机室设有排风门。服务器主机设置在主机室之内且服务器主机在主机室之内围设成相互隔离的冷通道以及热通道，进气风扇对应冷通道配置。空调模块包含有设置在空调室内的盘管，主进风门介于盘管及进气风扇之间。排风门供热通道内的空气通过而排出柜体。本公开能够通过进气风扇导引气流入冷通道而不经过盘管。

其不足之处在于，上述的机柜式数据中心，主要在被动降温上面做文章，但是没有主动方面，机柜式数据中心不够智能化，人性化，无法完成自我保护，延长使用寿命。

技术实现要素：

本发明创造的目的在于解决上述的机柜式数据中心智能化较低的,使用寿命短,维护不方便的问题。为了解决这些问题，本发明创造提供了一种机柜式数据中心及其控制方法，本数据中心拥有高度的智能，人性化，可以完成自我保护并且延长使用寿命，在使用的过程中，可以自我检测，自我评估。

本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是一种机柜式数据中心，包括机柜，安装在室内，其特征在于，还包括：监控管理平台，收集和存储机柜式数据中心的数据，与监控管理主机通信连接；手持终端，与监控管理主机通信连接；监控管理主机，插在机柜内；触摸屏显示器，完成人机交互操作，显示数据，与监控管理主机电连接；柜体，保护内部设备，安装在室内；电源模块，与监控管理主机和路由交换一体机电连接；路由交换一体机，为使用终端提供网络，与监控管理主机电连接；散热模块，与监控管理主机电连接；监控模块，与监控管理主机电连接;监控模块包括:温湿度传感器，安装于机柜内部后方，检测机柜内部温度和湿度的当前值，与监控管理主机电连接；功耗电流测量计，测量设备所用功耗和通过的电流，与监控管理主机电连接；状态指示灯，显示机柜内器件的工作情况，镶嵌在机柜正面，与监控管理主机电连接；摄像头，监控机柜内部工作情况，与监控管理主机电连接。监控模块的使用，使得对于机柜数据中心的控制能力提高，使得管理员可以及时的了解到机柜内部的运行状态和数据，可以更好的防患于未然。

作为优选，所述的电源模块包括：不间断电源，将外部电能转化为用电器使用的电流，为用电器不间断供电，与监控管理主机电连接；电池包，紧急供电电源，与不间断电源电连接；配电箱，日常供电电源，与不间断电源电连接；电源分配单元，接入市电，与电池包和配电箱电连接。此处使用不间断电源、电池包和配电箱的配合使用，可以使得机柜内部供电达到一个不间断供电的状况，使得用电器不会受到市电的波动和断电的影响，产生巨大的损失。

作为优选，所述的散热模块包括：精密空调，调节机柜内温度，与监控管理主机电连接；

紧急排风天窗温度过高时自动打开散热，与监控管理主机电连接；后门，温度过高自动打开散热，与监控管理主机电连接。散热模块中，除了空调受监控管理主机受控进行温度调节外，还有后门和紧急排风天窗；后门和紧急排风天窗都受到监控管理中心控制，在温度过高，发生巨大变化时，自动打开辅助降温。

作为优选，所述的监控管理主机包括：通信模块，与数据处理单元和监控管理平台通信连接；输出模块，与散热模块、触摸屏显示器和通信模块电连接；存储模块，与数据处理单元和输出模块电连接；数据处理单元，与数据采集模块、输出模块和存储模块电连接；时钟单元，与数据处理单元电连接。

作为优选，所述的精密空调包括：空调中心控制器，控制空调的启动和关闭，与监控管理主机电连接；转子压缩机，与中心控制器电连接；ec风机，与中心控制器电连接；热力膨胀阀，与中心控制器电连接。

作为优选，所述的存储模块为自动续存的存储模块。在网络中断情况下，监控管理主机的存储模块具备数据缓存/续传功能，设备能够进行数据、事件或日志信息的本地保存，且当网络恢复之后，自动恢复上传。

作为优选，一种机柜式数据中心的控制方法，包括以下控制步骤，s1：初始化；s2：与用电器完成匹配连接；s3：能耗电流测量计监控用电设备的能耗和供电质量情况，将数据传输到监控管理主机；s4：监控管理主机将数据对比分析，判断能耗和供电质量是否异常，如果不存在异常，跳转s3；s5：如果存在异常，监控管理主机的存储模块会生成报警日志，会提升对异常设备的监控等级，并且生成窗口警报通知管理员；s6：如果异常未解决，跳转s5，如果异常已经解决，跳转s3。

作为优选，完成s1：初始化后，还同步执行以下控制步骤，s21：与用电器完成匹配连接；s31：温湿度传感器采集机柜内温度和湿度的数据，并将数据传输到监控管理主机；s41：监控管理主机将数据对比分析，判断温度或湿度是否超标，如过没有超标，跳转s31;s51:如果温度超标，监控管理主机会控制精密空调加大温度调节能能力，同时控制后门和紧急排风天窗自动弹开，并且发送短信警报，通知管理员，同时生成警报日志保存到存储模块，如果湿度超标，跳转s81；s61：如果问题解决，警报解除，给管理员发送恢复短信，跳转s31;s71:如果警报未解除，跳转s51;s81:如果湿度超标，监控管理主机会控制精密空调加大鼓风力度，同时控制后门和紧急排风天窗自动弹开，并且发送声音警报，通知管理员，同时生成警报日志保存到存储模块，跳转s61。

作为优选，所述的解除警报包括以下子步骤，a1：管理员检测机柜的湿度和温度数据，排查产生异常的原因，解决异常产生因素；a2：在管理员确定异常已经修复，数据已经恢复到正常数值后，向审核员提交解除警报收取申请；a3：审核员通过查看监控管理平台接收到的当前的视屏数据和运行数据进行观察和审核，如果最终数据和结果正常，恢复正常值，审核员给予管理员解除警报授权，如果最终数据未恢复正常结果，则驳回授权申请，并向管理员发送数据结果，跳转a1；a4：管理员收到解除警报授权后，向控制管理主机发送解除警报指令；a3：控制管理主机收到解除警报指令后，对机柜内部数据进行再一次检测，确认问题是否已经解决，数据指标是否恢复正常；a5：如果问题没有解决，数据未恢复到正常数值，拒绝执行命令，并且告知管理员问题依然存在，同时发送检测报告给管理员，告知是出现异常的数据和出现异常设备的u位，跳转a1；a6：如果问题已经解决，数据恢复正常，警报解除，关闭后门和紧急排风天窗，并向管理员发出警报解除结果通知。

本发明创造的有益效果：本发明创造首先是一个多个设备集合而成的机柜式数据中心，作为数据中心，经常会出现温度过高的问题，但是一般的数据中心都无法完成一个自动的温度调控，需要采用外界其他的方式来降温。但是数据中心的温度的变化和使用量有关，在一个高峰期的时候，温度会比较高，但是在使用量减少的时候，温度就会自动降下来，但是一般的数据中心是长时间使用外部降温设备，造成了大量的能源损耗，本发明创造提供的一种机柜式数据中心拥有温度和湿度自动调节功能，温度和湿度的正常变化，设备的正常运转所产生的热量和水汽会由监控管理中心通过对精密空调的控制进行智能调控，当有设备非正常运转的时候，在机柜式数据中心产生大量的热的时候或者因为湿度增高，而且无法通过精密空调达到短时间的降温时，监控管理中心会控制后门和紧急排风天窗的主动弹开进行散热，同时通知管理员，发出警报，对机柜控制中心进行及时的维修，降低损失。其次本发明创造提出的机柜式数据中心，监控管理中心可以对机柜数据中心的动力设备、环境设备、安防设备统一监控，监控数据通过通信模块上传到监控管理平台、移动终端和网页上，工作人员可以远程查看机柜的运行状态。其中移动终端和网页方面拥有查看实时状态、运行数据、历史曲线、实时视频、录像浏览和报警的功能。监控管理中心会根据事件的不同使用不同的报警方式，在监控的过程中发现有功耗不正常，供电质量异常的情况下，监控管理中心会生成窗口报警，对管理员进行提示，因为能耗异常和供电质量的异常很有可能会有大问题发生，防患于未然；当出现温度过高时会产生声音报警，如果温度过高时候，会产生短信报警，每一次产生报警之后都会生成日志，用于以后查看；可以实现数据房无人值守的形式，减轻了工作人员的负担。最后，警报的产生需要操作员去解除警报，但是关于警报的解除，是需要严格的验证的，不可以随意解除警报，解除警报需要三方人员统一意见，方可以解除警报，第一个是管理员，警报发生后，管理员需要对机柜数据中心进行一个维修、维护，解决警报来源，并且使得数据恢复正常，然后管理员解除警报需要通过审核员的审核，管理员向审核员发送解除警报请求，如果审核员不在设备旁边，审核员需要通过远程移动终端或者网页等远程遥控方式，查看目前的控制中心的数据状态以及运行状态是否正常，然后决定是否同意解除警报，在管理员收到审核员同意解除警报的许可后，向监控管理中心发送解除警报指令，监控管理中心收到指令后，仍需要进行一次自检，确认问题已经解决，数值已经恢复正常后，解除警报，否则警报无法解除；在警报解除后，管理控制中心会给管理员和审核员发送恢复短信，使其及时了解目前状态。如此解除警报方式可以避免因为工作人员的不负责，偷懒产生的巨大问题，提高了机柜式数据中心的寿命，有效的防止了失火等高危时间的产生。

附图说明

图1：机柜数据中心侧面示意图

图2：机柜数据中心功能结构图

图3：监控管理中心报警流程图

图中：1、紧急排风天窗，2、后门，3、电源分配单元，4、空调中心控制器，5、精密空调，6、前门，7、配电箱，8、不间断电源，9、电池包，13、能耗电流测量计，14、状态指示灯，15、温湿度传感器，16、摄像头，17、路由交换一体机，22、数据采集模块，23、数据处理单元，24、存储模块，25、通信模块，26、输出模块，27、触摸屏显示器，28、移动终端，29、监控管理平台，30、时钟单元。

具体实施方式

实施例：

本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是一种机柜式数据中心，包括机柜，安装在室内，其特征在于，还包括：监控管理平台29，收集和存储机柜式数据中心的数据，与监控管理主机通信连接；手持终端，与监控管理主机通信连接；监控管理主机，插在机柜内；触摸屏显示器27，完成人机交互操作，显示数据，与监控管理主机电连接；柜体，保护内部设备，安装在室内；电源模块，与监控管理主机和路由交换一体机17电连接；路由交换一体机17，为使用终端提供网络，与监控管理主机电连接；散热模块，与监控管理主机电连接；监控模块，与监控管理主机电连接;监控模块包括:温湿度传感器15，安装于机柜内部后方，检测机柜内部温度和湿度的当前值，与监控管理主机电连接；功耗电流测量计，测量设备所用功耗和通过的电流，与监控管理主机电连接；状态指示灯14，显示机柜内器件的工作情况，镶嵌在机柜正面，与监控管理主机电连接；摄像头16，监控机柜内部工作情况，与监控管理主机电连接。监控模块的使用，使得对于机柜数据中心的控制能力提高，使得管理员可以及时的了解到机柜内部的运行状态和数据，可以更好的防患于未然。

所述的电源模块包括：不间断电源8，将外部电能转化为用电器使用的电流，为用电器不间断供电，与监控管理主机电连接；电池包9，紧急供电电源，与不间断电源8电连接；配电箱7，日常供电电源，与不间断电源8电连接；电源分配单元3，接入市电，与电池包9和配电箱7电连接。此处使用不间断电源8、电池包9和配电箱7的配合使用，可以使得机柜内部供电达到一个不间断供电的状况，使得用电器不会受到市电的波动和断电的影响，产生巨大的损失。

所述的散热模块包括：精密空调5，调节机柜内温度，与监控管理主机电连接；

紧急排风天窗1温度过高时自动打开散热，与监控管理主机电连接；后门2，温度过高自动打开散热，与监控管理主机电连接。散热模块中，除了空调受监控管理主机受控进行温度调节外，还有后门2和紧急排风天窗1；后门2和紧急排风天窗1都受到监控管理中心控制，在温度过高，发生巨大变化时，自动打开辅助降温。

所述的监控管理主机包括：通信模块25，与数据处理单元23和监控管理平台29通信连接；输出模块26，与散热模块、触摸屏显示器27和通信模块25电连接；存储模块24，与数据处理单元23和输出模块26电连接；数据处理单元23，与数据采集模块22、输出模块26和存储模块24电连接；时钟单元30，与数据处理单元23电连接。

所述的精密空调5包括：空调中心控制器4，控制空调的启动和关闭，与监控管理主机电连接；转子压缩机，与中心控制器电连接；ec风机，与中心控制器电连接；热力膨胀阀，与中心控制器电连接。

所述的存储模块24为自动续存的存储模块24。在网络中断情况下，监控管理主机的存储模块24具备数据缓存/续传功能，设备能够进行数据、事件或日志信息的本地保存，且当网络恢复之后，自动恢复上传。

一种机柜式数据中心的控制方法，包括以下控制步骤，s1：初始化；s2：与用电器完成匹配连接；s3：能耗电流测量计13监控用电设备的能耗和供电质量情况，将数据传输到监控管理主机；s4：监控管理主机将数据对比分析，判断能耗和供电质量是否异常，如果不存在异常，跳转s3；s5：如果存在异常，监控管理主机的存储模块24会生成报警日志，会提升对异常设备的监控等级，并且生成窗口警报通知管理员；s6：如果异常未解决，跳转s5，如果异常已经解决，跳转s3。

完成s1：初始化后，还同步执行以下控制步骤，s21：与用电器完成匹配连接；s31：温湿度传感器15采集机柜内温度和湿度的数据，并将数据传输到监控管理主机；s41：监控管理主机将数据对比分析，判断温度或湿度是否超标，如过没有超标，跳转s31;s51:如果温度超标，监控管理主机会控制精密空调5加大温度调节能能力，同时控制后门2和紧急排风天窗1自动弹开，并且发送短信警报，通知管理员，同时生成警报日志保存到存储模块24，如果湿度超标，跳转s81；s61：如果问题解决，警报解除，给管理员发送恢复短信，跳转s31;s71:如果警报未解除，跳转s51;s81:如果湿度超标，监控管理主机会控制精密空调5加大鼓风力度，同时控制后门2和紧急排风天窗1自动弹开，并且发送声音警报，通知管理员，同时生成警报日志保存到存储模块24，跳转s61。

所述的解除警报包括以下子步骤，a1：管理员检测机柜的湿度和温度数据，排查产生异常的原因，解决异常产生因素；a2：在管理员确定异常已经修复，数据已经恢复到正常数值后，向审核员提交解除警报收取申请；a3：审核员通过查看监控管理平台29接收到的当前的视屏数据和运行数据进行观察和审核，如果最终数据和结果正常，恢复正常值，审核员给予管理员解除警报授权，如果最终数据未恢复正常结果，则驳回授权申请，并向管理员发送数据结果，跳转a1；a4：管理员收到解除警报授权后，向控制管理主机发送解除警报指令；a3：控制管理主机收到解除警报指令后，对机柜内部数据进行再一次检测，确认问题是否已经解决，数据指标是否恢复正常；a5：如果问题没有解决，数据未恢复到正常数值，拒绝执行命令，并且告知管理员问题依然存在，同时发送检测报告给管理员，告知是出现异常的数据和出现异常设备的u位，跳转a1；a6：如果问题已经解决，数据恢复正常，警报解除，关闭后门2和紧急排风天窗1，并向管理员发出警报解除结果通知。

散热模块中，除了空调受监控管理主机受控进行温度调节外，还有后门2和紧急排风天窗1；后门2和紧急排风天窗1都受到监控管理中心控制，在温度过高，发生巨大变化时，自动打开辅助降温。使用不间断电源8、电池包9和配电箱7的配合使用，可以使得机柜内部供电达到一个不间断供电的状况，使得用电器不会受到市电的波动和断电的影响，产生巨大的损失。监控模块的使用，使得对于机柜数据中心的控制能力提高，使得管理员可以及时的了解到机柜内部的运行状态和数据，可以更好的防患于未然。

本发明创造首先是一个多个设备集合而成的机柜式数据中心，作为数据中心，经常会出现温度过高的问题，但是一般的数据中心都无法完成一个自动的温度调控，需要采用外界其他的方式来降温。但是数据中心的温度的变化和使用量有关，在一个高峰期的时候，温度会比较高，但是在使用量减少的时候，温度就会自动降下来，但是一般的数据中心是长时间使用外部降温设备，造成了大量的能源损耗，本发明创造提供的一种机柜式数据中心拥有温度和湿度自动调节功能，温度和湿度的正常变化，设备的正常运转所产生的热量和水汽会由监控管理中心通过对精密空调5的控制进行智能调控，当有设备非正常运转的时候，在机柜式数据中心产生大量的热的时候或者因为湿度增高，而且无法通过精密空调5达到短时间的降温时，监控管理中心会控制后门2和紧急排风天窗1的主动弹开进行散热，同时通知管理员，发出警报，对机柜控制中心进行及时的维修，降低损失。其次本发明创造提出的机柜式数据中心，监控管理中心可以对机柜数据中心的动力设备、环境设备、安防设备统一监控，监控数据通过通信模块25上传到监控管理平台29、移动终端28和网页上，工作人员可以远程查看机柜的运行状态。其中移动终端28和网页方面拥有查看实时状态、运行数据、历史曲线、实时视频、录像浏览和报警的功能。监控管理中心会根据事件的不同使用不同的报警方式，在监控的过程中发现有功耗不正常，供电质量异常的情况下，监控管理中心会生成窗口报警，对管理员进行提示，因为能耗异常和供电质量的异常很有可能会有大问题发生，防患于未然；当出现温度过高时会产生声音报警，如果温度过高时候，会产生短信报警，每一次产生报警之后都会生成日志，用于以后查看；可以实现数据房无人值守的形式，减轻了工作人员的负担。最后，警报的产生需要操作员去解除警报，但是关于警报的解除，是需要严格的验证的，不可以随意解除警报，解除警报需要三方人员统一意见，方可以解除警报，第一个是管理员，警报发生后，管理员需要对机柜数据中心进行一个维修、维护，解决警报来源，并且使得数据恢复正常，然后管理员解除警报需要通过审核员的审核，管理员向审核员发送解除警报请求，如果审核员不在设备旁边，审核员需要通过远程移动终端28或者网页等远程遥控方式，查看目前的控制中心的数据状态以及运行状态是否正常，然后决定是否同意解除警报，在管理员收到审核员同意解除警报的许可后，向监控管理中心发送解除警报指令，监控管理中心收到指令后，仍需要进行一次自检，确认问题已经解决，数值已经恢复正常后，解除警报，否则警报无法解除；在警报解除后，管理控制中心会给管理员和审核员发送恢复短信，使其及时了解目前状态。如此解除警报方式可以避免因为工作人员的不负责，偷懒产生的巨大问题，提高了机柜式数据中心的寿命，有效的防止了失火等高危时间的产生，并且这里所提到的操作员和审核员不一定需要是人去担任角色。

以上所述实施例只是本发明创造的一种较佳的方案，并非对本发明创造作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。