数据中心机房智慧调控系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于机房智慧调控【技术领域】，尤其是涉及一种数据中心机房智慧调控系统，其特征在于包括硬件控制部和软件管理部，所述的硬件控制部包括中央控制器，一组数据采集器，环境监测传感器和环境控制设备，软件管理部包括数据管理模块和系统管理模块。本发明可进行智能控制、实时报警，根据机房环境的实时变化自动调节和控制相关设备，实现监控数据与各控制设备之间的闭环联动；同时机房维护人员可以自行设置触发条件，达到临界条件时系统可以根据预设的步骤自动进行设备操作（如温度过高自动启动精密空调），同时短信息发送报警信息给相关人员。
【专利说明】数据中心机房智慧调控系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于机房智慧调控【技术领域】，尤其是涉及一种数据中心机房智慧调控系 统。
【背景技术】
[0002] 数据中心机房是企业信息化建设的基础、也是企业信息化运维工作的核心所在。 目前大部分企业均有独立的数据中心机房，且数据中心机房内部有着专门的机房运行环境 监测、电力状况监测、安全保障、消防灭火报警等系统，但各系统之间没有做到信息与控制 集成，未能实现各系统间的联动，主要体现在如下几方面： (1) 数据中心机房环境、内部设备未进行实施检测与快速诊断，未建立起完善的机房 预警机制； (2) 数据中心机房的环境条件变化时，机房内部控制系统未能及时作出反应，没有实 现机房环境的智慧调节； (3) 数据中心机房内部有着多套辅助系统，这些系统虽然在功能上各不相同，但都是 为了中心机房而服务的，目前这些系统均是离散分布的，未能实现分散些的有机整合。
[0003] 结合上述问题可以看出，随着企业信息化建设的快速发展，建立智慧、节能的机房 系统十分必要，唯有将机房环境的监测数据与各机房设备配合连动，才能实现智慧节能、提 高机房运作效率的目标。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种数据中心机房智慧调控系统，实现数据中心机房环境、 电力、安全、消防等的联动管控。
[0005] 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的： 本发明的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于包括硬件控制部和软件管理部，所 述的硬件控制部包括中央控制器，与此中央控制器相连接的一组数据采集器，分别与所述 中央控制器相连接的环境监测传感器和环境控制设备，所述的环境监测传感器包括烟雾探 测器，红外线探测器，漏水探测器，电力空开监测传感器，温湿度传感器，电力监测仪，所述 的环境控制设备包括精密空调，不间断电源UPS，新风机变频器，声光报警器，语音提示器， 照明控制器，门禁系统，短信报警系统， 所述的软件管理部包括数据管理模块和系统管理模块。
[0006] 所述的烟雾探测器，红外线探测器，漏水探测器，电力空开监测传感器通过开关量 输入的方式向所述的中央控制器传输信号。
[0007] 所述的温湿度传感器和电力监测仪分别与与之相对应的数据采集器相连接。
[0008] 所述的声光报警器，语音提示器，照明控制器，门禁系统通过开关量输出的方式接 收所述的中央控制器传输的信号。
[0009] 所述的精密空调和不间断电源UPS分别与与之相对应的数据采集器相连接。
[0010] 所述的短信报警系统通过RS32串口通讯方式与所述的中央控制器相连接。
[0011] 本发明的优点： (1) 本发明的数据中心机房智慧调控系统可进行智能控制、实时报警。根据机房环境的 实时变化自动调节和控制相关设备，实现监控数据与各控制设备之间的闭环联动；同时机 房维护人员可以自行设置触发条件，达到临界条件时系统可以根据预设的步骤自动进行设 备操作(如温度过高自动启动精密空调)，同时短信息发送报警信息给相关人员； (2) 本发明的数据中心机房智慧调控系统可实现数据共享。提供WebService接口，可 通过公司数据通讯总线（DataBus)与第三方信息系统实现数据共享，例如为能耗系统提供 机房内的能源消耗情况； (3) 本发明的数据中心机房智慧调控系统可实现远程监控。可以通过局域网、Internet 远程监控机房环境状态，及时掌握机房环境信息。在紧急情况下可以远程处置紧急事件，如 切断电源、打开精密空调等； (4) 本发明的数据中心机房智慧调控系统采用PLC作为中央控制器，平均无故障时间 可高达数十万小时，并且支持热插拔更换故障模块，极大的提高了系统的可靠性；采用模块 化设计，无论终端设备如何变化，都可以适应增减、移动、更新、修改的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的系统连接框图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0014] 如图1所示，本发明的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于包括硬件控制部 和软件管理部，所述的硬件控制部包括中央控制器，与此中央控制器相连接的一组数据采 集器，分别与所述中央控制器相连接的环境监测传感器和环境控制设备，所述的环境监测 传感器包括烟雾探测器，红外线探测器，漏水探测器，电力空开监测传感器，温湿度传感器， 电力监测仪，所述的环境控制设备包括精密空调，不间断电源UPS，新风机变频器，声光报警 器，语音提示器，照明控制器，门禁系统，短信报警系统， 所述的软件管理部包括数据管理模块和系统管理模块。
[0015] 所述的烟雾探测器，红外线探测器，漏水探测器，电力空开监测传感器通过开关量 输入的方式向所述的中央控制器传输信号。
[0016] 所述的温湿度传感器和电力监测仪分别与与之相对应的数据采集器相连接。
[0017] 所述的声光报警器，语音提示器，照明控制器，门禁系统通过开关量输出的方式接 收所述的中央控制器传输的信号。
[0018] 所述的精密空调和不间断电源UPS分别与与之相对应的数据采集器相连接。
[0019] 所述的短信报警系统通过RS32串口通讯方式与所述的中央控制器相连接。
[0020] 本发明的中央控制器通过ModbusRTU网络接收数据采集器上传的机房内所有服 务器机柜的温湿度数据和电力监测数据，并通过数据采集器获取机房内精密空调和不间断 电源UPS设备的实时状态，下达指令参数自动控制精密空调和不间断电源UPS设备运转；中 央控制器通过I/O模块定时采集并存储安装在机房内部的烟雾探测器、红外线探测器、漏 水探测器、电力空开监测传感器数据；中央控制器将获取到的机房内环境数据和机房设备 的状态数据根据预设的控制逻辑进行运算，将运算结果作为控制参数通过ModbusRTU网络 和I/O模块输出到精密空调、不间断电源UPS、新风机变频器、短信报警系统、声光报警器、 语音提示器、照明控制器、门禁系统等环境控制设备，从而实现智慧调控机房环境的目的。
[0021] 每个数据采集器均有其独立的ModbusRTU网络，1号数据采集器通过轮询的方 式依次获取机房内每个服务器机柜的前后温度和湿度数据，并将采集到的实时数据经 过ModbusRTU网络上传到中央控制器；2号和3号数据采集器通过轮询的方式依次获取 机房内每个服务器机柜每路供电线路的供电状态数据，状态数据包括供电线路的实时电 压、实时电流、实时功率、实时功率因数等数据，数据采集器将采集到的供电状态数据经过 ModbusRTU网络上传到中央控制器；4号数据采集器通过轮询的方式依次获取机房内精密 空调和不间断电源UPS设备的实时状态参数，并将状态参数传送给中央控制器，同时数据 采集器接收中央控制器发出的控制指令，经过逻辑运算后，将运算结果作为控制参数输出 到精密空调和不间断电源UPS设备，使精密空调、不间断电源UPS设备能够及时针对机房 环境和电力状态的变化做出反映，实现设备自动调控的目的。
[0022] 所述的环境监测传感器主要由烟雾探测器、红外线探测器、漏水探测器、电力空开 监测传感器、温湿度传感器、电力监测仪组成。烟雾探测器由12个探测点构成，覆盖了机 房内部全部区域，当烟雾探测器检测到烟雾时，会向中央控制器发出报警信号，中央控制器 根据报警区域的位置控制该区域内的声光报警器、语音提示器、短信报警系统、照明和门禁 系统做出反映，及时关闭防火门，发送报警短信至机房管理员，并指引人员逃生；红外线探 测器安装在机房窗口及通风口，主要监测非法人员侵入机房，当红外线探测器检测到外来 人员侵入机房后会向中央控制器发出报警信号，中央控制器立即接通该区域内的声光报警 器，同时通过短信报警系统向机房管理人员发送报警短信；漏水探测器铺设在机房底部及 精密空调底部，主要监测外部水源浸入机房和精密空调冷凝水浸入机房，当漏水探测器检 测到浸水时会向中央控制器发出报警信号，中央控制器依据浸水区域关闭相关水源电动阀 门，并接通该区域内的声光报警器，同时通过短信报警系统向机房管理人员发送报警短信； 电力空开监测传感器分别监测主机房区域和电池室区域的供电空气开关状态，当传感器监 测到空气开关断开时，中央控制器会通过短信报警系统向机房管理人员发送断电空开的详 细信息；温湿度传感器主要负责采集机房内顶部和每个机柜内部前后的温度和湿度数据，1 号数据采集器通过轮询的方式依次获取每个温湿度传感器的数据，并将采集到的实时数据 经过ModbusRTU网络上传到中央控制器；电力监测仪主要负责采集机房主供电线路和每个 机柜供电线路的电力数据，数据主要包含每条线路的电压、电流、功率、功率因数等参数，2 号和3号数据采集器通过轮询的方式依次获取每路供电线路的状态数据，并将采集到的供 电状态数据经过ModbusRTU网络上传到中央控制器。
[0023] 所述的环境控制设备包括精密空调、不间断电源UPS、新风机变频器、门禁、照明等 系统，精密空调系统具有调节机房内部环境温湿度的功能，精密空调系统通过ModbusRTU 网络将精密空调进出风温湿度数据、设备运行信息、工作参数、报警信息等数据定时发送 至4号数据采集器，4号数据采集器通过ModbusRTU主网络将数据实时传送给中央控制器， 同时数据采集器接收中央控制器发出的控制指令，经过逻辑运算后，将运算结果作为控制 参数输出到精密空调，使精密空调能够及时针对机房环境温湿度变化做出反映，调节机房 环境温湿度保持恒定；不间断电源UPS系统主要负责为机房内部服务器、网络设备、存储 设备、视频会议等IT设备提供优质可靠稳定不间断的电力供应，不间断电源UPS系统通过 ModbusRTU网络实时传送输入电力状态信息、输出电力状态信息、设备运行信息、工作参数、 报警信息等数据定时传送至4号数据采集器，4号数据采集器通过ModbusRTU主网络将数据 实时传送给中央控制器；新风机系统主要向机房内部输送干净无尘的新鲜空气，在冬季将 室外的冷空气经除尘处理后引入机房，对机房内部的温湿度进行调节，减少了机房精密空 调的开机频率，降低了机房电力消耗，中央控制器根据室外与机房内部的温度差，进行逻辑 运算后，控制新风机转速调节室外冷空气的进量，使机房内部的温度达到恒定；门禁系统由 中央控制器直接管理，中央控制器通过I/O模块接收和控制机房各个出入门禁，确保无授 权人员无法进入机房，并在火灾等特殊情况下自动开关门禁；照明系统由中央控制器直接 管理，中央控制器根据室内光照强度和人员进出频率自动调整机房内照明设施的启停，按 照最大节能的控制策略对机房内的灯光进行控制。
[0024] 所述的数据管理模块(数据存储发布服务器）由WEB服务器发布程序、实时数据库 组成，WEB服务器发布程序基于微软IISWEB发布平台将监控系统的实时监控画面发布到 WEB服务器网站上，供用户通过WEB服务器浏览器查询和监控到机房内部的环境数据和设 备的实时状态数据；实时数据库通过0PC接口从中央控制器中获取实时监测数据、报警记 录、控制记录等信息，并对信息进行自动存储，存储的历史数据支持WEB服务器客户端的查 询。
[0025] 所述的系统管理模块对数据中心机房智慧调控系统中的各种资源（设备、标签、 画面等）进行配置和编辑，处理数据报警及系统报警，支持各类报表的生成和打印输出，并 将各种数据和报警信息显示于大屏幕上，与机房管理人员进行人机交互。
[0026] 本发明的数据中心机房智慧调控系统将机房环境的监测数据与各机房设备配合 连动，可进行智能控制、实时报警、实现数据共享、远程监控，根据机房环境的实时变化自动 调节和控制相关设备，实现监控数据与各控制设备之间的闭环联动；同时机房维护人员可 以自行设置触发条件，达到临界条件时系统可以根据预设的步骤自动进行设备操作(如温 度过高自动启动精密空调)，同时短信息发送报警信息给相关人员，为企业信息化建设的快 速发展，建立智慧、节能的机房系统提供了必要的技术支持。
【权利要求】
1. 一种数据中心机房智慧调控系统，其特征在于包括硬件控制部和软件管理部，所述 的硬件控制部包括中央控制器，与此中央控制器相连接的一组数据采集器，分别与所述中 央控制器相连接的环境监测传感器和环境控制设备，所述的环境监测传感器包括烟雾探测 器，红外线探测器，漏水探测器，电力空开监测传感器，温湿度传感器，电力监测仪，所述的 环境控制设备包括精密空调，不间断电源UPS，新风机变频器，声光报警器，语音提示器，照 明控制器，门禁系统，短信报警系统， 所述的软件管理部包括数据管理模块和系统管理模块。
2. 根据权利要求1所述的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于所述的烟雾探测 器，红外线探测器，漏水探测器，电力空开监测传感器通过开关量输入的方式向所述的中央 控制器传输信号。
3. 根据权利要求1所述的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于所述的温湿度传感 器和电力监测仪分别与与之相对应的数据采集器相连接。
4. 根据权利要求1所述的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于所述的声光报警 器，语音提示器，照明控制器，门禁系统通过开关量输出的方式接收所述的中央控制器传输 的信号。
5. 根据权利要求1所述的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于所述的精密空调和 不间断电源UPS分别与与之相对应的数据采集器相连接。
6. 根据权利要求1所述的数据中心机房智慧调控系统，其特征在于所述的短信报警系 统通过RS32串口通讯方式与所述的中央控制器相连接。
【文档编号】H04L29/08GK104155945SQ201410364340
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】王欢, 徐鑫, 解凯, 张军, 崔起壮, 王笑辰 申请人:鞍钢集团矿业公司