CN110673573B

CN110673573B - 一种可无编码配置的机房监控系统及方法

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Publication number: CN110673573B
Application number: CN201911217532.XA
Authority: CN
Inventors: 王玉龙; 朱晋民; 李永辉; 刘燚; 未丽华
Original assignee: Jiangxi Keyi Hi Tech Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Keyi Hi Tech Co Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: CN110673573A

Abstract

本发明公开了一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，包括采集服务器、数据采集层、应用服务层，所述采集服务器包括若干个监控单元和与监控单元连接的若干个监测点；所述监控单元与监控中心数据交互，所述数据采集层包括监控中心和数据库，监控中心和数据库数据交互，所述数据库中设有监测点数据与设备资产数据的关联映射表，所述应用服务层与监控中心数据交互，所述应用服务层包括导入配置模块和数据呈现模块，导入配置模块和数据呈现模块均与监控中心数据交互。采用本发明，实施人员在部署系统时，无需调试代码，直接按照一定的格式输入数据，即可实现配置，而且用户可根据需要无编码配置调整监控对象。

Description

一种可无编码配置的机房监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统及方法，主要应用在动力环境监控领域。

背景技术

随着互联网及物联网信息技术的发展，各大企业对智能IT设备投资的比例在逐年增高，其配套的动力环境设备也日益增多，数据中心机房已成为各大企业信息部门的重要组成部分。机房的动力设备（供配电、UPS、PDU等）、环境设备（空调、漏水、温湿度、烟感、新风机等）和安防设备（摄像头、门禁、红外等）必须时时刻刻为机房系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响机房系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太熟悉机房设备人员值班维护，这对机房的安全运行无疑是一个不利的因素。

对于上面描述的问题，虽然市面上有一些相应的动力环境软件产品且在功能上已经满足客户的需求，但是对于项目实施方或者第三方代理商来说，其实施周期比较长，而且需要实施人员懂得一些基本的代码调试知识，起步较高。例如，传统的环境监控系统每部署一个项目，从底层数据采集到上层数据的页面展现都需要根据不同项目的需求修改一定的业务逻辑代码，使得实施人员在部署该类环境监控系统项目时花费大量精力、时间去修改并调试数据采集层、业务逻辑层、应用层的代码，影响实施的进度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统及方法，实施人员无需调试代码，直接按照一定的格式输入数据，最终会以一定的数据展现形式（系统展示功能时，同时按照监控场景、监控单元、资产数据、实时监测点数据四级结构进行层层展示的）呈现在实时监控、告警监控、统计分析，使用本发明方法，可以大幅度提高环境监控类项目实施的周期、实施的效率，减少重复编码率以及数据展现结果的出错率，使实施工作达到全程无编码可配置的效果，而且用户后期可自行调整监控对象。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，包括采集服务器、数据采集层、应用服务层，所述采集服务器包括若干个监控单元和与监控单元连接的若干个监测点；所述监控单元与监控中心数据交互，所述数据采集层包括监控中心和数据库，监控中心和数据库数据交互，数据库中设有监测点数据与设备资产数据的关联映射表，所述应用服务层与监控中心数据交互，所述应用服务层包括导入配置模块和数据呈现模块，导入配置模块和数据呈现模块均与监控中心数据交互。

进一步优选，所述监控单元采集各动力设备、环境设备的监测点数据，并上传采集数据和告警信息到数据采集层，监控单元中设有实时存储监测数据的采集动态库，监控单元中上传有一份监测点数据与设备资产数据的关联映射表。

进一步优选，所述导入配置模块包括设备资产数据导入模块、监控单元导入模块、监控场景导入模块，设备资产数据导入模块与采集服务器中的关联映射表关联，设备资产数据导入模块用于导入以一定格式填写的资产数据表，监控单元导入模块用于导入以一定格式填写的监控单元表，监控场景导入模块用于导入一定格式填写的监控场景信息表。

进一步优选，所述关联映射表包括监测点表、告警表、资产数据表、监控单元表、监控场景表，所述监控场景表中至少包括监控场景ID，所述监控单元表中至少包括监控单元ID和监控场景ID，所述资产数据表中至少包括资产ID和监控单元ID，所述监测点表中至少包括监测点ID和资产ID，所述告警表中至少包括告警ID和资产ID。

进一步优选，所述数据呈现模块包括实时监控模块、告警管理模块、统计分析模块，用于呈现实时监控、告警监控、统计分析信息。

本发明还提供了一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控方法，基于前述的机房监控系统，步骤如下：

步骤一、采集服务器配置：

将监控单元连接各智能设备监测点，监控单元通过采集协议可以采集对应动力环境设备的实时监测点数据，所述监控单元中设有采集动态库，采集动态库与各智能设备监测点的动力设备、环境设备关联，采集动态库实时存储监测数据；同时监控单元还上传一份监测点数据与设备资产数据的关联映射表（XML格式），通常一个动力设备或环境设备资产对应多个监测点数据；

步骤二、数据采集层配置：

S1.建立监控单元与监控中心的关联关系，一个监控中心可以汇聚多个监控单元采集上来的数据，构建部署分布式结构；

S2.采集数据入库：通过自动入库程序将从采集到数据按照一定格式自动存入数据库，一分钟轮询采集一次，一次采集所有设备的监测点数据到数据库中，保障后一分钟采集的数据覆盖或更新前一次的数据；

步骤三、应用服务层配置：

S1.资产数据导入：按照一定的格式（可以是XML格式或Excel格式）填写相关资产信息内容，形成资产数据表文件，然后导入到系统中，资产数据表通过内在的关联映射表与监控单元建立起关联关系；

S2.监控单元信息导入或添加：按照一定的格式（可以是XML格式或Excel格式）填写相关监控单元信息内容，形成监控单元表文件，然后导入到系统中，通过关联映射表建立起监控单元与监控场景的关联关系；

S3.监控场景信息导入或添加：按照一定的格式（可以是XML格式或Excel格式）填写相关监控场景信息内容，形成监控场景表文件，然后导入到系统中；

按照上面的采集服务器配置、数据采集层配置、应用服务层配置完成系统配置，就可以构建完整的“监控场景、监控单元、资产数据、实时监测点数据”的四级关联关系，数据呈现模块调用需要呈现的数据，最终会以一定的数据展现形式呈现在实时监控、告警管理、统计分析三大功能模块中。

本发明的技术效果：对底层（智能设备）数据的采集是一个难点技术，针对不同类型的设备，本发明构建采集动态库，将设备对应的采集动态库，导入到监控单元里即可实现实时采集并更新数据。

本发明通过构建监测点数据与资产数据的关联映射表，设置资产数据导入模块、监控单元导入模块、监控场景导入模块，维护人员无需调试代码，直接按照一定的格式输入数据，最终会以一定的数据展现形式（系统展示功能时，同时按照监控场景、监控单元、资产数据、实时监测点数据四级结构进行层层展示）呈现在实时监控模块、告警管理模块、统计分析模块。

一般的动力设备、环境设备监控系统，每做一个相同的项目，它都是要在现场改动大量重复的代码、做比较多的实施配置来实现的（他们的实施周期大概要1-2周不等），本发明的机房监控系统就不一样，只需要根据不同的智能设备，通过我们这种方法，导入对应的采集动态库，导入对应的资产数据等，就可以快速实施配置出一个项目（我们的实时周期可能就只要2、3天左右），使用本发明方法，可以大幅度提高环境监控类项目实施的周期、实施的效率，减少重复编码率以及数据展现结果的出错率，使实施工作达到全程无编码可配置的效果。

附图说明

图１是本发明的系统模块组成框图。

图2是本发明的导入配置的关联结构图。

图3是本发明的流程图。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图和实施例进一步详细阐明本发明。

如图１所示，一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，包括采集服务器、数据采集层、应用服务层，所述采集服务器包括若干个监控单元和与监控单元连接的若干个监测点；监控单元与监控中心数据交互，数据采集层包括监控中心和数据库，监控中心和数据库数据交互，数据库中设有监测点数据与设备资产数据的关联映射表，应用服务层与监控中心数据交互，应用服务层包括导入配置模块和数据呈现模块，导入配置模块和数据呈现模块均与监控中心数据交互。导入配置模块包括设备资产数据导入模块、监控单元导入模块、监控场景导入模块，设备资产数据导入模块与采集服务器中的关联映射表关联，设备资产数据导入模块用于导入以一定格式填写的资产数据表，监控单元导入模块用于导入以一定格式填写的监控单元表，监控场景导入模块用于导入一定格式填写的监控场景信息表。数据呈现模块读取导入配置模块配置后的数据并予以显示呈现，数据呈现模块包括实时监控模块、告警管理模块、统计分析模块，用于呈现实时监控、告警监控、统计分析信息。数据呈现模块中还包括用于呈现系统状态的系统管理模块。

本发明中，监控单元采集各动力设备、环境设备的监测点数据，并上传采集数据和告警信息到数据采集层，监控单元中设有实时存储监测数据的采集动态库，监控单元中上传有一份监测点数据与设备资产数据的关联映射表。监控单元可以接入动力设备（例如：照明设备、配电柜、UPS、蓄电池等）、环境设备（温湿度传感器、烟雾传感器、测漏水、空调、红外探测器、风机、视频监控系统等），通过TCP/IP、Modbus、RS485、RS232等协议可以采集对应动力环境设备的实施监测点数据。

本发明中，关联映射表如图2所示，包括监测点表、告警表、资产数据表、监控单元表、监控场景表，所述监控场景表中至少包括监控场景ID，所述监控单元表中至少包括监控单元ID和监控场景ID，所述资产数据表中至少包括资产ID和监控单元ID，所述监测点表中至少包括监测点ID和资产ID，所述告警表中至少包括告警ID和资产ID。

如图2所示的实施例，监测点表包括sp_id（监测点ID）、asset_id(资产ID)、sp_name(监测点名称)、sp_value(监测点值)、sp_unit(监测点单位)、sp_type(监测点类型)、sp_desc(监测点描述)等。告警表包括alarm_id(告警ID)、asset_id(资产ID)、alarm_level(告警等级)、alarm_content(告警内容)、alarm_policy(告警策略)、alarm_desc(告警描述)等。资产数据表包括asset_id(资产ID)、su_id(监控单元ID)、asset_name(资产名称)、asset_type(资产类型)、asset_status(资产运行状态)、asset_desc(资产描述)等。监控单元表包括su_id(监控单元ID)、scene_id(监控场景ID)、su_name(监测点名称)、su_ip(监控单元IP地址)、su_status(监控单元在线状态)、su_address(监控单元服务地址)等。监控场景表包括scene_id(监控场景ID)、scene_name(监控场景名称)、scene_positon(监控场景地理位置)、scene_desc(场景描述)。

设备资产数据导入模块、监控单元导入模块、监控场景导入模块可采用常用的数据导入开放端口，它们与关联映射表关联。

经过监控单元采集到底层各类智能设备的监测点数据后存入数据库中的监测点表里，如图2所示，这样监测点表里就含有资产ID的数据（此时，资产ID，即asset_id是作为外键），而资产ID又关联了资产数据表里的asset_id(资产ID)。设备资产数据导入模块导入的资产信息最终会存入资产数据表中，所以当执行资产数据导入功能（xml或excel形式的导入，且导入的资产ID必须跟监测点表里被采集上的资产ID一致）操作时，资产信息数据必定会跟监测点数据进行一一对应，从而形成资产信息与监测点数据的映射关联关系，最终会自动呈现在应用服务层的展示页面上。为了保证监控单元采集到的监测点的资产ID与我们导入的资产信息中的资产ID高度一致，将监控单元（主要是监测点配置文件的上传操作）与设备资产数据导入模块（主要是资产信息的导入操作）的上传或导入操作执行同一份文件。

经过设备资产数据导入模块，数据会存入数据库中的资产数据表里，如图2所示，这样资产数据表里含有监控单元ID的数据（此时，监控单元ID，即su_id是作为外键），而监控单元ID又关联了监控单元表里的su_id(监控单元ID)。监控单元导入模块导入的监控单元信息最终会存入监控单元表中，所以当执行监控单元导入功能（xml或excel形式的导入，且导入的监控单元ID必须跟上一步资产表里被导入的监控单元ID一致）操作时，监控单元信息数据必定会与资产信息数据进行一一对应，从而形成监控单元导入模块与设备资产数据导入模块数据的映射关联关系。

经过监控单元导入模块，数据会存入数据库中的监控单元数据表里，如图2所示，这样监控单元数据表里含有监控场景ID的数据（此时，监控场景ID，即scene_id是作为外键），而监控场景ID又关联了监控场景表里的scene_id。监控场景导入模块导入的监控场景信息最终会存入监控场景表中，所以当执行监控场景导入功能（xml或excel形式的导入，且导入的监控场景ID必须跟上一步监控单元表里被导入的检监控场景ID一致）操作时，监控场景信息数据必定会跟监控单元信息数据进行一一对应，从而形成监控场景导入模块与监控单元导入模块的映射关联关系。

参照图3，一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统的使用配置方法，包括采集服务器配置、数据采集层配置、应用服务层配置三部分，采集服务器配置、数据采集层配置可由专业的系统导入人员完成，应用服务层配置由机房监控人员完成；

步骤一、采集服务器配置：

监控单元可以接入动力设备（例如，配电柜、UPS、蓄电池等）、环境设备（温湿度传感器、烟雾传感器、测漏水、空调等），通过TCP/IP、Modbus等协议可以采集对应动力环境设备的实施监测点数据，需要监控单元中上传对应动力设备、环境设备的监测点（运行状态数据）采集动态库，采集动态库是与接入的各个动力设备、环境设备关联的，动态库具体实现方法为：首先向设备（例如，温湿度、配电柜、空调）厂商拿到对应设备的通信协议手册，例如RS485型温湿度设备，它对应的采集通信协议为Modbus；然后，通过通讯协议手册里的通讯说明，根据里面提供协议规则、字节格式、命令报文格式（内存地址、功能码、数据起始地址高位、数据起始地址地位、数据个数高位、数据个数低位、CRC16位校验码）进行报文的发送（16进制编码）与接收；最后，根据报文返回到的数据得到设备的实时数据（十进制编码），将这类通讯设备的发送与接收方法进行封装编译打包，形成被编译的采集动态库（DLL文件）。同时还需要上传一份监测点数据与资产数据的关联映射表（XML格式，如图2所示），通常一个资产对应多个监测点数据；若上传的采集动态库以及资产数据与监测点数据的关联映射表导入错误（运行错误，重新编译智能设备监测采集动态库、智能设备资产数据与监测点数据的关联映射表），监控单元会向监控中心发送错误消息提示导入的文件有误。

步骤二、数据采集层配置：

S1. 建立监控单元与监控中心的关联关系，一个监控中心可以汇聚多个监控单元采集上来的数据，构建部署分布式结构。参照图3，整个监控系统采用集中管理方式，监控中心（SC）与监控单元（SU）之间通过WebService和FTP方式互联，二者形成完成的接口协议标准。SC获取SU的实时监控信息及数据，SC向SU发送采集命令，采用WebService方式，此时SU为服务器端，SC为客户端；SU向SC主动注册、上送告警量等，采用WebService方式，此时SC为服务端，SU为客户端；SC获取SU的各种配置文件及向SU下发各种配置文件，以及获取SU的监测点历史运行数据记录文件，此时采用FTP方式。这样就构建了监控单元与监控中心的关联关系。其中监控单元实时自动地推送告警信息给监控中心，监控中心根据监测点与资产数据的关联映射表实时主动的发送采集指令给监控单元，从而获取实时数据；

S2. 采集数据入库：通过自动入库程序将从采集到数据按照一定格式自动存入数据库。监控中心（SC）通过WebService方式向监控单元（SU）主动发送采集命令（SOAP+XML格式，请求）采集各种不同类型设备的实时数据，其采集命令（或请求命令）为：

<PK_Type>

</PK_Type>

<Info>

</Device>

</Device>

</DeviceList>

</Info>

</Request>，然后SU会向SC响应并返回数据，其格式为：

<PK_Type>

</PK_Type>

<Info>

<Result>SUCCESS</Result>

</Device>

</Device>

</DeviceList>

</Values>

</Info>

</Response>。

这里的自动入库程序是系统开发时预先构建好的，系统配置时无需构建程序，以上只是举例，也可以采用其他现有技术的采集入库程序。将从采集到数据按照一定格式（包含资产ID，资产ID须与上传到监控单元的中资产ID保持一致，还需包含监测点名称、监测点值、采集创建时间、更新时间等字段）自动存入数据库，一分钟轮询采集一次，一次采集所有设备的监测点数据到数据库中，保障后一分钟采集的数据覆盖或更新前一次的数据，这样就建立其实时监测点数据与资产之间的关联关系。

步骤三、应用服务层配置：

S1.资产数据导入：按照一定的格式（可以是XML格式或Excel格式）填写相关内容（必须包含资产ID、监控单元ID、资产名称、资产型号、资产运维状态、资产运行状态等），形成资产数据表文件，然后导入到系统中，存入到关联映射表内的资产数据表中，通过图2所示的关联映射表匹配数据，这样就建立起资产与监控单元的关联关系；

S2.监控单元信息导入或添加：按照一定的格式（可以是XML格式或Excel格式）填写相关内容（必须包含监控单元ID、监控场景ID、监控单元名称、监控单元所在物理位置、创建时间、更新时间等），形成监控单元表文件、然后导入到系统中，存入到关联映射表内的监控单元表中，通过图2所示的关联映射表匹配数据，这样就建立起监控单元与监控场景的关联关系；

S3.监控场景信息导入或添加：按照一定的格式（可以是XML格式或Excel格式）填写相关内容（必须包含监控场景ID、监控单元ID、监控场景名称、监控场景所在区域位置、创建时间、更新时间等），形成监控场景表文件，然后导入到系统中，存入到关联映射表内的监控场景表中，通过图2所示的关联映射表匹配数据；

按照上面的流程，就可以构建完整的四级关联关系（监控场景、监控单元、资产数据、实时监测点数据），数据呈现模块调用经过处理的监控中心数据，最终会以一定的数据展现形式（系统展示功能时，也是按照监控场景、监控单元、资产数据、实时监测点数据四级结构进行层层展示的）呈现在实时监控模块、告警管理、统计分析三大功能模块中（这些模块在产品成型前就已经封装好，无需再次开发）。

采用上述的方法，本发明的机房监控系统就不一样，只需要根据不同的智能设备，通过我们这种方法，导入对应的采集动态库，导入对应的资产数据等，就可以快速实施配置出一个项目（我们的实时周期可能就只要2、3天左右），使用本发明方法，可以大幅度提高环境监控类项目实施的周期、实施的效率，减少重复编码率以及数据展现结果的出错率，使实施工作达到全程无编码可配置的效果。而且在用户使用时，可以采用XML格式或Excel格式进设备资产数据导入、监控单元导入、监控场景导入操作，操作简便，无需专业的程序维护人员即可完成监控对象调整。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，包括采集服务器、数据采集层、应用服务层，所述采集服务器包括若干个监控单元和与监控单元连接的若干个监测点；所述监控单元与监控中心数据交互，所述数据采集层包括监控中心和数据库，监控中心和数据库数据交互，其特征是：所述数据库中设有监测点数据与设备资产数据的关联映射表，所述应用服务层与监控中心数据交互，所述应用服务层包括导入配置模块和数据呈现模块，导入配置模块和数据呈现模块均与监控中心数据交互；所述关联映射表包括监测点表、告警表、资产数据表、监控单元表、监控场景表，所述监控场景表中至少包括监控场景ID，所述监控单元表中至少包括监控单元ID和监控场景ID，所述资产数据表中至少包括资产ID和监控单元ID，所述监测点表中至少包括监测点ID和资产ID，所述告警表中至少包括告警ID和资产ID。

2.根据权利要求1所述的集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，其特征是：所述监控单元采集各动力设备、环境设备的监测点数据，并上传采集数据和告警信息到数据采集层，监控单元中设有实时存储监测数据的采集动态库，监控单元中上传有一份监测点数据与设备资产数据的关联映射表。

3.根据权利要求1或2所述的集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，其特征是：所述导入配置模块包括设备资产数据导入模块、监控单元导入模块、监控场景导入模块，设备资产数据导入模块与数据采集层的关联映射表关联，设备资产数据导入模块用于导入以一定格式填写的资产数据表文件，监控单元导入模块用于导入以一定格式填写的监控单元表文件，监控场景导入模块用于导入以一定格式填写的监控场景表文件。

4.根据权利要求1或2所述的集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，其特征是：所述数据呈现模块包括实时监控模块、告警管理模块、统计分析模块。

5.根据权利要求1或2所述的集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，其特征是：监测点表包括监测点ID、资产ID、监测点名称、监测点值、监测点单位、监测点类型、监测点描述；告警表包括告警ID、资产ID、告警等级、告警内容、告警策略、告警描述；资产数据表包括资产ID、监控单元ID、资产名称、资产类型、资产运行状态、资产描述；监控单元表包括监控单元ID、监控场景ID、监测点名称、监控单元IP地址、监控单元在线状态、监控单元服务地址；监控场景表包括监控场景ID、监控场景名称、监控场景地理位置、场景描述。

6.根据权利要求1或2所述的集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控系统，其特征是：所述关联映射表的格式为XML格式。

7.一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控方法，其特征在于基于权利要求1所述的机房监控系统，步骤如下：

步骤一、采集服务器配置：

将监控单元连接各智能设备监测点，监控单元通过采集协议可以采集对应动力环境设备的实时监测点数据，所述监控单元中设有采集动态库，采集动态库与各智能设备监测点的动力设备、环境设备关联，采集动态库实时存储监测数据；同时监控单元还上传一份监测点数据与设备资产数据的关联映射表；

步骤二、数据采集层配置：

S1.建立监控单元与监控中心的关联关系；

S2.采集数据入库：通过自动入库程序将采集到的数据按照一定格式自动存入数据库；

步骤三、应用服务层配置：

S1.资产数据导入：按照一定的格式填写相关资产信息内容，形成资产数据表文件，然后导入到系统中，资产数据表通过内在的关联映射表与监控单元建立起关联关系；

S2.监控单元信息导入或添加：按照一定的格式填写相关监控单元信息内容，形成监控单元表文件，然后导入到系统中，通过关联映射表建立起监控单元与监控场景的关联关系；

S3.监控场景信息导入或添加：按照一定的格式填写相关监控场景信息内容，形成监控场景表文件，然后导入到系统中；

8.根据权利要求7所述一种集数据采集、资产导入、数据呈现于一体的可无编码配置的机房监控方法，其特征在于：应用服务层配置时导入的资产数据表文件、监控单元表文件、监控场景表文件的文件格式为XML格式或Excel格式。