CN111787057B - 一种校园网机房数据中心机房自动管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，属于自动管理领域，包括显示层、应用层、采集层和设备层。通过传感器监控机房环境数据，并通过自动控制的方式解决机房出现意外突发情况，可以更好解决了现有人工检查所存在的缺陷，实现系统报警的及时性、高可靠性，实现全天候、不间断地实时监控管理学院校园网数据中心机房，以将数据中心机房的实时情况推送给网络中心机房管理教师，教师可以通过计算机、手机或平板电脑等设备上方便及时管理机房，达到预警管理的目的，并通过红外温度检测的方式对机柜内的设备进行实时的而检测，当出现故障时，可以快速的感知并定位，是的管理可以快速的更换等，更好的维护了机房的实时性。

Description

一种校园网机房数据中心机房自动管理系统

技术领域

本发明涉及自动管理领域，尤其涉及一种校园网机房数据中心机房自动管理系统。

背景技术

目前，院校园网的中心机房管理还是停留在人工值班的方式，中心机房的检查记录主要是填写《网络中心机房安全检查表》，供电、UPS、温湿度、漏水、防雷主要靠人去看、去感受温度的高低等等。经过和网络系统管理室主任、软件资源管理室主任、图书与信息中心的干事交流，发现这种管理模式存在着很多弊端：

①故障报警速度慢：目前校园网数据中心机房管理是人工值班的方式检查的，但是机房里的设备工作时间是每周7(天)×24(小时)，图书与信息中心的老师人力有限，一天最多只能安排检查几次机房，然而中心机房的物理环境变化是在某一时间点的问题，比如：夏天，机房空调坏了，最多半个小时，机房里面的温度就升到50度，严重的影响了校园网运行。机房物理环境变化没有被发现，错过了最佳处理时间，影响到校园网正常运行，甚至会造成灾难。

②机房管理的工作繁琐：由于我院校园网数据中心机房设在办公楼的顶楼，并分成两间，每一间管理员去检查都要填写《网络中心机房安全检查表》来完成一次检查。由于机房在顶楼相对来说室内的温度比较容易升高；屋顶门窗漏水的可能性也更大；防雷设备通过自带的装置检查是否有故障，又在防静电地板的下面，检查要撬开防静电地板；供电、温度等没有设备检查完全依赖检管理员观察。

③对管理人员的综合素质要求较强：目前校园网数据中心机房的管理是人工值班的方式排查故障，检查人员看机房的ups、服务器、空调等设备自带的检查设备是否有故障，这对检查人员的专业素质要求高；检查机房是否漏水、温湿度、电压是否正常要求检查人员细心；对物理环境的变化进行分析：对校园网的交换机、服务器等的影响。由此可以看出，对我院的数据中心机房进行管理是一项繁琐、持久、专业等综合性质较强的工作。

④不方便排查故障产生的原因：由于中心机房的是通过人工值班的方式管理，管理数据主要是通过填写纸质的《网络中心机房安全检查表》。纸质的文档不方便保存和查询，出现故障时要回查产生故障的原因非常不方便，甚至查不出来。

除了上述四点，还有诸如不能快捷、实时的获知中心机房物理环境的情况，也不能把这些情况和产生的故障联系起来，并且也不符合《信息系统安全等级保护基本要求》等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，解决背景技术中提到的技术问题。

一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，包括显示层、应用层、采集层和设备层，所述采集层与设备层连接，所述采集层经应用层与显示层连接，所述应用层包括报警网管模块、业务管理模块和数据库模块，所述业务管理模块与采集层和数据库模块连接，所述报警网管模块与业务管理模块连接，所述业务管理模块用于接收采集层传入的数据，并对税局进行分类，传给数据库模块存储，同时对比设定的检测状态数据，当检测到采集状态值超出设定值时，把超出设定值状态数据传给报警网管模块，并对超出设定值状态数据进行标记传给数据库模块进行存储。

所述报警网管模块包括警告过滤子模块、警告管理子模块和报警子模块，所述警告过滤子模块用于把业务管理模块传入的超出设定值状态数据进行过滤，过滤的过程为，接收30-50次超出设定值状态数据，然后对相同设备的状态数据进行存入一个数组，然后对数组内的数据进行数值排列，并且数组内的每个数据标上采集的时间标签，然后与设定值进行一一作差值比较，同事在预设的设定值上标注危险值为正或者为负，当标注的危险值为正时，差值比较的数据逐渐增大，警告过滤子模块保留所有数据，并输出警告等级为高级，当差值比较的数据逐渐减小时，警告过滤子模块将数据过滤掉，当差值比较的数据为凌乱分布时，丢弃最小值，继续做差值比较，直到差值数据成递增或者递减分布，所述警告管理子模块用于接收警告过滤子模块的警告等级，并根据警告等级进行安排相应的报警方式，并把报警方式传给报警子模块进行处理，报警方式包括邮件报警、屏幕显示报警、声音报警、短信报警和电话报警，电话报警为自动打电话给机房当天管理人员。

所述业务管理模块包括服务监控子模块、调度子模块和事件产生交互子模块，所述服务监控子模块实时监测采集层传回的数据，并对数据进行分类，传给数据库模块存储，同时与数据库模块中预设值进行对比，当对比出现超出设定值时，调度子模块开始调度时间标签数据和设备信息，并对数据增加时间标签和设备信息，事件产生交互子模块根据超出设定值数据、时间标签和设备信息生成时间，并把事件信息传给数据库模块存储和传给报警网管模块。

所述采集层包括电压电流监测模块、电量检测模块、备用电源启动模块、漏电检测模块、机柜内红外温度图像监测模块、控制器模块、温湿度检测模块、空调状态检测模块、备用空调启动模块和通信模块，所述采集层包括电压电流监测模块、电量检测模块、备用电源启动模块、漏电检测模块、机柜内红外温度图像监测模块、温湿度检测模块、空调状态检测模块、备用空调启动模块和通信模块均与控制器模块连接，所述电压电流监测模块检测机房的实施电压和电流，当出现突增电压或者电流时，采集并上传，同时当检测到没有电时，备用电源启动模块启动备用电源，保持机房的通电，电量检测模块用于间隔检测机房的电表数据，用于远程查看机房的用电情况，并根据用电情况判断出机房的工作量，所述漏电检测模块用于检测机柜客体是否出现漏电的情况，所述温湿度检测模块用于检测机房的实时温湿度情况，所述空调状态检测模块用于检测空调的实时工作状态，所述备用空调启动模块用于当监测到常用空调停止工作，并且环境温度高于预设值时，启动，所述通信模块用于通信长传数据，所述机柜内红外温度图像监测模块为设置在机柜内的若干个红外摄像头。

所述机柜内红外温度图像监测模块的红外摄像头通过实时采集机柜内的设备视频图像，并通过红外成像，当其中一个设备出现温度过程时，采集上报并把设备的信息一起上传报给机房管理员，管理员根据设备信息找出温度过高或者损坏的设备。

所述显示层包括PC机或者手机上安装的监测软件，用于实时查看机房的环境数据，同时出现报警时，监测软件发出提示信息。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明通过传感器监控机房环境数据，并通过自动控制的方式解决机房出现意外突发情况，可以更好解决了现有人工检查所存在的缺陷，实现系统报警的及时性、高可靠性，实现全天候、不间断地实时监控管理学院校园网数据中心机房，以将数据中心机房的实时情况推送给网络中心机房管理教师，教师可以通过计算机、手机或平板电脑等设备上方便及时管理机房，达到预警管理的目的，并通过红外温度检测的方式对机柜内的设备进行实时的而检测，当出现故障时，可以快速的感知并定位，是的管理可以快速的更换等，更好的维护了机房的实时性。

附图说明

图1是本发明的系统架构图。

图2是本发明的采集层模块框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1-2所示，根据本发明的一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，包括显示层、应用层、采集层和设备层，所述采集层与设备层连接，所述采集层经应用层与显示层连接，所述应用层包括报警网管模块、业务管理模块和数据库模块，所述业务管理模块与采集层和数据库模块连接，所述报警网管模块与业务管理模块连接，所述业务管理模块用于接收采集层传入的数据，并对税局进行分类，传给数据库模块存储，同时对比设定的检测状态数据，当检测到采集状态值超出设定值时，把超出设定值状态数据传给报警网管模块，并对超出设定值状态数据进行标记传给数据库模块进行存储。

根据我院校园网数据中心机房管理的实际需求，校园网数据中心机房智慧化管理系统架构如图1所示，主要包括四层:设备层、采集层、应用层、显示层。

各功能层的具体设计

设备层:主要通过传感器模块监控机房环境中的温湿度、漏水、烟雾、明火、电压等；智能设备模块监控是指把原有设备本身采用智能化的管理监控整合到校园网数据中心机房智慧化管理系统中来。通过这两个途径来获取机房的物理环境实时数据。

采集层：主要负责收集设备层的数据并和应用层通信。通过RS485总线方式收集传感器监控获取的数据，通过TCP/IP协议获取智能设备的监控的数据；对采集的数据进行处理通过网络向上和应用层通讯。

应用层：负责将采集层数据进行整理、分类和储存。通过和智慧化管理数据库比对判断有多少数据达到系统设置的峰值，是否要推送报警信息。应用层分为两个模块：报警网管模块、业务管理模块。

显示层：主要负责进行相关数据显示，管理人员可以通过客户端的浏览器、APP快捷便利的查看设备的运行状态，对数据中心机房进行智慧化管理。

机房传感器管理模块：管理数据中心机房中的温湿度、漏水、烟雾、明火、电压等传感器模块，例如：温湿度传感器模块，实现对数据中心机房的温湿度采集，采集点要根据我院数据中心机房的实际情况，为了更准确更全面的采集数据中心机房温湿度本课题分多个温湿度采集点进行采集，当任一个采集点的数据和设定的智慧化管理参数发生变化时，通过软件系统，自动弹出报警画面，并推送报警信息到客户端，其他模块功能也与温湿度模块相类似。

智能设备管理模块：是指某些设备本身也采用了智能化的管理模块，像： UPS、精密空调、智能机柜等，利用这些设备本身的通信协议整合到校园网数据中心机房智慧化管理系统中，当设备发生故障时，通过软件系统，会自动弹出报警画面，推送报警信息到客户端。

软件系统组成：

以我院校园网数据中心机房管理的实际情况为出发点，结合物联网和移动互联网通信技术的嵌入式系统及《信息系统安全等级保护基本要求》，构建基于我院校园网数据中心机房智慧化管理数据库的管理系统，并部署在一台的服务器中。因此校园网数据中心机房智慧化管理系统的软件系统，包含：构建智慧化管理数据库、嵌入式监控系统的应用、移动APP系统的应用。

通过智慧化管理数据库内的数据，结合设备层和采集层收集的现场数据比对，完成数据收集、处理、设备控制及数据存储等功能，智慧化管理服务器(Server)实现对机房进行智慧化管理，包括将采集到的原始数据进行分析处理，并将原始数据及处理结果提交数据库进行存储。当有设备故障报警时，智慧化管理服务器(Server)会自动弹出报警画面，推送报警信息到客户端。

客户端模块：客户端软件(Client)指终端的浏览器或手机APP应用，能提供直观、友好的管理界面、实时数据显示界面、报警界面等人机交互界面。用户可通过客户端软件(Client)查看数据中心机房的实时数据，当有设备报警时客户端软件(Client)可弹出报警设备画面，并接受报警信息，提醒管理人员进行及时的报警处理。

数据中心机房智慧化管理系统的构建，实现全天候、不间断地实时监控管理学院校园网数据中心机房，为我院的校园网核心部分——数据中心机房保驾护航。

校园网数据中心机房智慧化管理系统的可以将数据中心机房的实时情况推送给网络中心机房管理教师，教师可以通过计算机、手机或平板电脑等设备上方便及时管理机房，达到预警管理的目的。

如图1所示，所述报警网管模块包括警告过滤子模块、警告管理子模块和报警子模块，所述警告过滤子模块用于把业务管理模块传入的超出设定值状态数据进行过滤，过滤的过程为，接收30-50次超出设定值状态数据，然后对相同设备的状态数据进行存入一个数组，然后对数组内的数据进行数值排列，并且数组内的每个数据标上采集的时间标签，然后与设定值进行一一作差值比较，同事在预设的设定值上标注危险值为正或者为负，当标注的危险值为正时，差值比较的数据逐渐增大，警告过滤子模块保留所有数据，并输出警告等级为高级，当差值比较的数据逐渐减小时，警告过滤子模块将数据过滤掉，当差值比较的数据为凌乱分布时，丢弃最小值，继续做差值比较，直到差值数据成递增或者递减分布，所述警告管理子模块用于接收警告过滤子模块的警告等级，并根据警告等级进行安排相应的报警方式，并把报警方式传给报警子模块进行处理，报警方式包括邮件报警、屏幕显示报警、声音报警、短信报警和电话报警，电话报警为自动打电话给机房当天管理人员。

所述业务管理模块包括服务监控子模块、调度子模块和事件产生交互子模块，所述服务监控子模块实时监测采集层传回的数据，并对数据进行分类，传给数据库模块存储，同时与数据库模块中预设值进行对比，当对比出现超出设定值时，调度子模块开始调度时间标签数据和设备信息，并对数据增加时间标签和设备信息，事件产生交互子模块根据超出设定值数据、时间标签和设备信息生成时间，并把事件信息传给数据库模块存储和传给报警网管模块。

如图2所示，所述采集层包括电压电流监测模块、电量检测模块、备用电源启动模块、漏电检测模块、机柜内红外温度图像监测模块、控制器模块、温湿度检测模块、空调状态检测模块、备用空调启动模块和通信模块，所述采集层包括电压电流监测模块、电量检测模块、备用电源启动模块、漏电检测模块、机柜内红外温度图像监测模块、温湿度检测模块、空调状态检测模块、备用空调启动模块和通信模块均与控制器模块连接，所述电压电流监测模块检测机房的实施电压和电流，当出现突增电压或者电流时，采集并上传，同时当检测到没有电时，备用电源启动模块启动备用电源，保持机房的通电，电量检测模块用于间隔检测机房的电表数据，用于远程查看机房的用电情况，并根据用电情况判断出机房的工作量，所述漏电检测模块用于检测机柜客体是否出现漏电的情况，所述温湿度检测模块用于检测机房的实时温湿度情况，所述空调状态检测模块用于检测空调的实时工作状态，所述备用空调启动模块用于当监测到常用空调停止工作，并且环境温度高于预设值时，启动，所述通信模块用于通信长传数据，所述机柜内红外温度图像监测模块为设置在机柜内的若干个红外摄像头。

所述机柜内红外温度图像监测模块的红外摄像头通过实时采集机柜内的设备视频图像，并通过红外成像，当其中一个设备出现温度过程时，采集上报并把设备的信息一起上传报给机房管理员，管理员根据设备信息找出温度过高或者损坏的设备。所述显示层包括PC机或者手机上安装的监测软件，用于实时查看机房的环境数据，同时出现报警时，监测软件发出提示信息。

通过红外温度检测设备，具有设备损坏快速定位的效果，是的管理更快的找出损害或者温度过高的设备，及时的检修或者更换等，保证机房运行的实时性。

本方案实现客户端能方便快捷的管理校园网数据中心机房，出现故障能推送报警信息到客户端，并能通过客户端远程登录设备进行故障处理，为我院校园网数据中心机房提供安全、可靠、便捷的管理系统。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，其特征在于：包括显示层、应用层、采集层和设备层，所述采集层与设备层连接，所述采集层经应用层与显示层连接，所述应用层包括报警网管模块、业务管理模块和数据库模块，所述业务管理模块与采集层和数据库模块连接，所述报警网管模块与业务管理模块连接，所述业务管理模块用于接收采集层传入的数据，并对税局进行分类，传给数据库模块存储，同时对比设定的检测状态数据，当检测到采集状态值超出设定值时，把超出设定值状态数据传给报警网管模块，并对超出设定值状态数据进行标记传给数据库模块进行存储；

所述报警网管模块包括警告过滤子模块、警告管理子模块和报警子模块，所述警告过滤子模块用于把业务管理模块传入的超出设定值状态数据进行过滤，过滤的过程为，接收30-50次超出设定值状态数据，然后对相同设备的状态数据进行存入一个数组，然后对数组内的数据进行数值排列，并且数组内的每个数据标上采集的时间标签，然后与设定值进行一一作差值比较，同时在预设的设定值上标注危险值为正或者为负，当标注的危险值为正时，差值比较的数据逐渐增大，警告过滤子模块保留所有数据，并输出警告等级为高级，当差值比较的数据逐渐减小时，警告过滤子模块将数据过滤掉，当差值比较的数据为凌乱分布时，丢弃最小值，继续做差值比较，直到差值数据成递增或者递减分布，所述警告管理子模块用于接收警告过滤子模块的警告等级，并根据警告等级进行安排相应的报警方式，并把报警方式传给报警子模块进行处理，报警方式包括邮件报警、屏幕显示报警、声音报警、短信报警和电话报警，电话报警为自动打电话给机房当天管理人员；

所述业务管理模块包括服务监控子模块、调度子模块和事件产生交互子模块，所述服务监控子模块实时监测采集层传回的数据，并对数据进行分类，传给数据库模块存储，同时与数据库模块中预设值进行对比，当对比出现超出设定值时，调度子模块开始调度时间标签数据和设备信息，并对数据增加时间标签和设备信息，事件产生交互子模块根据超出设定值数据、时间标签和设备信息生成时间，并把事件信息传给数据库模块存储和传给报警网管模块；

所述采集层包括电压电流监测模块、电量检测模块、备用电源启动模块、漏电检测模块、机柜内红外温度图像监测模块、控制器模块、温湿度检测模块、空调状态检测模块、备用空调启动模块和通信模块，所述采集层包括电压电流监测模块、电量检测模块、备用电源启动模块、漏电检测模块、机柜内红外温度图像监测模块、温湿度检测模块、空调状态检测模块、备用空调启动模块和通信模块均与控制器模块连接，所述电压电流监测模块检测机房的实施电压和电流，当出现突增电压或者电流时，采集并上传，同时当检测到没有电时，备用电源启动模块启动备用电源，保持机房的通电，电量检测模块用于间隔检测机房的电表数据，用于远程查看机房的用电情况，并根据用电情况判断出机房的工作量，所述漏电检测模块用于检测机柜客体是否出现漏电的情况，所述温湿度检测模块用于检测机房的实时温湿度情况，所述空调状态检测模块用于检测空调的实时工作状态，所述备用空调启动模块用于当监测到常用空调停止工作，并且环境温度高于预设值时，启动，所述通信模块用于通信长传数据，所述机柜内红外温度图像监测模块为设置在机柜内的若干个红外摄像头。

2.根据权利要求1所述的一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，其特征在于：所述机柜内红外温度图像监测模块的红外摄像头通过实时采集机柜内的设备视频图像，并通过红外成像，当其中一个设备出现温度过程时，采集上报并把设备的信息一起上传报给机房管理员，管理员根据设备信息找出温度过高或者损坏的设备。

3.根据权利要求2所述的一种校园网机房数据中心机房自动管理系统，其特征在于：所述显示层包括PC机或者手机上安装的监测软件，用于实时查看机房的环境数据，同时出现报警时，监测软件发出提示信息。

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