CN116743804A - 一种机房可视化监管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机房可视化监管系统，包括动环采集子系统、安防监控子系统、告警性能配置采集子系统、物联管理平台、告警处理平台以及可视化机房监管平台，通过多个子系统和平台实现数据自动采集处理、人员管理、告警分析以及运维巡检闭环管理，为机房运维管理带来新思路，提升机房运维数字化、智慧化水平，该系统打破机房各监控子系统壁垒，实现各系统异构数据的融合处理，为一体化管理奠定基础；通过可视化机房监管平台解决传统巡检效率低下、巡检结果滞后，无法及时发现问题，造成隐患的问题；通过多场景的融合贯通，将传统粗放型机房管理方式变革为精益化管理模式，实现机房管理安全化、监控数字化、运维无人化。
Description
技术领域
本发明属于智能工厂系统技术领域，具体涉及一种机房可视化监管系统。
背景技术
现有机房虽然建设有动环监控系统、门禁视频系统、各类专业设备网管系统，但各系统自成体系，场景难以贯通，没有统一体系，数据无法共享，机房的管理人员、运维人员无法准确直观了解到机房内设备数据和/或设施数量；各类设备和/或设施地址以及使用情况；各类设备和/或设施之间连接情况和应用情况；设备和/或设施当前状态和存在问题，且无法做到监控、运维、巡检闭环管理。
随着数字化、精细化管理的实际需要，以专业网管监测为主的机房运维已经无法满足机房多业务数据共享、故障智能处置的需求，各业务系统融合的矛盾越来约突出，如何改善运营成本、信息安全、管理效率成为亟需解决的问题。
为此，有研究人员和厂商利用三维图形模型技术、数据可视化技术开发了可视化机房管理系统，但仍存在以下问题：1)机房内物理资源数据无法准确实时更新，长时间下，系统无法使用更新数据，或者采用表格导入更新数据会导致数据整理复杂且安全性不够；2)专业设备告警无法有效展示，管理人员及运维人员被迷失在海量的无效告警之中，告警无法定位问题根源，设备故障无法及时修复；3)进入机房的人员安全管控手段单一，无法做到监控、运维、检修的闭环管理；4)没有统一物联体系，容易造成重复性投入。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明的目的是提供一种机房可视化监管系统，同时多模态数据进行三维可视化实时呈现，实现机房的智能监管。
为实现上述发明目的，实施例还提供了一种机房可视化监管系统，包括动环采集子系统、安防监控子系统、告警性能配置采集子系统、物联管理平台、告警处理平台、可视化机房监管平台，
所述动环采集子系统用于采集环境数据、动力数据以及动环告警数据并通过统一接口上传至物联管理平台；
所述安防监控子系统用于采集门禁与视频数据并进行安防监控处理，并上传门禁与视频数据以及安防监控处理结果至物联管理平台；
所述物联管理平台用于接收并分类管理接收数据，实时同步接收数据至可视化机房监管平台，同时将动环告警数据上传至告警处理平台；
所述告警性能配置采集子系统用于采集机房内物理设备的告警数据、性能数据以及配置数据，并通过统一接口上传至告警处理平台；
所述告警处理平台用于对接收数据进行有效性分析后，上传经过有效性分析的数据至可视化机房监管平台，还对告警数据进行告警分析，并上传告警分析结果至可视化机房监管平台；
所述可视化机房监管平台包括可视化机房，用于将接收数据结合可视化机房进行可视化呈现，同时实现设备管理、路由管理、智能运维。
优选地，所述环境数据包括机房温湿度、水浸、红外、空调、消防，这些环境数据被同步到可视化机房监管平台结合机房场景三维模型进行实时显示，以实现环境监控。
优选地，所述动力数据包括动力设备的电压值、电流值、工作状态，其中，动力设备包括交流电源柜、直流电源柜、不间断电源、蓄电池，这些动力数据被同步到可视化机房监管平台结合机房场景三维模型进行实时显示，以实现动力监控。
优选地，所述动环告警数据包括环境监测设备基于环境数据生成的告警数据、动力设备基于动力数据生成的告警数据。
优选地，所述安防监控子系统通过门禁摄像头采集跟随人员的第一人脸图像，在进行安防监控处理时，将第一人脸图像与从物联管理平台提取的权限人员的人脸图像进行对比分析，识别无权限的跟随人员并反馈至门禁屏幕中，同时语音提示；
还通过机房内视频摄像头采集跟随人员的第二人脸图像，在进行安防监控处理时，将第二人脸图像与从物联管理平台提取的权限人员的人脸图像进行对比分析，识别无权限的跟随人员并生成安防监控告警，该安防监控告警作为安防监控处理结果上传至物联管理平台并进行语音提示。
优选地，所述告警处理平台基于从告警性能配置采集子系统接收的机房内物理设备的告警数据、从物联管理平台接收的动环告警数据进行告警分析，在告警分析过程中，通过告警关联定位分析、告警预处理确认实际故障引起且不可修复的告警数据以及基于该告警数据符合前传规则的告警数据，并将这些告警数据作为告警分析结果上传至可视化机房监管平台。
优选地，所述有效性分析是指通过数据标准化、过滤压缩规则，达到告警数据、性能数据以及配置数据屏蔽厂家、网管版本差异、无效数据的作用；
告警关联定位分析是指基于可灵活配置的关联规则，在符合关联规则的告警故障产生时，会结合设备拓扑、发生时间以及关联的相关告警数据进行分析，自动追溯故障源；
告警预处理是指基于可配置的预处理规则，在触发条件时自动调用预处理流程，对故障进行尝试性修复以及确认实际故障引起且不可修复的告警数据以及基于该告警数据符合前传规则的告警数据。
优选地，所述可视化机房监管平台在进行设备管理时，对于机房内的有源且有网管管理的物理设备，通过对接网管获取物理和逻辑的配置数据，实现物理设备的动态更新，同时通过告警处理平台下发新配置数据至机房内物理设备，对于无源设备或无网管的物理设备，通过流程人工进行配置数据更新，以实行可视化机房监管平台中配置数据与机房内物理设备的配置数据相同。
优选地，所述可视化机房监管平台在进行路由管理时，实现机房内物理端口的连接管理和业务端口的连接管理。
优选地，所述可视化机房监管平台预制巡检计划，基于巡检计划能够结合机房场景三维模型及实时显示数据、设备管理以及路由管理生成具体巡检任务，运维人员能够通过机房可视化监管系统辅助线上完成巡检任务，还能根据巡检任务结果定期生成检修工作报告报表。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果至少包括：
通过多个子系统和平台实现数据自动采集处理、人员管理、告警分析以及运维巡检闭环管理，为机房运维管理带来新思路，提升机房运维数字化、智慧化水平，该系统打破机房各监控子系统壁垒，实现各系统异构数据的融合处理，为一体化管理奠定基础；通过可视化机房监管平台解决传统巡检效率低下、巡检结果滞后，无法及时发现问题，造成隐患的问题；通过多场景的融合贯通，将传统粗放型机房管理方式变革为精益化管理模式，实现机房管理安全化、监控数字化、运维无人化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是实施例提供的机房可视化监管系统的结构示意图；
图2是实施例提供的结合监管对象的机房可视化监管系统的结构示意图；
图3是实施例提供的可视化机房监管平台实现功能示意图。
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，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
为实现机房的智能化管理，实施例提供了如图1所示的机房可视化监管系统，该监控系统包括动环采集子系统、安防监控子系统、告警性能配置采集子系统、物联管理平台、告警处理平台、可视化机房监管平台，通过这些子系统和平台的协同作用，实现机房设备的数据采集、人员管理、告警分析、设备管理和路由管理以及运维巡检，进而实现机房可视化监管。
鉴于机房已建动环系统的情况，为保证存量利旧，避免重复投资，可以对动环数采子系统进行双向转发，以便保留原有动环监控平台，物联管理平台完成全量数据汇聚、上报工作。机房内各类设备数据通过统一采集、分析、处理后上送至可视化机房监管平台，该平台可以实时展示各类设备数据并通过接口下发配置数据。
实施例中，如图2所示，动环采集子系统用于采集环境数据、动力数据以及动环告警数据并通过统一接口上传至物联管理平台，实现包括动力监控和环境监控的动环监控。其中，环境数据包括机房温湿度、水浸、红外、空调、消防等，这些环境数据被同步到可视化机房监管平台结合机房场景三维模型进行实时显示，以实现环境监控。动力数据包括交流电源柜、直流电源柜、不间断电源(UPS)以及蓄电池等动力设备的电压值、电流值、工作状态等，这些动力数据被同步到可视化机房监管平台结合机房场景三维模型进行实时显示，以实现动力监控。动环告警数据包括环境监测设备基于环境数据生成的告警数据、动力设备基于动力数据生成的告警数据。以上这些环境数据和动力数据以及动环告警数据均利用动环采集设备进行直采或协采得到。
具体地，针对动力监控，主要针对电源系统的监控，包括在交流、直流配电柜中增加电流互感器，监测其电压、电流等参数的实时数据、历史数据、告警数据；在开关电源柜中增加开关状态采集器，监测其市电主路开关开/关状态及告警数据；蓄电池通过增加电流传感器，监测电池组的单体电压、电池温度、电池内阻、充放电电流、电池组总电压的实时数据、历史数据、告警数据。
具体地，针对环境监控，主要针对机房内的环境系统的监控，包括在精密空调中通过加装传感器，实时监测空调压缩机工作状态，进而直接判断空调运行状态以及空调温度实时值、告警数据。在老旧空调进/出口加装温度传感器，检测风口温度，监控空调温度实时值以及告警数据。在机房内新增水浸传感器，实现对机房漏水实时状态、历史状态以及告警数据的监测。在机房内新增温湿度传感器，实现对机房温湿度实时状态、历史状态以及告警数据的监测。在机房内新增烟雾传感器，实现对机房消防的实时监测。
实施例中，如图2所示，安防监控子系统用于采集门禁与视频数据并进行安防监控处理，并上传门禁与视频数据以及安防监控处理结果至物联管理平台。其中，安防监控包括门禁监控和机房内视频监控，利用机房门禁摄像头和机房内视频摄像头进行联动识别分析，判断进入机房的人员权限。
具体地，针对门禁监控，通过门禁摄像头采集跟随人员的第一人脸图像，在进行安防监控处理时，将第一人脸图像与从物联管理平台提取的权限人员的人脸图像进行对比分析，识别无权限的跟随人员并反馈至门禁屏幕中，同时语音提示。其中，权限人员是指具有进入机房权限的工作人员，该工作人员的人脸图预存管理在物联管理平台。
具体地，针对机房内视频监控，通过机房内视频摄像头采集跟随人员的第二人脸图像，在进行安防监控处理时，将第二人脸图像与从物联管理平台提取的权限人员的人脸图像进行对比分析，识别无权限的跟随人员并生成安防监控告警，该安防监控告警作为安防监控处理结果上传至物联管理平台并进行语音提示。
当然，在安防监控子系统中，具有权限的权限人员可对无权限人员进行临时设置，使之具有权限以方便进入机房。
实施例中，物联管理平台用于接收并分类管理接收数据，实时同步接收数据至可视化机房监管平台，同时将动环告警数据上传至告警处理平台。该物联管理平台作作为动环采集子系统、安防监控子系统与可视化机房监管平台的中转平台，主要用于分类管理环境数据、动力数据、动环告警数据门禁与视频数据以及安防监控处理结果。
实施例中，如图2所示，告警性能配置采集子系统用于采集机房内物理设备的告警数据、性能数据以及配置数据，并通过统一接口上传至告警处理平台。其中，物理设备包括传输设备、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体系统)设备、数据通信设备、接入设备。传输设备是连接交换机与交换机之间的通信线路。常用的传输媒介包括架空明线、电缆、光缆和无线电波等。IMS设备是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。数据通信设备是指数据通信系统中交换设备、传输设备和终端设备的总称，指利用有线、无线的电磁或光，发送、接收或传送二进制数据的硬件和软件系统组成的电信设备，包括：数据终端、帧中继设备、ATM交换机、综合业务交换系统、软交换设备、路由设备、IP电话网关与网守、网络接入服务器、局域网管理、数字交叉连接设备、DDN设备、以太网交换设备、媒体网关设备等。接入设备常用于远程的访问网络资源，普通的接入设备包括路由器、复用器和调制调节器。
以上这些物理设备的性能数据包括传输速率、带宽、吞吐量、时延、利用率、误码率、差错率、接通率、接通时延、网络中断率、接通话务量、占用话务量、网络注册成功率、CPU使用率、内存使用率等，告警数据包括告警名称、告警信息、告警位置、设备名称、告警级别、告警发生时间等，配置数据包括设备、框、槽的增删变化、端口上线/下线等。
实施例中，告警处理平台通过协议接口实现与专业网管的对接，获得物理设备的告警数据、性能数据以及配置数据，并对接收数据进行有效性分析后，上传经过有效性分析的数据至可视化机房监管平台，还对告警数据进行告警分析，并上传告警分析结果至可视化机房监管平台，以实现自顶向下融合各专业的网络管理，达到网络、业务、服务的端到端的告警监控。具体地，基于从告警性能配置采集子系统接收的机房内物理设备的告警数据、从物联管理平台接收的动环告警数据进行告警分析，在告警分析过程中，通过告警关联定位分析、告警预处理，确认实际故障引起且不可修复的告警数据以及基于该告警数据符合前传规则的告警数据，并将这些告警数据作为告警分析结果上传至可视化机房监管平台。
其中，有效性分析是指通过数据标准化、过滤压缩规则，达到告警数据、性能数据以及配置数据屏蔽厂家、网管版本差异、无效数据的作用，以便于统一理解。告警关联定位分析是指基于可灵活配置的关联规则，在符合关联规则的告警故障产生时，会结合设备拓扑、发生时间以及关联的相关告警数据进行分析，自动追溯故障源。告警预处理是指基于可配置的预处理规则，在触发条件时自动调用预处理流程，对故障进行尝试性修复以及确认实际故障引起且不可修复的告警数据以及基于该告警数据符合前传规则的告警数据，这些告警数据将在列表中展现给运维人员，同时语音提示。
其中，过滤压缩规则是指针对系统中的大量告警数据进行处理，在保证信息不丢失的前提下，通过一定的算法或规则对告警信息进行过滤和压缩，以避免过多的重复告警和冗余信息对监控人员的干扰和误判。
关联规则是指根据网络的连通性及整体性，把单点故障放在整个网络的层面分析,实现不同网元间同源告警的关联，有效降低告警、派单数量。
预处理规则是指根据故障处理的经验，配置自动处理的流程，可以定义预处理规则触发的条件，预处理流程，规则的生效时间，以及查看操作日志等，预处理流程定义故障处理的各个环节，每个环节通过调用平台的网络核心能力，或外部服务来执行相应的动作。环节与环节间的关系，由条件配置决定，可以顺序执行，可以并行执行，也可以根据服务结果决定是否执行。
前传规则理解为预设的一些规则和行动无法自动完成告警处理后，用自动地将告警事件传递给相关的处理人员和系统，以确保及时响应和处理。
实施例中，如图3所示，可视化机房监管平台包括可视化机房，通过对机房场景三维高度建模还原机房的环境、内部风格、房间布局和设备摆放，具体地，包含了机房、机柜/机架、设备、板卡、端口连接等，在可视化机房内进行物理设备的上下架管理，将物理设备与数据进行绑定，通过数据接口实时呈现机房、机柜空间容量、承重容量，动力设备的功率容量，各专业设备的端口使用情况、端口之间的连接情况，业务链路的完整路由情况。在可视化机房内，通过数据接口将环境数据、动力数据、安防监控处理结果、告警分析结果、物理设备的告警数据、性能数据以及配置数据等接收数据与可视化机房绑定，通过图形化进行数据可视化呈现，这样通过网页、大屏进行交互，能够实现动环监控、安防监控、告警监控。
如图3所示，可视化机房监管平台还能够实现设备管理、路由管理、智能运维。
具体地，设备管理主要是指机房内物理资源管理，包括机房管理、机架/机柜管理、有源/无源设备管理、板卡管理、端口管理、动力设备管理、辅助设施管理。可视化机房监管平台在设备管理时，对于机房内的有源且有网管管理的物理设备，通过对接网管获取物理和逻辑的配置数据，实现物理设备的动态更新，保障系统内资源数据与现实设备统一，同时通过告警处理平台下发新配置数据至机房内物理设备，对于无源设备或无网管的物理设备，通过流程人工进行配置数据更新，以实行可视化机房监管平台中配置数据与机房内物理设备的配置数据相同。
针对路由管理，可视化机房监管平台在进行路由管理时，实现机房内物理端口的连接管理和业务端口的连接管理。其中，物理端口连接管理指的是物理设备端口与端口之间的连接关系。业务端口连接管理是以一条业务链路为视角，管理组成该条业务链路的跨专业、跨设备的多个物理设备端口之间的连接关系。通过管理这两种连接关系，以保持显示端口使用情况与系统数据的统一。对于有网管管理的设备，通过数据接口验证其端口关联的有效性。具体实现时，编写端口映射表，即在机房监管平台中，可以编写一个端口映射表，将需要关联的物理端口和业务端口之间建立映射关系。具体实现时还配置硬件设备，即将将需要关联的硬件设备连接到机房监管平台中，在配置过程中，需要将硬件设备与对应的物理端口进行绑定。
针对智能运维，可视化机房监管平台预制巡检计划，基于巡检计划能够结合机房场景三维模型及实时显示数据、设备管理以及路由管理生成具体巡检任务，运维人员能够通过机房可视化监管系统辅助线上完成巡检任务，还能根据巡检任务结果定期生成检修工作报告报表。
上述实施例提供的机房可视化监管系统，通过物联装置与接口、三维虚拟化、数据分析关联，实现设备数据自动采集处理、人员/资产管理、告警关联分析及自动处理、机房可视化管理、运维巡检闭环管理，为机房运维管理带来新思路，提升机房运维数字化、智慧化水平。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机房可视化监管系统，其特征在于，包括动环采集子系统、安防监控子系统、告警性能配置采集子系统、物联管理平台、告警处理平台、可视化机房监管平台，
所述动环采集子系统用于采集环境数据、动力数据以及动环告警数据并通过统一接口上传至物联管理平台；
所述安防监控子系统用于采集门禁与视频数据并进行安防监控处理，并上传门禁与视频数据以及安防监控处理结果至物联管理平台；
所述物联管理平台用于接收并分类管理接收数据，实时同步接收数据至可视化机房监管平台，同时将动环告警数据上传至告警处理平台；
所述告警性能配置采集子系统用于采集机房内物理设备的告警数据、性能数据以及配置数据，并通过统一接口上传至告警处理平台；
所述告警处理平台用于对接收数据进行有效性分析后，上传经过有效性分析的数据至可视化机房监管平台，还对告警数据进行告警分析，并上传告警分析结果至可视化机房监管平台；
所述可视化机房监管平台包括可视化机房，用于将接收数据结合可视化机房进行可视化呈现，同时实现设备管理、路由管理、智能运维。
2.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述环境数据包括机房温湿度、水浸、红外、空调、消防，这些环境数据被同步到可视化机房监管平台结合机房场景三维模型进行实时显示，以实现环境监控。
3.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述动力数据包括动力设备的电压值、电流值、工作状态，其中，动力设备包括交流电源柜、直流电源柜、不间断电源、蓄电池，这些动力数据被同步到可视化机房监管平台结合机房场景三维模型进行实时显示，以实现动力监控。
4.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述动环告警数据包括环境监测设备基于环境数据生成的告警数据、动力设备基于动力数据生成的告警数据。
5.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述安防监控子系统通过门禁摄像头采集跟随人员的第一人脸图像，在进行安防监控处理时，将第一人脸图像与从物联管理平台提取的权限人员的人脸图像进行对比分析，识别无权限的跟随人员并反馈至门禁屏幕中，同时语音提示；
还通过机房内视频摄像头采集跟随人员的第二人脸图像，在进行安防监控处理时，将第二人脸图像与从物联管理平台提取的权限人员的人脸图像进行对比分析，识别无权限的跟随人员并生成安防监控告警，该安防监控告警作为安防监控处理结果上传至物联管理平台并进行语音提示。
6.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述告警处理平台基于从告警性能配置采集子系统接收的机房内物理设备的告警数据、从物联管理平台接收的动环告警数据进行告警分析，在告警分析过程中，通过告警关联定位分析、告警预处理确认实际故障引起且不可修复的告警数据以及基于该告警数据符合前传规则的告警数据，并将这些告警数据作为告警分析结果上传至可视化机房监管平台。
7.根据权利要求6所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述有效性分析是指通过数据标准化、过滤压缩规则，达到告警数据、性能数据以及配置数据屏蔽厂家、网管版本差异、无效数据的作用；
告警关联定位分析是指基于可灵活配置的关联规则，在符合关联规则的告警故障产生时，会结合设备拓扑、发生时间以及关联的相关告警数据进行分析，自动追溯故障源；
告警预处理是指基于可配置的预处理规则，在触发条件时自动调用预处理流程，对故障进行尝试性修复以及确认实际故障引起且不可修复的告警数据以及基于该告警数据符合前传规则的告警数据。
8.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述可视化机房监管平台在进行设备管理时，对于机房内的有源且有网管管理的物理设备，通过对接网管获取物理和逻辑的配置数据，实现物理设备的动态更新，同时通过告警处理平台下发新配置数据至机房内物理设备，对于无源设备或无网管的物理设备，通过流程人工进行配置数据更新，以实行可视化机房监管平台中配置数据与机房内物理设备的配置数据相同。
9.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述可视化机房监管平台在进行路由管理时，实现机房内物理端口的连接管理和业务端口的连接管理。
10.根据权利要求1所述的机房可视化监管系统，其特征在于，所述可视化机房监管平台预制巡检计划，基于巡检计划能够结合机房场景三维模型及实时显示数据、设备管理以及路由管理生成具体巡检任务，运维人员能够通过机房可视化监管系统辅助线上完成巡检任务，还能根据巡检任务结果定期生成检修工作报告报表。
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