CN212009353U - 一种基础设施监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及监控技术领域，特别是涉及一种基础设施监控系统，监控系统包括：数据采集模块和数据处理模块；所述数据采集模块包括网络交换机和至少一个采集器，所述采集器包括多个接口，所述多个接口接入多类型的所述基础设施设备，所述采集器用于数据采集及数据预处理，所述网络交换机用于将处理后的数据传输到所述数据处理模块；所述数据处理模块包括监控网交换机和工作站、服务器及辅助设备，所述监控网交换机用于接收所述采集的数据，所述工作站用于实时监控，所述服务器用于数据处理、存储、画面及告警输出，所述辅助设备用于提供系统基准时间、网络安全及远程接口。通过本申请的基础设施监控系统架构，避免了因各监控设备的硬件系统架构不统一而造成监控系统使用效率低的问题。

Description

一种基础设施监控系统

技术领域

本实用新型涉及监控技术领域，特别是涉及一种基础设施监控系统。

背景技术

目前，现有的一些基础设施监控系统为多个独立区域系统并行运行，相互独立，每个独立区域系统由不同的厂家开发，均采用独立的组网方式、通信规约和采集装置等，在硬件系统架构方面没有统一，因而系统复杂。若独立区域的任一设备发生故障，因为各独立区域系统的监控设备如采集装置、网络设备、服务器等不能通用，所以必须由对应的基础设施设备提供商提供备件才能更换，因而监控系统使用效率低。

实用新型内容

针对现有基础设施监控系统中各监控设备的硬件系统架构不统一的问题，本实用新型提供了一种基础设施监控系统解决上述技术的不足。

一种用于基础设施设备的监控系统，包括：数据采集模块和数据处理模块；

所述数据采集模块包括网络交换机和至少一个采集器，所述采集器包括多个接口，所述多个接口接入多类型的所述基础设施设备，所述采集器用于数据采集及数据预处理，所述网络交换机用于将处理后的数据传输到所述数据处理模块；

所述数据处理模块包括监控网交换机和工作站、服务器及辅助设备，所述监控网交换机用于接收所述采集的数据，所述工作站用于实时监控，所述服务器用于数据处理、存储、画面及告警输出，所述辅助设备用于提供系统基准时间、网络安全及远程接口。

可选的，所述网络交换机包括接入交换机和采集交换机；

所述接入交换机包括A网接入交换机和B网接入交换机，所述A网接入交换机和所述B网接入交换机分别接入所述采集器不同端口；

所述采集交换机包括采集A网交换机和采集B网交换机，所述采集A网交换机与至少一个所述A网接入交换机连接，所述采集B网交换机与至少一个所述B网接入交换机连接。

可选的，所述服务器采用刀片式服务器或小型机。

可选的，所述服务器包括前置服务器、应用服务器、存储服务器和发布服务器。

可选的，所述辅助设备包括卫星授时装置，所述卫星授时装置采用SNTP、NTP、PTP协议。

可选的，所述辅助设备还包括远动装置，所述远动装置与监控网交换机连接，并将监控系统信息数据传输到数据中心基础设施管理系统。

可选的，所述辅助设备还包括单向隔离装置，所述单向隔离装置与所述监控网交换机连接，并将监控系统信息数据传送到所述发布服务器。

可选的，所述采集器为嵌入式采集器。

可选的，所述应用服务器、所述存储服务器和所述工作站的数量均为2个。

可选的，基础设施监控系统采用统一的软件平台，所述软件平台包括操作系统、数据库、后台和虚拟机；

所述基础设施监控系统采用统一的编程语言、控制逻辑、权限控制、告警配置、交互界面。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

本申请通过采集器对基础设施设备所传输的数据进行统一预处理，数据采集模块再将预处理后的数据传输到数据处理模块，监控系统的各个独立区域实现监测设备硬件系统架构的统一，独立区域若有任一监测设备发生故障，无需相应的基础设施设备提供商提供备件，极大地提升了监控系统的使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基础设施监控系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的基础设施监控系统架构图；

图3为本实用新型实施例提供的监控系统的监控方法流程图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

请参阅图1至2，本实施例提供一种基础设施监控系统，可以实现数据中心一体化的基础设施监控系统架构，解决目前基础设施监控系统各子系统硬件架构相互独立的问题。基础设施监控系统包括数据采集模块和数据处理模块。

其中，数据采集模块包括网络交换机和至少一个采集器，采集器用来采集基础设施设备的数据，采集器包括多个接口，多个接口接入多类型的基础设施设备，采集不同基础设施设备的数据，同时对数据进行统一处理，数据采集模块将预处理后的数据传输到数据处理模块；数据处理模块包括监控网交换机、工作站、服务器及辅助设备，其中，监控网交换机用来接收数据采集模块所采集的数据，工作站用于实时监控监控系统的运转情况，服务器用于数据处理、存储、画面及告警输出，辅助设备用于提供系统基准时间、网络安全及远程接口。实际工作中，工作站一般采用较高性能的工作站或台式机，分布于值班室、监控中心等位置，用于值班员、工程师实现对系统的监盘、操作、配置等工作。可选的，监控系统所采用的采集器的设备型号是一样的。

基础设施设备为变电所、动力站或机房等独立区域的设备，例如仪表、变压器、传感器、变频器、离心机及温湿度传感器等，这些设备配有唯一的名称、编码和通信地址。基础设施设备的通信接口、通信介质和通信规约不相同，基础设施设备的通信接口包括有网口和串口，基础设施设备的通信介质包括有网线、双绞线和光纤，设备的通信规约包括有TCP\IP、Modbus RTU、Modbus TCP、BACnet、IEC103、IEC61850等。各设备采用不同的方式统一对上接入采集器，各设备可以采用串口或网口连接采集器端口用于传输上行数据，串口可以是RS232和RS485，优选RS485，RS485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等优点，网口可以是RJ45接口。其中，所有采集器的型号可以是统一的。

数据采集模块的网络交换机用于数据的传输。网络交换机包括接入交换机，各个独立区域至少有两个接入交换机，两个接入交换机互为备份，以便增加系统的可靠性，当然，在具体应用中，根据实际需要也可以设置多个接入交换机。本实施例中，接入交换机包括A网接入交换机和B网接入交换机，A网接入交换机和B网接入交换机分别接入采集器不同端口。每个独立区域包括至少一个采集器，采集器负责基础设施设备的数据采集、汇总、压缩、存储、通信协议解析、协议转换、时间戳生成、接受控制命令、控制命令下发等，将采集到的数据统一处理后传输至接入交换机，采集器包括至少两个端口，端口为网口或光口，端口用于A网接入交换机和B网接入交换机的连接。可选的，接入交换机也可以设置有用于接入基础设施设备的接口，可作为采集器网口的扩展。

在一个可选的实施例中，采集器可以采用ARM或X86架构的处理器，且有独立的内存和存储芯片，同时，可采用轻量级的操作系统，例如Linux、Vxworks、μCOS、Windows、Harmony OS等。采集器可以为嵌入式采集器，嵌入式采集器功能强大，且低功耗，尤其适用处理多设备数据采集的场景。

为了在数据处理模块更方便监测基础设施设备的相关数据，需要将采集的数据进行一次处理，网络交换机还包括采集交换机，采集交换机包括采集A网交换机和采集B网交换机，采集A网交换机与各个独立区域的A网接入交换机连接，汇总各个独立区域的A网接入交换机的数据，采集B网交换机与各个独立区域的B网接入交换机连接，汇总各个独立区域的B网接入交换机的数据，采集A网交换机和采集B网交换机再将汇总数据上传至数据处理模块。

在一个可选的实施方式中，数据采集模块可以接收数据处理模块产生的操作指令，然后通过通信网络将该操作指令下发到采集器，使得采集器执行相应的操作。具体的，当监控值班人员需要操作某台设备关机，可以通过数据处理模块将控制指令下发到采集器，触发对应采集器下发控制指令，采集关机反馈信号，数据采集模块将反馈信号最终上传到数据处理模块，从而值班人员可以获取所下发的控制命令是否执行成功。本实施例可以便于值班人员针对性的操作某一设备，从而提高监控系统的工作效率。

数据处理模块中的服务器采用刀片式服务器或小型机，优选采用刀片式服务器，刀片式服务器省空间，单位体积内能提供更高密度的运算性能，适合于大型服务应用。服务器部署在专用的弱电机房，临近监控网交换机，当系统出现警报时，便于维修人员集中操作检测各设备，节约维护时间。服务器包括有前置服务器、应用服务器、存储服务器和发布服务器。其中，前置服务器包括前置服务器A和前置服务器B，数据处理模块的数据处理及存储分别布置在前置服务器A和前置服务器B，两个服务器之间互为备份，当其中一个服务器在线退出，另一个服务器仍可以数据处理及存储以保障系统能正常运行。可选的，前置服务器也可以设置多个。前置服务器将数据传输到监控网交换机，其中，监控网交换机包括监控A网交换机和监控B网交换机，两个监控交换机也是作数据备份使用，提升系统的可靠性。可选的，应用服务器、存储服务器和工作站的数量至少为一个，系统所需要处理的数据量庞大时，需要至少两个服务器分担，优选2个，在实际工作中，根据数据量大小，可以设置多个应用服务器、存储服务器和工作站。

发布服务器可以通过互联网用于将数据单方向传输，具体的，因工作需求，值班人员需要将基础设施的监控信息远程传输给其他人员查看，可以通过发布服务器对外传输。在具体实施方式中，辅助设备包括有单向隔离装置，为保证基础设施监控系统的安全，发布服务器与监控交换机之间设置单向隔离装置，单向隔离装置对数据进行安全处理，使得数据只可以对外传送。在实际工作中，整个弱电系统独立组网孤岛运行，发布服务器对外可以设置物理防火墙。同时，监控系统限制仅提供查看功能，可采用B/S网页发布方式，并根据监控系统需求配置不同的查看权限。对系统内部，值班人员采用CS或者BS浏览方式，并配置多种平台访问，例如PC、iOS、安卓等，所有值班人员统一分配账号权限。

为避免系统发生意外故障造成数据丢失的问题，数据处理模块还设置有异地灾备服务器，一旦有各类灾难发生，只需要几分钟就可以在异地容灾中心提取出任何需要的数据，确保弱电机房在发生不可逆的重大故障时，可以以最快时间回复至备份配置，降低损失。

为对数据中心IT设备和基础设施进行实时监控和管理，需要一个独立的管理平台，DCIM系统即数据中心基础设施管理系统，DCIM系统可以将IT和设备管理结合起来对系统的监控设备进行集中监控、容量规划等集中管理。辅助设备包括有远动装置，监控网交换机预留接口，远动装置连接监控网交换机，并对上接入上层的DCIM系统，为其提供基础设施各项信息。远动装置可以包括控制端、执行端和通信信道三部分，可以实现对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等功能。

现代数据中心运行越来越增强了对精度时间和频率的依赖，为实现基础设施监控系统时间基准统一，辅助设备还包括可用于对监控系统提供统一时间基准的卫星授时装置，通过这种高可靠对时系统，采用SNTP、NTP、PTP协议，通过网络或专用的对时线路，对基础设施监控系统提供统一的时间基准。

在一个实施例中，为了后期能够对监控系统的进一步优化，在软件方面，监控系统采用统一的操作系统、数据库、后台和虚拟机，操作系统可以为Linux或windows，数据库可以为Oracle、SQL Sever、OceanBase等，仅在后台软件内区分各个独立区域的系统，各个独立区域的系统采用统一的编程语言、控制逻辑、权限控制、告警配置、交互界面，数据共享，并且可以联动控制，实现各个独立区域的数据共享，提高数据利用率。

可选的，基础设施监控系统采用统一的软件平台，可以实现系统的二次开发，例如可以对系统的报警、报表功能、逻辑合理性及系统稳定性等需要优化的地方进行调整，此外，在软件平台上，还可以融入人工智能、大数据等主流算法技术，有效提升了弱电系统的智能化水平。

下面参阅图3所示的针对上述监控系统的监控方法流程图，方法包括步骤：

步骤101：实时采集基础设施设备的数据信息；

步骤102：将所述数据预处理后，传输到所述数据处理模块；

步骤103：所述工作站查看数据或根据处理后的数据信息发出操作指令。

其中，数据预处理包括汇总、压缩、存储、通信协议解析、协议转换、时间戳生成、接受控制命令、控制命令下发等。系统将数据统一处理后通过网络交换机传输至数据处理模块，工作站有值班人员实时掌握监控系统的信息。监控系统的工作站可以数据实时查看，或者查看以往数据，或者，可以根据实际情况发出相关操作指令，例如停机指令、切换指令、获取某一基础设施设备的原始信息指令等。

综上，本实施例通过采集器对基础设施设备所传输的数据进行统一处理，数据采集模块再将处理后的数据传输到数据处理模块，监控系统的各个独立区域实现统一的硬件系统架构，独立区域若有任一监测设备发生故障，无需相应的基础设施设备提供商提供备件，使用监控系统统一的监测设备备件替换即可，大大提升了监控系统的使用效率。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块和数据处理模块；

所述数据采集模块包括网络交换机和至少一个采集器，所述采集器包括多个接口，所述多个接口接入多类型的所述基础设施设备，所述采集器用于数据采集及数据预处理，所述网络交换机用于将处理后的数据传输到所述数据处理模块；

所述数据处理模块包括监控网交换机和工作站、服务器及辅助设备，所述监控网交换机用于接收所述采集的数据，所述工作站用于实时监控，所述服务器用于数据处理、存储、画面及告警输出，所述辅助设备用于提供系统基准时间、网络安全及远程接口。

2.根据权利要求1所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述网络交换机包括接入交换机和采集交换机；

所述接入交换机包括A网接入交换机和B网接入交换机，所述A网接入交换机和所述B网接入交换机分别接入所述采集器不同端口；

所述采集交换机包括采集A网交换机和采集B网交换机，所述采集A网交换机与至少一个所述A网接入交换机连接，所述采集B网交换机与至少一个所述B网接入交换机连接。

3.根据权利要求1所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述服务器采用刀片式服务器或小型机。

4.根据权利要求3所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述服务器包括前置服务器、应用服务器、存储服务器和发布服务器。

5.根据权利要求1所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述辅助设备包括卫星授时装置，所述卫星授时装置采用SNTP、NTP、PTP协议。

6.根据权利要求1所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述辅助设备还包括远动装置，所述远动装置与监控网交换机连接，并将监控系统信息数据传输到数据中心基础设施管理系统。

7.根据权利要求4所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述辅助设备还包括单向隔离装置，所述单向隔离装置与所述监控网交换机连接，并将监控系统信息数据传送到所述发布服务器。

8.根据权利要求1所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述采集器为嵌入式采集器。

9.根据权利要求4所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，所述应用服务器、所述存储服务器和所述工作站的数量均为2个。

10.根据权利要求1-9任一所述的用于基础设施设备的监控系统，其特征在于，基础设施监控系统采用统一的软件平台，所述软件平台包括操作系统、数据库、后台和虚拟机；

所述基础设施监控系统采用统一的编程语言、控制逻辑、权限控制、告警配置、交互界面。

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