广播电视无人值守机房的设计与实现
发布时间：2020-02-07
摘要：为了加强对分前端机房的管理，公司对市级的6个分前端机房安装温湿度、空调、UPS数据采集设备和网络摄像头，将每个机房环境采样信息通过IP网络传送至监控室的环境监测主机，通过集中管理平台软件进行统一管控，做到“事前预警、事中报警、事后取证”，从而达到高效、安全、集中、无人值守的监控目的。
关键词：无人值守;机房环境;实时监控;远程监管
1无人值守机房现状分析
随着广播电视双向交互式业务的快速发展，有线电视基础网络规模不断扩大，承载的业务量不断增多。前端机房作为业务下传的核心枢纽，机房环境因素对传输业务和传输设备的影响与日俱增。对分前端机房的管理也显得极为重要，一旦机房空调、供电、消防等出现问题，不能及时发现将其排除，将造成重大安全事故，轻则造成机房内设备停机业务中断，重则设备损坏，给公司造成巨大的经济损失。
因此，一些核心分前端机房不得不派人全天候值守，定时巡查。但这样做即加重了机房管理的难度，又增加了人员成本。一旦管理上出现漏洞，出现时间上的真空，就会存在故障不能及时被排除的情况，不利于故障处理和责任追溯。在这种情况下，对机房环境实时远程监管就显现出了优势。
此设计在对机房基础设施进行层次化、集中分布式的能耗管理与分析之外，更增加了对微环境的数据采集和监控。机房值机人员能够通过网管远程实时监控机房环境，达到对分前端机房无人值守的目的。
1.1机房环境介绍
甘肃广播有限公司张掖分公司共有6处机房，机房面积平均在30~40㎡，每个机房分布在不同的区域，主要的监控对象有：温湿度、空调、UPS和网络摄像，需对每个区域的机房环境进行统一的管控，能做到“事前预警、事中报警、事后取证”，从而到达高效、安全、集中、无人值守的监控目的。
1.2影响机房安全的环境因素
1)机房温度过高既会造成服务器和设备宕机业务中断又会降低设备使用寿命，温度过低又会使磁介质等发脆断裂。
2)机房停电不能及时发现导致UPS电源电池电量耗尽，造成业务中断。
3)机房湿度过低容易产生静电，对电子设备造成静电干扰;机房湿度过高会使电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大。
4)机房地面积水不能及时处理，水进入设备会造成设备短路损坏，存在极大安全隐患。
5)机房发生火灾不能及时发现处理造成重大事故，存在一定的安全隐患。
6)机房空调出现故障导致机房内温度过高影响设备的正常运行。
7)机房进出入管理，机房施工布线维修，随意拨插改接线路。
1.3监控需求分析
甘肃广播有限公司张掖分公司机房具有机房面积小、软硬件资产密集、管理人员少、技术力量薄弱的特点，迫切需要建设集成度很高的一体化智慧型机房监控系统，实现实时监测、事前预警、事中报警、事后控制、存储取证，具有遥信、遥测、遥调、遥控和遥视的功能，因此需要对影响机房安全的各类环境因素一一进行监控。
1)机房空调远程监控。使用精密空调数据采集器可以调取精密空调运行参数达到实时监控的目的，通过网管远程调节室内温度，让设备工作在合适的温度下。
2)UPS系统供配电监测。对UPS系统的输入输出三相电压电流以及逆变器、电池、内部整流器、负载、旁路等各部件的运行状态进行实时监控。一旦供配电系统工作状态不正常，系统按照预设条件报警。
3)温湿度监测。根据机房送风设备、服务器机柜分布、面积等因素，在机房内重要区域安装温湿度传感器，实时监测现场温湿度状况。
4)视频监控。对机房内重点区域进行视频监控，将各个机房的视频集中传送到中心机房监控大屏，值机人员通过监控大屏实时对各机房现场进行实时监督和管理。
2无人值守机房设计方案
本设计采用前置数据采集设备、环境监测主机和集中管理平台软件三部分构成，通过IP网络构建成一个网络化、系统化、集中化的管理体系，让机房能实现数图融合、独立运行、智能感知、远程运维。实现实时监控、事前预警、事中报警、事后取证的安全管理模式，建立一个先进科学的智能化机房。
2.1甘肃广播有限公司张掖分公司智慧机房整体结构设计
智能化机房系统是基于视觉物联网的新一代机房管理平台，目标涵盖环境监控、安全监控、能耗监控、动力监控、微环境安全监控于一体的智能化机房体系，具有数图融合、独立运行、智能感知、远程运维等特点。为传统机房管理融入视频分析、全景图像、微环境监控、嵌入式技术、触摸屏技术、移动办公等技术。通过计算机网络、电话语音、手机平台、短信彩信和邮件系统实现远程运维和异常报警，实现“事前预警、事中报警、事后取证”的安全管理模式。
数据采集层：针对机房动力监控、环境监控、安全监控、微环境监控等数据采集模块采集数据，通过各种总线传送到智慧机房主机。
核心处理层：智慧机房主机、报警服务器、视频分析系统各种数据及视频图像进行存储和处理;
远程管理层：包括远程运维、综合报警和触摸屏展示。支持IE浏览器、手机等客户端，对系统进行浏览检索、操作控制。
2.2子系统设计
机房监控主机对各机房设备或子系统的所有运行参数和运行状态能够实时监测。子系统将现场采集信号和数据传送到机房监控主机。具体设计解析：
温湿度监测子系统：根据在机房安装的温湿度传感器，实时显示温湿度传感器所在位置的温度、湿度变化情况。
空调监控子系统：根据空调厂家提供的通讯接口及协议获取设备的运行参数，以满足对精密空调的集中管理、监测。
UPS监测子系统：根据UPS厂家提供的通讯接口及协议获取设备的运行参数，将数据采集处理后上传至监控中心，这样监控中心就可以直接查看UPS的各项运行参数、工作状态、报警信息。
视频监测子系统：通过在各机房安装视频摄像机，实时监控机房环境及进出机房内的人员，并通过网络把图像传回监控主机，实现视频的远程监控。
2.3设计优势
1)本系统采用模块化设计，具有良好的二次开发能力和可移植性。
2)本系统管理监控平台具有较好的开放性。不仅可以向下集成各种软硬件接口满足机房设备的不断升级和扩容，还可对外提供各种接口实现与其他平台的对接，被更高层次的管理系统所集成。
3)机房主机采用嵌入式结构进行数据采集、处理、存储，具备防死机、高稳定、抗干扰等优点可保证底层采集的数据完整性，提高整个监控系统的可靠性。
3.4核心技术特点
1)集中监控：涵盖动力监控、环境监控、安全监控、IT业务、能耗监控。
2)综合报警：现场声音、短信、彩信、图像、电话、声光、邮件多种报警方式。
3)远程运维：通过电话、短信、视频、IE终端、移动终端实现远程管理和控制。
4)独立运行：断电、入侵破坏等异常情况下，内置的后备电源、GSM、电话模块提供主机及传感器供电和报警信息发布，采集并记录现场图像。
5)行为分析：实现烟火检测等行为分析及报警。
6)数图融合：融合参数、状态、图像等信息与一体。7)信息推送：报警信息、定制信息推送到管理人员桌面、手机。
广播电视无人值守机房的设计与实现相关期刊推荐：《西部广播电视》(半月刊)创刊于1980年，由四川省广播电视新闻与传播研究所主办。本刊主要内容：广播电视技术发展、技术标准及科技管理、广播电视网络建设、广播电视数字化、广播电视节目制作、传输、发送、接收技术;广播电视设备、器材、新产品及市场行情。宗旨：宣传报道广播电视技术发展方针政策，推广新技术、新产品;面向社会、面向基层，为广播电视行业的初级、中级技术人员服务，促进西部地区广播电视技术水平的提高。
