摘要：描述了單位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)，系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)功能，及為了實現(xiàn)系統(tǒng)智能監(jiān)控目標(biāo)而采用的雙進(jìn)程守護(hù)，串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器及系統(tǒng)web-service技術(shù)架構(gòu)。該系統(tǒng)的實現(xiàn)，有助于提升單位網(wǎng)絡(luò)值勤維護(hù)管理正規(guī)化，信息化水平。
　　關(guān)鍵詞：智能監(jiān)控　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備　遠(yuǎn)程管理
　　中圖分類號：TP2　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)01(b)-0039-03
　　隨著單位信息化建設(shè)進(jìn)程的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的設(shè)備和規(guī)模也不斷擴大，試驗任務(wù)、日常辦公等應(yīng)用系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的依賴也越來越大，從而對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運行的可靠性也提出了更高要求。目前的網(wǎng)絡(luò)值勤主要采用對單位本級網(wǎng)絡(luò)信息中心進(jìn)行人工看守的方式，但存在以下兩方面的主要問題：一是除本級網(wǎng)絡(luò)中心外的單位二級網(wǎng)絡(luò)中心及各大樓弱電間的設(shè)備、環(huán)境沒有全面管理；二是對于網(wǎng)絡(luò)運行中出現(xiàn)的問題靠人工很難做到實時發(fā)現(xiàn)和快速響應(yīng)，對值勤數(shù)據(jù)缺乏有效的利用?？梢哉f，傳統(tǒng)的人工網(wǎng)絡(luò)值勤維護(hù)管理模式已經(jīng)無法滿足單位信息化發(fā)展的需求，研究新的智能化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對單位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行顯得重要而迫切。
　　單位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境智能監(jiān)控即是利用現(xiàn)代傳感技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)單位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、環(huán)境信息的采集、處理、傳輸、顯示和高度集成共享，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境自動化、智能化監(jiān)控，為網(wǎng)絡(luò)運行的安全、高效打下基礎(chǔ)。
　　1　系統(tǒng)目標(biāo)
　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)是單位網(wǎng)絡(luò)信息正常運行的基礎(chǔ)性項目，對其他信息系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行起到保駕護(hù)航的作用?；谠撓到y(tǒng)，可以對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境實施有效的管理，及時發(fā)現(xiàn)存在的漏洞，并提供高效的數(shù)據(jù)匯總手段，提升監(jiān)控管理的有效性和科學(xué)性，增強預(yù)防性，提高網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性和快速反應(yīng)能力。
　　總的說來，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)是：充分利用現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)，形成所見即所得的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境智能監(jiān)控平臺，通過系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行正?；?、檔案管理數(shù)字化、故障評估便捷化、網(wǎng)絡(luò)預(yù)警動態(tài)化、業(yè)務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)化，使得單位網(wǎng)絡(luò)管理水平得到較大程度提升。
　　2　系統(tǒng)設(shè)計
　　2.1　系統(tǒng)總體架構(gòu)
　　系統(tǒng)基于單位網(wǎng)絡(luò)，采用級聯(lián)分布式架構(gòu)，每個網(wǎng)絡(luò)中心為一個節(jié)點，經(jīng)過授權(quán)可以對下級節(jié)點進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理。整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基于單位網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，是基于TCP／IP協(xié)議的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化機房智能監(jiān)控系統(tǒng)工程。系統(tǒng)主要模塊包括監(jiān)控模塊、轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)中心模塊及監(jiān)控管理模塊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　
　　監(jiān)控模塊負(fù)責(zé)采集被監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行數(shù)據(jù)處理或者是控制操作，再將結(jié)果傳給數(shù)據(jù)中心；轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控模塊的各類接口協(xié)議(如RS485、RS232等)轉(zhuǎn)換為TCP／IP協(xié)議，方便前置機通過網(wǎng)絡(luò)獲取或傳送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)中心包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)布操作的前置服務(wù)器，存儲設(shè)備信息、監(jiān)控數(shù)據(jù)、故障專家?guī)旒肮收咸幚碛涗浀臄?shù)據(jù)庫服務(wù)器，提供web訪問等服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器，以及進(jìn)行各種報警的外部接口；監(jiān)控管理包括監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程管理，提供設(shè)備配置、安全管理、命令發(fā)布及報表查看等功能。
　　2.2　系統(tǒng)功能設(shè)計
　　系統(tǒng)功能包括基礎(chǔ)信息維護(hù)、報警控制、安全預(yù)案管理、安全事件處理、數(shù)據(jù)管理，如圖2所示。
　　
　　基礎(chǔ)信息維護(hù)包括：人員管理，權(quán)限分配，數(shù)據(jù)字典維護(hù)，監(jiān)控模塊接入配置，設(shè)備信息維護(hù)包括設(shè)備基本信息、設(shè)備故障定義及報警響應(yīng)建議。
　　報警控制主要定義各種報警方式的接口，如撥打內(nèi)部電話報警、將報警信息轉(zhuǎn)換為語音、發(fā)送E-mail報警、內(nèi)網(wǎng)IM彈出窗口及聲光報警的物理接口，還有同級聯(lián)動及上下級聯(lián)動的報警策略定義。
　　安全預(yù)案管理包括預(yù)案分類、預(yù)案版本管理、預(yù)案應(yīng)用記錄。安全預(yù)案融合了機房的管理措施，對發(fā)生的各種事件都結(jié)合機房的具體情況給出處理信息，輔助值班人員進(jìn)行操作。
　　安全事件處理包括安全事件定義、報警記錄、安全事件的響應(yīng)及處理、安全事件報表管理。智能化報警方式，實時的記錄，減輕機房維護(hù)人員負(fù)擔(dān)，有效提高網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的科學(xué)管理。
　　數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)庫的整理備份、日志管理、各類運行報表管理及案例庫充實。
　　2.3　核心模塊設(shè)計
　　從監(jiān)控功能上分，監(jiān)控模塊可以分為動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、報警系統(tǒng)?？傮w功能如圖3所示。
　　系統(tǒng)前置服務(wù)器通過單位網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)或者發(fā)送控制命令，寫入數(shù)據(jù)庫中供控制終端和網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行查看，當(dāng)通信中斷或數(shù)據(jù)超閥值時通過報警通知相關(guān)人員處理。
　　2.3.1　動力系統(tǒng)
　　(1)機房供配電。
　　實時監(jiān)視各相的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、視在功率、正向有功電度、反向有功電度、正向無功電度、反向無功電度等供配電參數(shù)。發(fā)生斷電或異常時報警。
　　(2)UPS系統(tǒng)。
　　通過由UPS廠家提供的通訊協(xié)議及智能通訊接口，對UPS進(jìn)行全面監(jiān)控，對UPS內(nèi)部整流器、逆變器、電池、旁路、負(fù)載等各部件的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)視，并且實時監(jiān)視uPS的各種電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)。當(dāng)UPS出現(xiàn)異常或故障時(輸出電壓異常、電池低壓、旁路供電、輸出超載、UPS故障、機內(nèi)過溫)，在市電中斷或恢復(fù)供電時，其他(電池浮充電壓、電池放電過程、環(huán)境溫度過高、自檢開始、自檢結(jié)束，與UPS通訊中斷、維護(hù)管理提示)，系統(tǒng)提示報警。
　　(3)防雷監(jiān)測。采用開關(guān)量采集模塊采集檢測防雷器輸出接點信號。一旦發(fā)現(xiàn)故障，系統(tǒng)立即會報警，通知相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。(如圖4)
　　
　　2.3.2　環(huán)境系統(tǒng)
　　(I)空調(diào)系統(tǒng)。
　　利用空調(diào)智能通信接口對空調(diào)進(jìn)行全面監(jiān)控，包括壓縮機、風(fēng)機等的工作狀況等。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)，可實時觀察系統(tǒng)各項運行參數(shù)，并可強制啟動或停止空調(diào)機組等，實時精確地監(jiān)測機房現(xiàn)場溫濕度參數(shù)。
　　(2)溫濕度傳感器。
　　給中心機房和各弱電間安裝溫濕度傳感器，在遠(yuǎn)端電腦上可以實時監(jiān)測局部區(qū)域內(nèi)的平均溫度、濕度。通過系統(tǒng)實現(xiàn)溫濕度上下限報警及故障報警，并可通過曲線報表反映機房在特定條件下實際溫濕度狀況以調(diào)整空調(diào)送風(fēng)溫度。(如圖5)
　　(3)漏水監(jiān)測。
　　對可能會產(chǎn)生漏水處(空調(diào)下，窗戶附近等)，均采用漏水檢測系統(tǒng)可將滲漏情況感應(yīng)出來，系統(tǒng)將通知工作人員立即采取措施。
　　2.3.3　消防系統(tǒng)
　　消防系統(tǒng)主要采用火災(zāi)溫感、煙感探測報警器等監(jiān)測。一旦出現(xiàn)火警除立即通知管理員外，向供配電、空調(diào)等系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)入消防模式的連動命令，并通過門禁打開機房門，以保障安全。
　　2.3.4保安系統(tǒng)
　　(1)門禁系統(tǒng)。
　　利用門禁系統(tǒng)來進(jìn)行授權(quán)管理，并提供監(jiān)控和報表。
　　(2)視頻監(jiān)控。
　　采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)對整個視頻進(jìn)行管理、圖像偵測、識別、控制、存儲以及檢索。主要針對機房內(nèi)部重要區(qū)域及出入口等位置。
　　(3)防盜報警。
　　通過紅外雙鑒探測器，對非安全時端內(nèi)機房內(nèi)重要區(qū)域的安全情況進(jìn)行監(jiān)測。
　　2.3.5　網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
　　(1)服務(wù)器狀態(tài)。
　　除服務(wù)器本身的運行參數(shù)(CPU負(fù)載、內(nèi)存和磁盤使用量，網(wǎng)絡(luò)接口流量、接口錯誤包等)，還針對服務(wù)器上的應(yīng)用服務(wù)如：WWW、Mail、FTP等進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控。
　　(2)路由器、交換機狀態(tài)。
　　通過SNMP協(xié)議，監(jiān)控單位網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每臺路由器、交換機的工作狀態(tài)，如網(wǎng)絡(luò)輸入速度、網(wǎng)絡(luò)輸出速度、發(fā)送包數(shù)、接收包數(shù)等，甚至還可以實現(xiàn)對設(shè)備溫度的監(jiān)控。
　　2.3.6　報警系統(tǒng)
　　當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)報警時，系統(tǒng)會自動記錄每一條報警的詳細(xì)信息，包括事件內(nèi)容、時間、報警值、報警級別、設(shè)備位置等，同時將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，任何人都不能對其進(jìn)行修改。同時，分析報警事件產(chǎn)生的原因，對因線路、設(shè)備或系統(tǒng)故障等原因引起的誤報和不需要進(jìn)行報警的事件會加以屏蔽，確保報警事件的正確率和高效率。對于需要報警的事件根據(jù)報警方式進(jìn)行報警，可根據(jù)不同監(jiān)控對象報警事件而劃分不同的報警方式，包括劃分報警等級、時間優(yōu)先、次數(shù)頻率等。報警方式包括以下幾種：聲光報警、內(nèi)線電話報警及在監(jiān)控終端彈出窗口報警等。
　　3　系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
　　作為基于智能監(jiān)控模塊的分布式實時監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)實際運行的要求是結(jié)構(gòu)模塊化、布置分散、實時處理、可靠性高、組態(tài)靈活、擴展方便且兼容性強，需要兼容目前市場上各種接口的傳感器，可以在現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或上級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)運行。所以系統(tǒng)實現(xiàn)過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：雙進(jìn)程守護(hù)技術(shù)、串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、Web-Service技術(shù)架構(gòu)。
　　3.1　雙進(jìn)程守護(hù)技術(shù)
　　守護(hù)進(jìn)程是運行在系統(tǒng)后臺的一種特殊進(jìn)程，它獨立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。因為數(shù)據(jù)采集程序需在前置服務(wù)器上長時間運行，為了防止進(jìn)程結(jié)束，采用一些編程手段將進(jìn)程保護(hù)起來，定時自動檢測守護(hù)的進(jìn)程運行狀態(tài)(運行、未激活、無響應(yīng))，當(dāng)守護(hù)的進(jìn)程退出或無響應(yīng)時，對守護(hù)的進(jìn)程做結(jié)束處理，再重啟守護(hù)的進(jìn)程。在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送部分采用雙進(jìn)程守護(hù)技術(shù)，以保證數(shù)據(jù)采集程序長時間穩(wěn)定運行。
　　3.2　串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器
　　因為機房環(huán)境設(shè)備是通過RS-485、RS-232或DI／0接口的傳感器或智能控制模塊來監(jiān)測或控制的，如果前置機直接連接到監(jiān)控設(shè)備，一是需再次布線，二是傳輸距離有限。所以需通過協(xié)議轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)接口，將RS-485(MODBUs)等轉(zhuǎn)換為TCP／IP協(xié)議，給每個監(jiān)控設(shè)備設(shè)置一個IP地址和設(shè)備ID，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)就近接入單位網(wǎng)絡(luò)，方便前置機獲取數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程控制，從而更容易實現(xiàn)模塊化，擴展性也很好，在系統(tǒng)編程時通過配置設(shè)備接口信息即可，實現(xiàn)監(jiān)控或操作。
　　3.3　Web-Service技術(shù)架構(gòu)
　　系統(tǒng)以Web-Service技術(shù)基礎(chǔ)為架構(gòu)的，如圖6所示。
　　
　　Web-service架構(gòu)，具有完好的封裝性，方便用戶調(diào)用；具有松散耦合，是適合Internet環(huán)境的消息交換協(xié)議；具有高度可集成性，屏蔽了不同平臺的差異。通過Web-service，只要是接入單位網(wǎng)絡(luò)的終端通過授權(quán)都可以查看各級機房的設(shè)備運行情況，上級機關(guān)可以實時查看單位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)值勤維護(hù)管理的情況。
　　系統(tǒng)采用分布式計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持多級監(jiān)控中心自下而上匯接，每個級別的監(jiān)控中心連接成一對多的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為前置服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控端。監(jiān)控端由監(jiān)控單元、傳感器／變送器、攝像機等組成，主要負(fù)責(zé)采集相關(guān)監(jiān)控數(shù)據(jù)，由前置服務(wù)器進(jìn)行采集，同時接收并執(zhí)行前置服務(wù)器發(fā)送的指令；前置機可以實現(xiàn)各節(jié)點間的對等通信、上下位機間的雙向通信，使每個監(jiān)控設(shè)備都能有序地傳送監(jiān)控數(shù)據(jù)；傳輸網(wǎng)絡(luò)上包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、監(jiān)控終端等，主要功能為存儲前置服務(wù)器提交的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并各類數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，并對被監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控單元進(jìn)行控制。
　　4　結(jié)語
　　機房監(jiān)控的發(fā)展應(yīng)該是向著統(tǒng)一化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化是指機房監(jiān)控的數(shù)據(jù)最終都通過TCP／IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，這樣有利于機房監(jiān)控的整合，統(tǒng)一化是指機房監(jiān)控不再是單獨的一個模塊，系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、服務(wù)器監(jiān)控、應(yīng)用監(jiān)控、業(yè)務(wù)監(jiān)控整合起來，構(gòu)成一本完整的鏈條。同時，這種模式通過統(tǒng)一平臺(如GIS)，可以整合單位各個機房監(jiān)控，如通信機房、測控機房等，實現(xiàn)對機房遠(yuǎn)程管理，將為機房的高效和安全運營提供有力保