一种数据机房配电设备管控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数据机房配电设备管控系统，该系统采用B/S多层架构，包括数据处理模块和数据采集模块，数据处理模块和数据采集模块之间通过串口服务器实现对机房供配电设备工作状态数据的双向透明传输；其中，数据采集模块采用Modbus通信协议与机房供配电设备通信，且在通信过程中，从交互的查询码中提取出寄存器的点位信息并处理，所得的反映设备工作状态信息的电参数数据将封装在响应码中，通过串口服务器发送给数据处理模块；数据处理模块用于对响应码进行接收、解析，并采用数据库存储方式对解析到的电参数进行存储，以及用于根据解析到的电参数数据进行告警、预警和/或显示处理，由此，实现数据机房配电设备的远程监控。

【技术实现步骤摘要】
一种数据机房配电设备管控系统
本专利技术属于数据机房集中管理和控制平台
，具体涉及一种结合数据机房实际需求和现场设备条件的数据机房配电设备管控系统。
技术介绍
随着现代化网络建设的飞速发展，各个机房之间的数据传输顺畅，使大量数据的传输成为可能，但随之而来的新问题是大量分散在各地的中小机房的稳定性及数据的安全性又出现了隐患。因此，在各个行业及部门均开始建设大规模的数据机房，通过对数据的处理、存储进行集中，以提高机房维护效率和降低维护成本。目前，各个数据机房基于高速网络相连通后，进而形成一个强大的机房群，机房件的数据交互即可通过当前连通的高速网络进行交互传输，以达到对数据的处理、存储进行集中效果。这样带来的好处是，进一步提高了机房的可靠性及设备的使用效能，并使建设统一的容灾备份成为可能。从当前发展来看，数据机房的机柜级配电的管理作为目前机房供配电系统“端到端”路径中最薄弱的一环，其应用于发展也越来越受到重视。数据机房配电设备管控系统包括机柜配电设备母线槽端口箱、插接箱、电源分配单元(PowerDistributionUnit，PDU)等，而其中，针对PDU的管理(如负载率管理)也是影响数据机房设备扩展性的重要障碍。因此，数据机房配电设备管控系统的开发受到了广泛的关注。数据机房配电设备管控系统的开发现阶段虽然已完成了PDU和母线槽中电参数的采集，并能通过TCP/IP协议和485信号传输至个人计算机，但是当前系统下对采集得到的电参数，缺乏对相关异常情况的有效监控预警及处理手段。且，在数据机房中，通常有数千个PDU及几十个母线槽传感器，若其中某个模块出现异常情况，人为排查将严重制约紧急问题定位的速度。总的来说，现主要技术缺点如下：(1)数据机房环境较为复杂，具有机房数据密集、规模大和使用人员复杂等特点，且不同场景和不同设备的机房，控制要求不同，进行的操作需求也不相同，现有数据机房系统耗电量大、用电不安全，且对故障设备的问题情况掌握并不准确，导致不能及时解决问题，降低了用电效率；(2)数据机房设备在工作上会产生电压、电流和温度等环境因素的波动，怎样通过部分监控点环境因素的改变，快速预测其他故障点的产生是该
还未解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种结合数据机房实际需求和现场设备条件的数据机房配电设备管控系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数据机房配电设备管控系统，该系统采用B/S多层架构，包括数据处理模块和数据采集模块，所述数据处理模块和数据采集模块之间通过串口服务器实现对机房供配电设备工作状态数据的双向透明传输；所述数据采集模块包括存储器和处理器，所述存储器存储有发送线程程序和接收线程程序，上述两个线程同时工作但存在时序上和标志位上的联系；其中：在所述发送线程程序被处理器执行时，首先，基于Modbus通信协议，发送查询码对机房供配电设备进行轮询查询，建立数据采集模块与机房供配电设备之间的通信；通信过程中，由机房供配电设备基于查询码获取到待查询设备的基本信息、寄存器种类、待查询的寄存器地址和数量后，通过传感器对待查询设备的电参数进行测量，同时，产生与查询码相适应的响应码，所测的电参数将封装到响应码的数据部分；在所述接收线程程序被处理器执行时，首先，由接收线程对所述响应码进行接收，并在数据校验正确的情况下产生数据接收完成标志位；然后，提取响应码的数据部分，将所得的反映机房供配电设备工作状态信息的电参数数据，存入数据处理模块中对应的数据库表格；所述数据处理模块用于对数据采集模块采集到的电参数数据进行接收、用于采用数据库存储方式对接收到的电参数数据进行存储，以及用于根据接收到的电参数数据进行告警、预警和/或显示处理，由此，实现数据机房配电设备的远程监控。实施本专利技术的一种数据机房配电设备管控系统，采用Modbus通信协议与硬件设备进行通信，根据系统前端导入的协议模板从一个完整的查询码信息帧中提取所需的寄存器点位信息并处理，计算得到实际物理量，如端口箱、插接箱和PDU的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、温度、湿度等物理量，实现了对硬件数据的精确采集。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是数据机房配电设备管控系统结构图；图2是PDU的数据流向图；图3是RS-485拓扑结构图；图4是发送线程程序、接收线程程序被执行时的执行流程图；图5是查询码与响应码包含的内容和格式示意图；图6是数据显示模块中web服务器的内部功能模块架构图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。实施例1：请参考图1，其为数据机房配电设备管控系统结构图，该系统采用B/S三层架构，包括数据处理模块和数据采集模块，上述模块之间的通信连接方式为：所述数据处理模块和数据采集模块之间通过串口服务器实现对机房供配电设备工作状态数据的双向透明传输；所述数据处理模块和数据采集模块的功能作用为：a1)所述数据采集模块：用于采用Modbus通信协议与机房供配电设备通信，通信过程中，从交互的信息帧中提取出寄存器的点位信息(所述寄存器的点位信息即响应码数据部分中封装的寄存器值，所述寄存器值即为基于硬件设备中传感器测量得到的电参数如电压电流有功功率等的具体数值)并处理，所得的反映机房供配电设备工作状态信息的电参数数据，将通过串口服务器发送给数据处理模块；a2)所述数据处理模块：用于对数据采集模块采集到的电参数数据进行接收、用于采用数据库存储方式对接收到的电参数数据行存储，以及用于根据接收到的电参数数据进行告警、预警和/或显示处理，由此，实现数据机房配电设备的远程监控。本实施例1中：所述机房供配电设备包括用于数据机房内部机柜母线进电的端口箱、用于配电插接的插接箱和用于为机房配电设备提供电力分配的电源分配单元-PDU。现以如何实现对电源分配单元-PDU的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、温度、湿度等物理量测量，以及测量数据的流向为例，对数据采集模块和数据处理模块之间的信息交互进行详细说明：首先，PDU是一款为机柜提供电力的产品，拥有不同的功能、安装方式和插位组合。一个PDU中的电路板可以分成两个功能相互独立的模块，其中的计量模块的主要功能芯片为RN8209C和RN8211B，其用以计量PDU单相电路中的电流、电压、有功功率、无功功率等物理量信息，RN8209C和RN8211B芯片之间通过SPI串行通信方式进行数据交互；在利用RN8209C和RN8211B芯片完成对PDU相关的电参数信息的测量后，基于串口服务器采用UART串行通信方式，完成与数据处理模块之间的数据交互；其次，在数据处理模块中，可考虑采用集成单片机RN8213、RS-485收发器方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据机房配电设备管控系统，该系统采用B/S多层架构，其特征在于，包括数据处理模块和数据采集模块，所述数据处理模块和数据采集模块之间通过串口服务器实现对机房供配电设备工作状态数据的双向透明传输；/n所述数据采集模块包括存储器和处理器，所述存储器存储有发送线程程序和接收线程程序，上述两个线程同时工作但存在时序上和标志位上的联系；其中：/n在所述发送线程程序被处理器执行时，首先，基于Modbus通信协议，发送查询码对机房供配电设备进行轮询查询，建立数据采集模块与机房供配电设备之间的通信；通信过程中，由机房供配电设备基于查询码获取到待查询设备的基本信息、寄存器种类、待查询的寄存器地址和数量后，通过传感器对待查询设备的电参数进行测量，同时，产生响应码，所测的电参数将封装到响应码的数据部分；/n在所述接收线程程序被处理器执行时，首先，由接收线程对所述响应码进行接收，并在数据校验正确的情况下产生数据接收完成标志位；然后，提取响应码的数据部分，所得的反映机房供配电设备工作状态信息的电参数数据，将存入数据处理模块中对应的数据库表格；/n所述数据处理模块用于对数据采集模块采集到的电参数数据进行接收、用于采用数据库存储方式对接收到的电参数数据进行存储，以及用于根据接收到的电参数数据进行告警、预警和/或显示处理，由此，实现数据机房配电设备的远程监控。/n...

【技术特征摘要】
1.一种数据机房配电设备管控系统，该系统采用B/S多层架构，其特征在于，包括数据处理模块和数据采集模块，所述数据处理模块和数据采集模块之间通过串口服务器实现对机房供配电设备工作状态数据的双向透明传输；
所述数据采集模块包括存储器和处理器，所述存储器存储有发送线程程序和接收线程程序，上述两个线程同时工作但存在时序上和标志位上的联系；其中：
在所述发送线程程序被处理器执行时，首先，基于Modbus通信协议，发送查询码对机房供配电设备进行轮询查询，建立数据采集模块与机房供配电设备之间的通信；通信过程中，由机房供配电设备基于查询码获取到待查询设备的基本信息、寄存器种类、待查询的寄存器地址和数量后，通过传感器对待查询设备的电参数进行测量，同时，产生响应码，所测的电参数将封装到响应码的数据部分；
在所述接收线程程序被处理器执行时，首先，由接收线程对所述响应码进行接收，并在数据校验正确的情况下产生数据接收完成标志位；然后，提取响应码的数据部分，所得的反映机房供配电设备工作状态信息的电参数数据，将存入数据处理模块中对应的数据库表格；
所述数据处理模块用于对数据采集模块采集到的电参数数据进行接收、用于采用数据库存储方式对接收到的电参数数据进行存储，以及用于根据接收到的电参数数据进行告警、预警和/或显示处理，由此，实现数据机房配电设备的远程监控。


2.根据权利要求1所述的数据机房配电设备管控系统，其特征在于，数据机房配电设备管控系统还包括连接到数据处理模块的数据显示模块；所述数据显示模块包括web服务器和用户界面，在用户界面通过终端显示的方式，提供人机交互界面；
在web服务器内运行的功能模块包括实时数据模块、告警管理模块和数据查询模块，上述功能模块的执行结果将以可视化显示的方式显示在用户界面，其中：
所述实时数据模块用于将数据处理模块接收到的电参数数据在终端显示页面上显示；
所述告警管理模块用于对数据处理模块生成的告警、预警信息进行概览，以及通过时间、告警及预警信息内容、机房配电设备类型对相关的告警、预警信息进行查询；
所述数据查询模块包括历史查询、操作查询、电能统计三个部分；历史查询部分包括通过所有设备、标签页、设备列表的形式对相关机房配电设备信息数据进行查询；操作查询部分包括通过时间、操作类型及操作人的形式对相关人员在系统中的操作记录进行查询；电能统计部分包括按年、月、日的方式进行查询与导出设备电能信息。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艳，豆晓雨，吴敏，曹卫华，张哲益，欧阳佩伦，陈奕滔，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42