自主组配研发的电子政务机房温湿度数据采集系统设计与实现

◆刘迎仙 樊则胜 李季伦

（云南省云上云中心 云南 650228）

1 引言

然而，电子政务机房内出现的热岛效应仅从空调设备上是无法体现的，但它的存在将会导致长期处于热岛效应区域内的物理设备寿命缩短或严重损坏，最终影响服务器软件系统的正常运行，对电子政务业务系统数据传输、存储及系统运行的稳定性、可靠性构成威胁。网络化的温湿度监控系统的部署正成为传统机房环境改造的主流。但目前市场上网络化、集约化的机房温湿度监控系统以其高昂的造价或改造工程复杂让许多机房管理者望而却步。本文提出并实现了电子政务机房温湿度数据采集系统是将硬件温湿度传感器与物理服务器相结合，自主研发的能够对传统电子政务机房内温湿度数据进行实时采集、加工、统计、展示的软件系统，其造价低廉、使用方便、安全高效、改造较小，在传统电子政务机房温湿度监控管理方面应用效果显著。

2 传统电子政务机房温湿度环境现状

众所周知，在电子政务机房日常运维管理中，机房温湿度环境的监控尤为重要。根据《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）标准要求，我中心建设、运维管理的电子政务机房属于C 级机房，为了确保该机房内上架使用的服务器、网络设备、存储等所有硬件设备的正常运转，必须保证机房内温度维持在18-28℃、湿度维持在35%-75%。因为机房内温度过高会烧坏设备元件；湿度过大，会导致设备金属部件锈蚀，引发设备性能下降。同时为防止电子政务机房设备产生静电，确保设备的安全系数不受影响，机房的环境也不易过于干燥，所以，机房内的温湿度要控制在合理稳定且安全的状态下。

我中心负责运维管理的电子政务机房建设较早，已经投入使用十多年了。随着机房内硬件设备的不断增多，密集型增强，机房内温度的不断升高，已经利用机房仅剩的物理空间最大限度地增加了空调设备。虽然机房内温度得以改善，但局部热岛区域还是需要特别关注。局部热岛区域的温湿度，是空调设备无法准确测量出来的。所以，机房值班人员每天几轮的空调检查、温湿度记录还是无法精准定位。一旦机房内局部热岛区域温湿度长期得不到监控并在必要时采取相应降温调湿措施，机房内设备及运行系统将造成巨大损失和影响。所以，我中心机房急需一套基于网络化、集约化、能够实现远程实时监控机房内各局部热岛区域的温湿度监控系统。

但是，由于我中心的电子政务机房物理空间利用率非常高，基本上没有多余的空间能够用来增设空调、通风扇等设备；单位又正在进行机构改革无法启动运维资金进行采购。所以，我中心利旧创新，自主组配研发了电子政务机房温湿度数据采集系统，既实用又实惠，应用效果良好。

3 系统设计与实现

本套自主组配研发的电子政务机房温湿度数据采集系统是采用温湿度传感器的采集探头，以此来采集机房内各热岛区域的温湿度数据，然后通过串行通信设备将采集的数据发送至物理服务器端。服务器上部署了我们自主研发的温湿度数据读取程序，并将读取到的数据存入结构化数据库中。同时，该套系统还包含了温湿度数据的实时查询、统计分析等功能。

3.1 系统设计

图1 系统部署图

本系统主要由两个子系统组成：一个是机房温湿度采集系统，主要包括温湿度监控网络的组建、传感设备的选型、监控采集点设置、采集数据的读取与存储等。另一个是机房温湿度查询系统，主要包括温湿度数据查询、统计、分析等功能。

（1）机房温湿度采集系统

温湿度采集系统由硬件部分和软件部分组成。硬件部分的温湿度传感器基于经济实惠、响应速度方面考虑，本系统设计是基于中心已采购的SM10 系列工业型数据采集模块SM1010A 温湿度采集模块，经过测试可以正常使用，也算是利旧了。该温湿度采集模块通信方式采用RS232 串行通信方式，RS232 串行通信方式具有经济实惠、组网简便的特点，传输电缆可达50 英尺。温湿度采集物理服务器之间采用的是TCPIP 网络通信方式，TCPIP 网络通讯方式采用TCPIP协议，具有开放性、低成本、高可靠性、组网简便等特点。

会计师事务所通过审查核对上市公司的财务报表和会计账簿，发表独立审计意见。然而，由于经济社会的不断发展导致审计行业不断受到重视，审计市场不断火热，从事审计行业能够获得的利润变得愈发地可观。因此投入到审计行业的从业人员与日俱增，而我国目前的情况是经济的发展遥遥领先，许多相应的配置却还未跟上，因此对于审计行业并没有设立应有的准入门槛，导致会计师事务所的数量逐年增加。

温湿度采集系统软件部分采用C#语言开发，基于C/S 模式。通过温湿度采集物理服务器指定端口以设置频率接收从温湿度传感器发送过来的数据，并存入温湿度数据库服务器中。

（2）机房温湿度查询系统

温湿度查询系统采用C#语言开发，基于B/S 模式。温湿度采集系统将采集到的温湿度数据通过程序写入数据库服务器后，由部署于Web 应用服务器的温湿度查询系统程序调用，统一提供温湿度数据的查询、统计、分析等功能。机房管理员可以采用移动终端、PC 机等互联网设备及时远程查看机房实时温湿度信息。

3.2 系统实现

3.2.1 机房温湿度采集系统的实现

（1）温湿度监控网络的组建

温湿度监控网络分为两个部分：一部分是从温湿度传感器采集数据的探头到温湿度服务器采用RS232 串行通信方式；另一部分是从温湿度采集服务器到温湿度数据库服务器再到Web 应用服务器采用传统的TCP/IP 通信网。通过组建温湿度监控传输网，可以对分散在机房不同地点的温湿度进行实时数据采集、传输、存储，以供Web应用服务器调用展示。

本系统要达到较好的实施效果，有一个重要环节必不可少，那就是温湿度传感器的探头的摆放位置选择。这就需要机房管理员非常了解整个机房设备布局与空间气流，合理安排温湿度监控采集点。采集点的合理布局，才能确保探头感应到的温湿度数据较为准确，也才能最终准确反映出机房各热岛区域的温湿度情况。

（2）温湿度采集数据的读取与传输

采集数据由温湿度传感器采集，然后传送至温湿度数据库服务器。本系统的难点在于采集数据的读取与传输程序开发。系统程序包括对传感器串口的检测、数据的读取与处理。温湿度数据采集的主要代码如下：

温湿度服务器端只做数据采集控制与转发，如下图所示，点击开始即可获取数据，并发送至温湿度数据库服务器。

图2 温湿度服务器端控制采集与转发图

各采集点采集到温湿度数据后，存入数据库的主要代码如下：

3.2.2 机房温湿度查询系统的实现

（1）温湿度数据免登录查询功能

本系统实现了对机房温湿度远程实时监控，机房运维管理人员可以通过手机、PC 机等任何能连接互联网的终端访问机房温湿度查询系统页面。查询免登录主要是为了方便机房运维管理人员方便、快捷地查看机房内各热岛区域的温湿度信息。由于该系统部署于互联网，所以系统专门设置了查询验证功能，需要用户输入有效的查询验证码才可查看电子政务机房内采集的实时温湿度信息。电子政务机房目前设置了3 个采集点，具体查询页面如下图所示：

图3 温湿度数据查询图

（2）温湿度数据统计分析功能

目前，我中心将电子政务机房温湿度监控信息纳入了云南省电子政务统一运维管理系统，登录该系统后可对机房内各采集点的温湿度数据进行统计查询。本系统的实施，实现了机房运维管理人员不用进入机房就可以对机房内各热岛区域的温湿度情况了如指掌，实现了远程实时监控，提高了电子政务机房的运维效率。其中采集点A 的温湿度数据统计报表如下图所示：

图4 温湿度数据统计报表

4 结论与展望

党的十八大以来，我国电子政务工作不断取得新突破、新进展，电子政务是国家实施政府职能转变，推进“放管服”改革，提高政府治理、公共服务和应急管理能力的重要举措，有利于带动整个国民经济和社会信息化的发展。电子政务机房作为电子政务的基础工程，更是担任着重要角色，机房温湿度环境无疑是政务机房的生命线。本系统以其造价低廉、部署便捷、技术成熟等优势，将机房运维管理人员从繁杂的运维巡检工作中解脱出来。通过本系统的部署应用，机房管理人员能够及时调整机房空调的工作设置值或调整机房内的设备分布情况。同时，机房管理人员还可以根据当地各季节的温湿度状况适时调整，及时防范因温湿度质量造成不必要的设备损坏，很大程度上提升了运维质量，提高了机房监控管理的工作效率。下一步，机房管理者可根据日常运维需求不断扩展系统功能，如高温邮件报警功能、短信报警功能、数据分析、图形展示功能等，将该系统的应用范围、场景不断扩大，发挥出更大的作用。