机房动环监控解决方案 —— 机房、仓库、档案馆里的风险，往往不是从网络里进来的，而是从配电柜、空调、水管、门禁里长出来的。UPS 蓄电池老化、精密空调停摆、空调冷凝水渗漏、非授权人员进出……这些「物理世界」的故障一旦发生，轻则设备宕机，重则整层机房烧毁，业务系统整体瘫痪。

本方案基于 IPSIP 物理安全感知平台（Infrastructure Physical Safety Intelligence Platform），用物联网感知技术把动力、环境、安防、IT 资产四大系统的运行数据统一采集、统一分析、统一告警，让分散在总部与几十个分支场所的物理安全状态一屏可见、一处告警、到人闭环。

一、方案概述

数据中心是在一个物理空间内实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换与管理，一般含有计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等关键设备。智慧机房建设，就是为确保这些关键设备能安全、稳定和可靠运行而设计配置的基础工程。

随着计算机系统的数量与日俱增，机房信息中心已经成为企业的重要组成部分，其安全状态越来越受到管理人员的重视。但传统的安全建设更多集中在软件与系统层面 ——购买了防火墙、入侵防御，把数据与网络层面守得很严，却忽略了对空间环境物理安全的建设，使得数据中心机房长期处于风险之中。而物理安全风险一旦出现，造成的损失往往比软件和系统风险带来的损失更直接、更巨大。

数据中心机房：传统安全建设多集中在网络与系统层面，物理环境安全常被忽略

二、物理安全事故的警示：风险一直在，只是没被看见

近年来因物理环境失控导致的大面积业务中断，已有多起公开报道的典型案例。

公开报道：欧洲云计算巨头 OVH 数据中心火灾现场

物理安全风险的四条主线

三、机房物理安全的风险来源与管理挑战

3.1 动力系统安全风险

数据中心动力系统包括市电、UPS、列头柜、配电柜、STS、PDU、柴油发电机、蓄电池等内容，其中任何一个环节出现故障，都将给信息系统的稳定运行带来风险：

• 市电断电，影响业务系统正常运行；
• UPS 异常，不能够支撑正常工作时长；
• 列头柜、配电柜中某一个空开跳闸，导致部分机柜断电，影响局部业务系统的使用；
• 蓄电池异常，出现短路、漏液、鼓包等问题，引发火灾或者效能不足，影响数据中心安全；
• PDU 不够智能，无法掌握部分设备和整个机柜的能耗，导致部分机柜功率过大，影响整个机房安全；
• 柴油发电机异常，在特殊情况无法启动，无法提供备用电能；
• 数据中心能耗情况不清楚，PUE 值超标。

3.2 环境系统安全风险

机房内所有 IT 设备都是电子设备，在工作的同时也会对外散发热量，对环境的要求较高。温度过高、漏水、着火等风险随时都在威胁数据中心安全，并有可能带来人身和财产损失：

• 精密空调、普通空调运行异常；
• 水浸风险，以及暖通及其他水浸风险；
• 空气质量风险：氢气含量过高、粉尘密度大；
• 着火风险；
• 温湿度异常。

3.3 安防系统安全风险

《网络安全等级保护条例》明确规定，数据中心机房需要安装门禁系统。但很多单位并未按要求执行，导致门禁系统缺失，特别是众多的弱电间、分支机房人员随意进入，存在设备安全和数据泄露风险。

视频监控实现了对现场情况的监控，但系统独立运行，没有能够与物理安全事件很好地联动，导致视频监控仅剩「事后查看」一个功能，没有发挥出应有价值。另外，消防系统出现告警更多是通知到现场或者物业人员，如果运维人员外出或者休假，就无法及时掌握相关状态。

3.4 设备及资产物理安全风险

数据中心存在大量 IT 设备，这些资产支撑了全部业务系统的运行，任何一台设备出现风险都将带来系统崩溃和故障。与此同时，机柜空间及机柜微环境的管理也是传统数据中心管理容易遗漏的部分 ——不能及时掌握 U 位空间，新设备到了才发现机柜空间不足；机柜内的温湿度状态、柜门开闭状态，同样会带来不同程度的影响。

3.5 传统动环管理的六大难题

不是没装监控，而是装了之后依然管不好 —— 问题通常集中在下面六处。

物理安全问题分散在动力、环境、安防、门禁、IT 设备与资产等多个系统

四、合规要求：机房物理安全有明确的法规依据

机房的物理环境安全并非「锦上添花」，而是法律法规与行业规范明确要求的基础工作，也是 IPSIP 平台设计所遵循的合规原则之一。

机房物理安全有明确的法规与标准依据

等保落地提示
在等级保护测评中，机房的电力供应、温湿度控制、防水防潮、防火、防盗防破坏等均属于「物理和环境安全」层面的测评项。部署动环监控平台，既是为业务连续性上一道保险，也是等保合规的基础动作。

五、方案设计：架构与设计原则

5.1 设计原则

5.2 整体架构：数据采集 — 安全感知 — 决策执行

IPSIP（Infrastructure Physical Safety Intelligence Platform）物理安全感知平台基于物联网 IoT 技术，整体分为数据采集、安全感知、决策执行三个模块，实现对数据中心、弱电间等场景的物理安全问题进行全面感知、联动告警并跟踪问题处理流程，提升数据中心管理水平，降低物理安全风险，全面保障单位、组织、业务在安全、健康的物理环境中运行。

IPSIP 平台整体架构：数据采集 — 安全感知 — 决策执行三层贯通

5.3 感知范围：六类数据源

5.4 平台处理链路

平台内部按「数据采集 → 态势理解和评估 → 态势预测 → 决策执行 → 态势呈现」五个环节运转：

六、部署架构与网络拓扑

IPSIP 采用「总部平台 + 分支采集主机 + 前端传感器」的三层架构，适应「一个数据中心 + 若干分支机房/弱电间」的典型组织形态。

在中心机房部署 IPSIP 平台，实现对全部设备数据的整体监测与呈现，包括动力系统、环境系统、安防系统、网络设备等状态进行统一监测，并通过内置的 3D 引擎实现智能建模，利用数字孪生技术实时展示机房状态。

在中心机房和分支机房部署采集主机，通过网线与所有传感器相连，如温湿度、水浸传感器、市电监测模块等；所有传感器接口均改为 RJ45 接口形式，直接使用网线连接即可，大大方便了施工布线，提高了工作效率，也保障了机房环境的美观。在与第三方精密空调、UPS 对接时，部署可变线序采集器，智能实现与第三方设备的线序调整和设备上线，解决传统第三方对接难题。

告警方面：平台监测到异常状况后，可通过电话、短信、WEB、APP、微信、语音、声光、云守护、阿里钉钉、微信企业号、邮件等方式通知到运维人员，实现实时告警。

部署拓扑：中心机房部署感知平台，分支机房部署采集主机，传感器全网口接入

七、五大系统统一监测能力

7.1 动力系统安全感知

机房的动力设备（市电、配电等）时刻为机房提供稳定正常的运行环境。一旦动力设备出现问题，就会立刻影响机房信息中心系统的运行，对数据传输、存储及系统运行可靠性造成威胁。因此，对动力设备进行实时监控、集中监控，实现智能感知、独立运行、数图融合、远程运维，是非常必要的。

平台可实现从市电到 PDU 的整个动力系统安全监测，覆盖能耗、通断情况、具体动力参数等内容。针对不同设备，通过部署传感器或通过 485、232、SNMP 协议等多种技术手段采集获取相关数据：

动力系统感知对象：市电、柴油发电机、配电柜、列头柜、UPS、蓄电池、PDU

市电参数感知。平台可感知市电总输入的各相电压、相电流、频率、有功功率、无功功率等参数，机房管理员可以实时查看供电电源质量是否完好，当参数出现异常时触发联动告警，及时通知管理员。

市电参数感知：各相电压、相电流、频率、有功功率与无功功率

UPS 与蓄电池状态感知。UPS 侧感知内容包括各相电压、电流、功率、逆变器状态、充放电状态等；蓄电池侧通过蓄电池监测套件在线监测每节电池的电压、极柱温度、内阻，以及电池组温度、电流充放电时长等。蓄电池监测套件包括蓄电池监测模块、蓄电池收敛模块、电流霍尔传感器、蓄电池显示终端四个部分。

在日常运维中，经常会出现因为蓄电池问题带来的供电瘫痪和安全事故风险，把蓄电池这一「平时看不见」的环节纳入监测，是避免 UPS 室起火一类事故的关键动作。

UPS 状态感知：各相电压电流、功率、逆变器状态与充放电状态

蓄电池监测套件：监测模块、收敛模块、电流霍尔传感器与显示终端

蓄电池感知效果：整组参数与单节电压、极柱温度、内阻

配电柜、列头柜与用电单元感知。通过市电监测模块感知配电柜中每一路电路的通断情况，通过对接列头柜的智能电表获取列头柜的相关参数；PDU（电源分配单元）位于机架上，为所有 IT 元件提供直接的电源和电路连接。平台通过 SNMP 协议直接管理智能 PDU，基于单个用电设备（如交换机、服务器）对其电流、电压等数值进行监测，并提供远程断电重启能力。实时参数包括输入电压、输入输出电流、位电流、有功功率、每位电能、总电能等；控制参数包括每位输出通断、顺序上电、通断状态维持。

7.2 空间环境安全感知

机房主要存放服务器，设备对温、湿度等运行环境要求非常严格，同时设备运行过程自身也会产生大量热量。所有机房都配备了相应的调温设备，但这些设备运行情况怎么样、温湿度是否调节到合理位置，直接关系到所有硬件设备能否稳定运行。

平台可通过部署温湿度传感器、漏水传感器、粉尘和氢气传感器，实现对环境状态的感知，并通过可变线序采集器对接精密空调、红外网关对接普通空调，实现对环境状态的感知。一旦温湿度值超过阈值，系统将自动调节并触发报警；一段时间内的温湿度值还可以通过历史曲线直观呈现，方便管理人员查看。

环境感知：温湿度、漏水、粉尘、氢气传感器，并可对接精密空调与普通空调

精密空调监测：回风/出风温度、湿度与风机、压缩机运行状态

普通空调监测组网：红外网关实现运行状态监测与远程控制

7.3 消防系统安全感知

对于建筑物来说消防是非常重要的系统，一般由物业或安保部门负责，机房运维人员并不直接管理。另一方面，消防系统为保障现场人员生命安全，一般只有现场声光报警，对于无人值守或者运维人员不在现场的情况，就会给机房安全带来较大风险。

平台通过部署烟雾传感器对现有消防系统形成补充，另外通过开关量接口感知消防主机是否有告警，并通过平台内置的多种告警方式推送给相关人员 ——把「只在现场响的警报」变成「能到人手机的告警」。

7.4 安防系统安全感知

机房安防监控主要包括门禁、视频监控和人员入侵三部分内容：通过门禁系统实现对机房大门及人员出入情况的监测，通过红外人体感应检测机房人员安防情况，通过摄像头联动抓拍及摄像，进一步确定机房实际告警情况。

门禁系统建设。对机房内门禁进行远程管理，分别记录每个门禁的开关状态、开关时间段与人员出入情况，门禁记录保存在平台可查询，并可监测门的实时状态、进行远程开门。针对小型机房，采集主机自带门禁控制器功能，选配刷卡器、磁力锁、电源及开关按钮，即可完成刷卡门禁系统的构建；针对中大型机房，为保障人员出入的合法性，可引入多种认证方式，通过部署人脸识别门禁，对人员出入情况进行记录和保留。

普通门禁系统组网示意图：小型机房可由采集主机直接承担门禁控制

视频监控系统。平台能够兼容客户已有的视频监控系统，目前可直接对接海康威视、大华的视频监控系统，只要平台与 NVR、摄像头的 IP 可达、网络可达，即可实现对接和管理，并实现三类功能：

• 告警联动：通过区域位置与摄像头关联，当该区域出现风险事件并引发告警时，平台直接通过弹窗方式在大屏和手机 APP 端展示告警区域的实时状态；
• 事件追踪：告警发生时，除弹出实时画面外，同步将事件全过程录像并保存到平台，推送至手机 APP，便于运维人员进行事件追踪和告警回溯；也可通过摄像头抓拍现场照片进行推送；
• 安防监控实时呈现：即使没有告警事件，也可直接通过平台实时查看所管理机房各个位置的画面。

告警联动：告警发生时自动弹出告警区域实时画面

事件追踪：告警全程录像留存，并抓拍现场照片推送

红外人体感应。红外人体感应传感器可对机房整体情况进行红外防盗，并可设置监测时间；在监测时间内如有人非法入侵，系统界面弹窗提示告警信息，并通过短信、APP 等方式将告警信息通知机房管理人员。

红外人体感应：监测时段内非法入侵即弹窗告警，并短信、APP 通知

7.5 IT 资产与机柜微环境

机房里面数量最多、也最重要的就是网络设备，主要包括交换机、安全设备、路由器、服务器等，这些设备承载了单位的业务系统数据与网络传输功能，其稳定运行决定了相关业务系统是否正常。

对网络设备运行状态进行监测时，不需要改变原有的网络架构，只需要保证平台和需要监控的网络设备 IP 可达即可。通过平台内置网络设备的 MIB 库，并开启需要监测网络的 SNMP 协议，即可自动获取所有网络设备的状态，包括 CPU 利用率、内存、端口情况、流量及带宽质量等。

IT 资产感知对象：服务器、交换机、路由器、防火墙与存储设备

IT 设备监测：无需改动原有网络架构，IP 可达 + SNMP 即可纳管

防火墙及安全设备监测：CPU、内存、端口、链路与流量

机柜微环境：机柜空间使用状态、温湿度情况与柜门开合状态

资产管理：资产定位、设备上架、返修、质保到期提醒与资产盘点

八、交付效率：让上线和调试图省心

8.1 第三方设备智能上线

机房中大量的精密空调、UPS 等基础设施设备自身具备 485 或 232 接口，可以被动环类产品对接采集数据。但实际过程中经常出现接线错误、或者协议与对接包给错，导致这些设备无法及时快速地获取到数据。

方案配套的可变线序采集器，利用软件智能定义线序：技术人员只需把网线一头接到精密空调、UPS 上，另一头做成水晶头接到采集器即可。平台智能实现检测线序、定义线序，并检测与匹配传感器库的协议包，10 分钟内即可完成智能上线，大大降低接错线的风险和第三方对接时间。

可变线序采集器：软件智能定义线序，10 分钟内完成第三方设备智能上线

8.2 全网口化交付

区别于传统的机房基础设施监测系统，全套传感器直接支持网口接线形式，使用网线就可以连接，告别 485 状态下的接线问题：整体施工时间缩短 50%，传感器接线难度下降超过 70%，并且供电也通过该网线进行，杜绝了强电困扰。整个过程只要施工人员具备网线施工能力即可完成。

全网口接线方案：数据传输与供电走一根网线，告别 485 接线问题

8.3 导航式配置

平台内置动环系统向导、监控系统向导、门禁安全向导、网管平台向导、告警服务向导五类配置导航模块，按步骤引导即可完成调试 —— 配置调试更简单、更便捷，客户自身和渠道人员均可完成相关配置，不必每一次简单调整都等待原厂工程师上门。

导航式配置：按步骤引导即可完成调试，客户与渠道人员均可自行配置

九、兼容能力：多协议、多品类、开放 API

全面兼容：多协议、多品类、多厂家，并提供开放 API

十、可视化：智能 3D 引擎与数字孪生大屏

10.1 智能 3D 引擎｜所画即所得

为更好地还原真实的机房环境，平台的智能 3D 引擎包含基础设施、IT 设备、办公资产、传感器等超过 100 种的素材库。运维人员可以根据机房真实情况，直接通过拖拽式绘图，辅以网格式的占位和精准的标尺，任何素材均可在绘制过程中实现多角度旋转，保障视图与真实环境一致，做到所画即所得。引擎还可与地理信息库联动，实现基于电子地图的机房位置布局，并形成多层嵌套式布局，实现多分支场景的 3D 建模。

智能 3D 引擎：拖拽式绘图、多角度旋转，做到所画即所得

10.2 四个维度的可视化

全局可视化：基于电子地图的多分支多层嵌套式呈现

10.3 数字孪生与一站式运维

• 数字孪生：充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，在虚拟空间中完成映射，反映实体装备的全生命周期过程；大屏每一个模块都不是孤立存在，均与告警信息、设备状态实现智能联动；
• 一站式运维：大屏提供数据查看、告警信息接收、告警处理等一站式操作手段；
• 多大屏融合：多分支场景可通过一个大屏查看所有分支，也可建设多个大屏进行关联；
• 个性化设置：可视化大屏可根据具体场景进行个性化图表选择和设置。

十一、告警体系：十一种方式，四级分级，闭环追踪

11.1 四类告警内容

11.2 四级告警分级与触达方式

在平台界面上，四级告警以不同颜色显示以示区分。告警方式在传统邮件、短信、电话、声光等模式的基础上，增加了 APP、语音、微信、微信企业号、阿里钉钉、云守护等多种方式，并根据风险等级不同组合推送，叠加电话、声光、云守护、语音等通道，平台共支持 11 种告警方式。

• 电话、短信告警：支持移动电话拨打，支持接入第三方固定电话拨号网关；针对手机卡方式，还支持查询话费余额并设置提醒，防止欠费导致告警无法送达；
• 邮件告警：平台支持邮件告警；
• 微信、阿里钉钉告警：支持微信企业号、微信服务号、阿里钉钉等第三方通道，并且不单独收费；
• WEB 告警、声光告警、语音告警、视频弹窗告警：针对有实时运维人员的数据中心，支持在可视化大屏上实时呈现，并可与视频监控联动进行视频弹窗告警；
• APP 告警：移动端 APP 接收告警信息；
• 云守护：需开通云守护功能并配置紧急联系人（可配多个）；本地紧急联系人长时间未消除告警事件时，信息将传至云守护平台，由平台调度原厂值守人员通过电话再次告知；如涉及无法通过远程指导处理的重大故障，将视具体情况主动介入现场处理。

告警分级：一般告警、次要告警、重要告警、严重告警四级

11.3 告警处置与闭环追踪

安全事件发生后，能否第一时间顺利接收、确认、恢复，是决定数据中心能否及时恢复的重要因素。平台能够跟进告警处理的全过程，实时监控告警处理的进度和流程。

告警回溯：视频中心真实还原告警发生全过程

十二、移动运维中心：告警不在工位上也能到人

随着移动互联网的兴起，不再强制要求运维人员实时待在机房，那么及时有效地掌握数据中心状态，就成为运维人员的迫切需求。平台以移动端 APP 作为移动运营中心，让运维人员实时掌握机房状态。

移动运营中心：状态查看、告警接收与消警处置

十三、平台可靠性与数据安全

13.1 稳定性保障

13.2 数据安全保障

平台通过多种技术手段保障系统本身、数据使用、数据传输的安全 ——这也是「安全性原则」在方案中的落地。

终端身份认证与人员分级分权，保障平台自身的访问安全

十四、全场景知识库与专家服务

为了让各级技术人员能够很好地使用、运维系统，平台还提供全场景知识库，让机房运维变得更简单、更有价值。

十五、典型应用实践

以下为 IPSIP 平台在医疗、互联网、高校、能源、金融、政府等行业的公开应用实践（案例来源：IPSIP 平台厂商公开资料），供同类场景规划参考。

公开应用实践：河北医科大学第二医院

15.1 河北医科大学第二医院

公开应用实践：阿里巴巴中牟体验中心

15.2 阿里巴巴中牟体验中心

中牟体验中心是阿里巴巴在中原地区重要的服务窗口，旨在深化大数据和技术驱动服务体验，更大力度全方位赋能商家，提高全平台服务水平，为阿里平台的海量消费者和商家提供专业服务。

公开应用实践：厦门大学嘉庚学院

15.3 厦门大学嘉庚学院

公开应用实践：国泰君安证券股份有限公司

15.4 国泰君安证券股份有限公司

国泰君安证券成立于 1999 年，是中国证券行业长期、持续、全面领先的综合金融服务商，全国有数十家分公司、几百家营业部。根据《证券公司证券营业部信息技术指引》，要求每个营业部部署机房动环产品，实现对机房动力环境的实时监测。

公开应用实践：江苏省粮食与物资储备局

15.5 江苏省粮食与物资储备局

江苏省粮食和物资储备局是省内主管粮食安全的厅局级单位，其信息中心机房面积 200 平方米左右，机柜数量超过 50 个。随着机构改革，信息中心运维人员进一步减少，这就要求在日常管理运维中通过智能化的方式实现对机房设施的统一管理。

15.6 西山煤电（集团）股份有限公司

15.7 部分知名客户案例

以下客户清单来自 IPSIP 平台厂商公开资料，按行业归类，供同类场景参考。

十六、东方华展交付与服务

北京东方华展经贸有限公司作为 IT 综合解决方案服务商，为本方案提供从规划到运维的全程交付：

十七、关于东方华展

北京东方华展经贸有限公司成立于 2007 年，是一家 IT 综合解决方案服务商，定位「您身边的 IT 专家」。公司业务覆盖咨询规划、产品集成、实施交付、运维外包与数据安全五大领域，长期服务于金融、政府、交通、能源、航空航天等行业客户。

在数据中心基础设施方向，东方华展具备从机房建设、硬件集成到动环监控、运维外包的完整服务能力，可提供本地化、可持续的现场服务支持。