一种基于智能机柜的微环境监控方法及系统

本公开涉及智能机柜监控技术领域，特别是涉及一种基于智能机柜的微环境监控方法及系统。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

大数据产业如浪潮般的席卷全球，各地信息机房的建设随着计算机和通讯行业及其相关行业的不断发展，已由小规模、单一业务、分散管理模式发展成为大系统、综合业务、集中管理模式。这就使得当前的机房建设规模越来越大，机柜设备数量越来越多，运行维护人员数量及进入机房次数越来越多，监管人员正面临着监管人员不足、监管压力大、监管配套系统多且系统复杂程度各异等问题，从而导致监管人员不能及时有效的对机房内各机柜的设备运行情况进行监管。

而且随着电子信息系统机房it设备高密度的集成化，因设备散热及机房散热量日渐趋高而导致的碳排放量日益增多的现象，受到了各界强烈关注。根据研究显示，it领域的碳排放已然成为最大的温室气体排放源之一，且该领域的排放势头还在随着全球对计算、数据存储和通信技术的需求增长而快速上升。因此，着力于机房经济化建设、有效降低机房数据中心与it负载的能耗之比即pue指标迫在眉睫。

此外当前国内信息机房对进入机房的人员监管力度不够，门禁主要是以设置电子密码锁为主。采用这种方式进行监管，功能单一，可管理性弱，用户体验度弱，虽然可以在一定程度上可以起到人员监管的作用，但仍存在着较多的管理和安全上的漏洞及缺陷。

检索发现，目前绝大多数基于智能机柜对微环境的监控策略只是将电源及配电子系统、精密空调子系统、环境监控子系统等基础物理设施单元功能简单集成，智能机柜仅具有对微环境的监测和告警功能，智能控制部分功能单一，导致机柜整体协调性较差，无法很好适应当今社会对智能机柜的智能性、经济性以及安全性需求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本公开提出了一种基于智能机柜的微环境监控方法及系统，在各个基础物理设施单元功能集成的基础上加以模块间的联控，以此解决现有监控策略中的不足，提高智能机柜的智能性、经济性以及安全性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，本公开提供一种基于智能机柜的微环境监控方法，包括：

获取由安装在机柜的温度传感器和湿度传感器检测的机柜内微环境的温度值和湿度值，根据温度传感器和湿度传感器在机柜的布局筛选最佳温湿度值；

根据最佳温湿度值与预设阈值、预设阈值的a倍以及预设阈值的a+1倍的比较结果划分散热模式，控制散热装置在不同的散热模式下工作，调节机柜内微环境的温湿度平衡，a为比较系数，a∈(0，1)。

作为可能的一些实现方式，所述散热模式包括待机模式、经济模式、普通模式以及过热模式，所述主控机通过监测的最佳温湿度值对散热装置在上述四种散热模式下进行联合控制；所述散热装置包括智能空调和智能风扇，通过接收主控机的控制指令智能调控机柜的温度值和湿度值。

作为可能的一些实现方式，所述待机模式为：若to<att，a∈(0，1)，则所述主控机控制所述智能空调和所述智能风扇停止工作并待机；

所述经济模式为：若att<to<tt，a∈(0，1)，则所述主控机控制所述智能风扇开始工作，所述智能空调待机；

所述普通模式为：若tt<to<(1+a)tt，a∈(0，1)，则所述主控机控制所述智能空调开始工作，所述智能风扇待机；

所述过热模式为：若(1+a)tt<to，a∈(0，1)，则所述主控机控制所述智能空调和所述智能风扇同时开始工作；to为最佳温湿度值，tt为阈值。

作为可能的一些实现方式，所述该方法还包括通过安装在机柜内的烟雾传感器采集烟雾数据发送至主控机，所述主控机对采集到的烟雾数据进行判断，若超过预设烟雾阈值，所述主控机发出告警信号并控制灭火装置动作。

作为可能的一些实现方式，所述该方法还包括通过安装在机柜内的水浸传感器采集水位数据发送至主控机，所述主控机对采集到的水位数据进行判断，若超过预设水位阈值，所述主控机发出告警信号并控制排水装置动作。

作为可能的一些实现方式，所述该方法还包括通过安装在机柜内的人脸采集传感器采集人脸数据发送至主控机，所述主控机对采集到的人脸数据与人脸存储数据库中的授权人脸进行比较，核实人脸身份，控制机柜门的动作。

第二方面，本公开提供一种基于智能机柜的微环境监控系统，包括：

温湿度监控子模块，包括安装在机柜的温度传感器和湿度传感器，分别检测机柜内微环境的温度值和湿度值，将其传输至主控机；

主控机，根据温度传感器和湿度传感器在机柜的布局筛选最佳温湿度值，根据最佳温湿度值与预设阈值、预设阈值的a倍以及预设阈值的a+1倍的比较结果划分散热模式，a为比较系数，a∈(0，1)，控制散热装置在不同的散热模式下工作，调节机柜内微环境的温湿度平衡。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

通过主控机模块与微环境温湿度监控子模块联控，所述智能机柜可以根据机柜内部微环境的变化智能切换工作模式；烟感监控子模块与水浸监控子模块使所述智能机柜可以及时应对机柜内部微环境的紧急情况；门禁监测子模块使所述智能机柜内部设备的信息安全得到保障。基于智能机柜的新型微环境监控策略的研发主要用来实现：利用现有技术最大程度上减轻监管人员的监管压力、提高所述机柜的经济性能、保证所述机柜的安全有效运行，从而更好适应当今社会对智能机柜的智能性、经济性以及安全性需求。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1提供的基于智能机柜的新型微环境监控系统结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本公开结合现有智能机柜监控策略的优势，为解决现有智能机柜监控策略存在的上述不足，提出了一种包含主控机模块、微环境温湿度监控子模块、烟感监控子模块、水浸监控子模块、门禁监测子模块、电力监测子模块在内的基于智能机柜的新型微环境监控策略，其架构图如图1所示。

一种基于智能机柜的新型微环境监控系统，包含主控机模块、微环境温湿度监控子模块、烟感监控子模块、水浸监控子模块、门禁监测子模块、电力监测子模块。

所述主控机模块，机柜内微环境参数和机柜内设备用电数据数字化，对用户设备的运行环境实现精细化监控。

主控机模块实时监测机柜内供电电压、电流、电能以及微环境的温度、湿度、水浸和烟雾等参数，避免大环境合格局部环境超标现象，从而为重要设备提供优良可靠的工作环境。用户可以通过主控机模块对监测内容进行多种联控设置，从而实现智能控制。

所述微环境温湿度监控子模块，包括温度传感器，湿度传感器，精密空调和智能风扇。

所述温度传感器用于监测所述机柜的温度值，所述湿度传感器用于监测所述机柜的湿度值；所述精密空调和智能风扇用于智能调控所述机柜的温度值和湿度值。

由于在日益错综复杂的智能机柜微环境中对温度值湿度值数据采集的精度要求更为严格，故通过所述主控机模块设计算法，设计出所述温度传感器和所述湿度传感器在智能机柜内的最优布局，得到最优解即最能代表所述机柜内部微环境的温度值to湿度值ho；

由于不同机柜的外观设计和内部构造不同，因而算法的设计也会因机柜的不同或传感器安装位置、传感器数量的不同而不同，

例如，针对智能配电柜，根据工程需要，安装两台温度和湿度传感器在智能配电柜对角位置，则可以取两台温湿度传感器采集的温湿度数据的平均值作为最佳温湿度值；

或安装超过两台传感器时，则可以对每台传感器采集的数据加权求值作为最佳温湿度值。

同时，利用所述主控机模块对所述精密空调和所述智能风扇进行联合控制，根据所述机柜内部微环境的温度值to和所述机柜内部微环境的温度阈值tt设计不同的散热模式，从而提高所述机柜的智能性和经济性。

具体方案如下：

①模式a(待机模式)：若to<att，a∈(0，1)，则所述主控机模块控制所述精密空调和所述智能风扇停止工作并待机；

②模式b(经济模式)：若att<to<tt，a∈(0，1)，则所述主控机模块控制所述智能风扇开始工作，所述精密空调继续待机；

③模式c(普通模式)：若tt<to<(1+a)tt，a∈(0，1)，则所述主控机模块控制所述精密空调开始工作，所述智能风扇待机；

④模式d(过热模式)：若(1+a)tt<to，a∈(0，1)，则所述主控机模块控制所述精密空调一并开始工作。本公开中对参数a的选取不做限定。

所述烟感监控子模块，包括烟雾传感器和精密灭火装置。所述烟雾传感器用于感应所述机柜的烟雾，所述精密灭火装置用于所述机柜内部的灭火。

所述主控机模块对采集到的烟雾数据进行判断，一旦所述机柜内部烟雾值s超过所述主控机模块预设的烟雾阈值st，所述主控机模块第一时间发出告警并智能控制精密灭火装置进行灭火，储存灭火记录以便于工作人员事后对所述机柜内部设备的维修工作，从而提高所述机柜的智能性和安全性。

所述水浸监控子模块，包括水浸传感器和排水通道。所述水浸传感器用于感应所述机柜的水位，所述排水通道用于所述机柜内部的排水。

所述主控机模块对采集到的水位数据进行判断，一旦所述机柜内部水位值w超过所述主控机模块预设的水位阈值wt，所述主控机模块第一时间发出告警并智能控制排水通道阀门打开进行排水，储存排水记录以便于工作人员事后对所述机柜内部设备的维修工作，从而提高所述机柜的智能性和安全性。

所述门禁监测子模块，采用人脸识别门锁，通过协议将门禁的相关设置、配置项关联至所述主控机模块中，监测管理人员只需通过所述主控机模块对当天计划或临时需进出所述机柜的人员id进行时段授权，被授权的人员即可享有该时段进出所述机柜进行工作的权限；

对于人脸存储数据库内无存储数据的人员进出所述机柜，监测管理人员采用核实身份，配发临时rfid电子标签并通过远程开门的方式让人员进出。

如有所述机柜进出人员违反所述机柜的进出规定，试图强行进出所述机柜，所述门禁监测子模块将产生报警并推送至所述主控机模块进行体现，从而提高所述机柜的安全性。

所述电力监测子模块，通过pdu模块监测所述机柜总电路的总电压数据信息、总电流数据信息和总电量数据信息，以及所述机柜总电路的分路端口的电流数据信息；

与此同时，所述电力监测子模块将所述机柜总电路的总电压数据信息、总电流数据信息、总电量数据信息和分路端口的电流数据信息发送给所述主控机模块，从而实现用电数据数字化。

本公开该监控策略在各个基础物理设施单元功能集成的基础上加以模块间的联控，以此解决现有监控策略中的不足，提高智能机柜的智能性、经济性以及安全性。通过主控机模块与微环境温湿度监控子模块联控，所述智能机柜可以根据机柜内部微环境的变化智能切换工作模式；烟感监控子模块与水浸监控子模块使所述智能机柜可以及时应对机柜内部微环境的紧急情况；门禁监测子模块使所述智能机柜内部设备的信息安全得到保障。基于智能机柜的新型微环境监控策略的研发主要用来实现：利用现有技术最大程度上减轻监管人员的监管压力、提高所述机柜的经济性能、保证所述机柜的安全有效运行，从而更好适应当今社会对智能机柜的智能性、经济性以及安全性需求。

以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。