CN108549446B - 一种基于有源rfid技术的机房温湿度监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，包括温度标签、湿度标签、阅读器、通用格式转换器、监控服务器、管理主机、调节器、风机、冷凝器和报警装置，所述温度标签、湿度标签和阅读器均为多个，温度标签和湿度标签分别对应设于机房内的设备外壳上，所述阅读器分别与通信范围内的温度标签、湿度标签无线连接，所述通用格式转换器分别连接阅读器和监控服务器，所述监控服务器分别连接管理主机、调节器和报警装置，所述调节器分别连接风机和冷凝器，所述风机和冷凝器设于机房内。与现有技术相比，本发明免除人工巡查和拉网布线的烦恼，提高工作效率。

Description

一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统

技术领域

本发明涉及一种机房监控系统，尤其是涉及一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统。

背景技术

随着国内信息技术的迅猛发展和快速普及，计算机系统及通信设备在各个应用领域的数量成指数模式增加，机房（计算机中心、设备间、配线室、基站等）已经成为各类企事业单位业务管理的核心平台；配置了网络设备、计算机服务器及其它通讯设备的机房成为数据交换与存储的重要场所，需要特别的措施加以防护。

在一般机房中，网络机柜及服务器机柜中安装的网络设备或服务器为重要设备，本身为发热电子设备，必须在一定的温度和湿度环境下运行，一旦机柜内风扇故障停止运行或空调停止运行，机柜温度会很高，超过网络设备或服务器运行的环境温度，会影响到设备的正常工作，进而影响到企事业单位正常业务运转的正常进行。则机房的温度和湿度是两个非常重要的环境参数，是计算机设备正常运行的必要条件。

根据一项统计调查，温度每升高10℃计算机的可靠性就下降25%，磁盘磁带会因为热胀效应造成记录错误。计算机的时钟主频在温度过高或过低时都会降低。为此，目前许多机房的管理采用24小时专人值班来定时巡查机房场地设备，这样不仅加重了人员的负担，而且往往不能及时排除故障。利用机房环境监测系统，能使机房监测的信息通过更快捷的方式在更大的区域内得到有效的集中搜集和处理，发现故障报警随时解决，对安全隐患进行记录和综合分析，最终寻求解决途径。

有源RFID，又称为主动式RFID（Active tag），计算机术语。指依据电子标签供电方式的不同进行划分的电子标签一种类型，通常支持远距离识别。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，免除人工巡查和拉网布线的烦恼，提高工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，包括温度标签、湿度标签、阅读器、通用格式转换器、监控服务器、管理主机、调节器、风机、冷凝器和报警装置，所述温度标签、湿度标签和阅读器均为多个，温度标签和湿度标签分别对应设于机房内的设备外壳上，所述阅读器分别与通信范围内的温度标签、湿度标签无线连接，所述通用格式转换器分别连接阅读器和监控服务器，所述监控服务器分别连接管理主机、调节器和报警装置，所述调节器分别连接风机和冷凝器，所述风机和冷凝器设于机房内。

机房内的设备包括机柜、通信机箱和空调。

一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统的工作方法，包括以下步骤：

监控服务器内建立标签ID、设备和机房一一对应的查询列表；

温度标签实时采集对应设备的温度，湿度标签实时采集对应设备的湿度；

阅读器将温度标签实时采集的温度和对应的标签ID、湿度标签实时采集的湿度和对应的标签ID上传至通用格式转换器；

通用格式转换器将温度和湿度转换为通用格式后连同对应的标签ID上传至监控服务器；

监控服务器统计温度走势和湿度走势，判断设定时间内同一机房内各设备对应的温度走势和湿度走势是否保持一致，若是，则进行温湿度实时调节，若否，则判定温度走势和/或湿度走势不一致对应的设备存在异常情况，并进行报警；

管理主机上实时显示温度、湿度的状况。

所述温湿度实时调节具体为：监控服务器获取设定时间内的温度和湿度的均值；

当设定时间内的温度的均值小于等于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值小于等于设定的湿度阈值，则继续监控；

当设定时间内的温度的均值大于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值小于等于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的温度为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器控制对应设备所在机房内的风机工作在低速降温的工作状态；

当设定时间内的温度的均值小于等于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值大于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的湿度为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器控制对应设备所在机房内的冷凝器工作在除湿的工作状态；

当设定时间内的温度的均值大于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值大于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的温度和湿度均为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器控制对应设备所在机房内的风机工作在高速降温的工作状态，若下一个设定时间内的温度的均值、湿度的均值仍对应大于设定的温度阈值、湿度阈值，则再通过调节器控制对应设备所在机房内的冷凝器工作在除湿的工作状态。

监控服务器的报警包括声音报警、电话振铃报警、发送电子邮件报警和短消息报警。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1）为满足日益增长的机房温度监控需求，通过先进的有源RFID技术，在需要合适的温度监控管理来保证资产质量及其平稳运行要求的场合，将采集到的环境温度数据持续记录在有源电子标签内，并通过无线方式传输到后台监控系统中，免除人工巡查和拉网布线的烦恼，提高工作效率。

2）监控服务器统计温度走势和湿度走势，用于实时识别同一机房内出现异常的设备，保证机房内设备稳定工作；同时监控服务器将温度和湿度的监控分为为四种不同情况，分别控制风机和冷凝器的工作状态，当温度和湿度都超过阈值时，先令风机工作在高速降温的工作状态，当且仅当下一个设定时间内的温度和湿度仍超过阈值，才再开启冷凝器，在达到同等温湿度实时调节效果下，大大减少同时开启风机和冷凝器的工作时间，环保节能。

3）在设备异常情况下还以多种形式的报警通知相应人员，使机房监控达到无人或少人值守，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图。

图中，1、温度标签，2、湿度标签，3、阅读器，4、通用格式转换器，5、监控服务器，6、管理主机，7、调节器，8、风机，9、冷凝器，10、报警装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，包括温度标签1、湿度标签2、阅读器3、通用格式转换器4、监控服务器5、管理主机6、调节器7、风机8、冷凝器9和报警装置10，温度标签1、湿度标签2和阅读器3均为多个，温度标签1和湿度标签2分别对应设于机房内的设备外壳上，阅读器3分别与通信范围内的温度标签1、湿度标签2无线连接，通用格式转换器4分别连接阅读器3和监控服务器5，监控服务器5分别连接管理主机6、调节器7和报警装置10，调节器7分别连接风机8和冷凝器9，风机8和冷凝器9设于机房内。图1中实线表示有线连接，虚线表示无线连接。

机房内的设备包括机柜、通信机箱和空调等。

一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统的工作方法包括以下步骤：

监控服务器5内建立标签ID、设备和机房一一对应的查询列表；

温度标签1实时采集对应设备的温度，湿度标签2实时采集对应设备的湿度，并定期向远距离阅读器3发送数据；

阅读器3将温度标签1实时采集的温度和对应的标签ID、湿度标签2实时采集的湿度和对应的标签ID上传至通用格式转换器4；

通用格式转换器4将温度和湿度转换为通用格式后连同对应的标签ID上传至监控服务器5；

监控服务器5统计温度走势和湿度走势，判断设定时间内同一机房内各设备对应的温度走势和湿度走势是否保持一致，若是，则进行温湿度实时调节，若否，则判定温度走势和/或湿度走势不一致对应的设备存在异常情况，并进行报警；其中温度走势和湿度走势通过曲线上分段斜度确定。

管理主机6上实时显示温度、湿度的状况以及报警信息。管理主机6以数据曲线显示当前机房温湿度的变化趋势，当任何一个检测值出现异常时，在管理主机6的监视屏显示的相应数据旁用醒目的标志符的闪动来提示该值的超限报警。

温湿度实时调节具体为：监控服务器5获取设定时间内的温度和湿度的均值；

当设定时间内的温度的均值小于等于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值小于等于设定的湿度阈值，则继续监控；

当设定时间内的温度的均值大于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值小于等于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的温度为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器7控制对应设备所在机房内的风机8工作在低速降温的工作状态；

当设定时间内的温度的均值小于等于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值大于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的湿度为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器7控制对应设备所在机房内的冷凝器9工作在除湿的工作状态；

当设定时间内的温度的均值大于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值大于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的温度和湿度均为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器7控制对应设备所在机房内的风机8工作在高速降温的工作状态，若下一个设定时间内的温度的均值、湿度的均值仍对应大于设定的温度阈值、湿度阈值，则再通过调节器7控制对应设备所在机房内的冷凝器9工作在除湿的工作状态，进一步加强降温与除湿的效果。其中风机8的低速降温的工作状态对应的工作速度小于高速降温的工作状态对应的工作速度，利用风机8高速降温的工作状态加速空气流动，同时进行降温与干燥。

监控服务器5的报警包括声音报警、电话振铃报警、发送电子邮件报警和短消息报警。系统结合SMS、GSM短信技术，利用互联网的全球资源，打造价格低廉、功能丰富的无人值守机房解决方案。在机房出现异常的时候，进行短消息报警，可设置短消息群发，及不同的时刻通知不同的值班人员。通过手机或电话振铃、电子邮件的方式，可以让系统发送当前的机房设备运行情况的短消息及电子邮件，充分实现无人值守的远程监控。

基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，具有以下功能：

（1）大流量：极高的防冲突性，采用多种防冲突方案，可支持200个以上标签的同时读取；

（2）高可靠性，工作温度-40℃~85℃，防水，防冲击。

（3）高抗干扰：对现场各种干扰源无特殊要求，安装方便简单。

（4）全球开放的ISM微波频段，无须申请和付费。

（5）超低功耗：对人体更安全、更健康。

（6）温度指标可动态设定，方便使用。

（7）超限报警功能：系统可以连接大量报警设备，例如门磁，红外，烟感，玻璃破碎器等，一旦捕获到异常信号，系统能自动报警（声音报警、电话振铃报警、发送电子邮件报警、短消息报警，可设置短消息群发），上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；

（8）远程联网功能：通过ADSL、Cable Modem、以太网接入等宽带接入，所监控机房可以自动发送该机房的环境参数到监控主机上，由此，监控人员可以随地随时了解所监控机房的情况；采用专用的程序来开发实现，确保系统的安全稳定性。这种方式简单可靠效果好，成本很低；

（9）内网监测功能：局域网内的办公用户在经过授权后，可以读取监控主机上的实时数据，实现远程的监测。系统不但能够在值班室监测，领导在自己办公室可以非常方便地监测。同时互联网上的其他授权用户都可以获取并了解计算机房里的实时信息；

（10）手机远程监测功能：通过手机或电话振铃的方式，可以让系统发送当前的机房温度、设备运行情况的短消息。对呼叫号码进行过滤，只有设定的号码才能促使系统发送运行情况短消息，提高系统的安全性（注：此项功能需要SIM卡开通来电显示）；

（11）数据统计分析功能：实时显示或者历史显示房间的各参数曲线变化，可以同时显示多个不同房间的环境参数曲线，更方便比较分析。可显示参数列表、实时曲线图（对应具体数值并任意调整坐标）、实时数据、折算数据、累计数据、历史、报警画面、报表等多种显示、统计功能更加贴近用户需求。

温度标签1和湿度标签2有如下特点：

（1）数据存储量大，最大可以扩展至256KB的用户空间；

（2）可重复使用，使用成本低，不需人工干预，不需脱离物品；

（3）通讯距离远，与基站式阅读器3可在80 米大范围通讯，与手持阅读器3也能保持30米的通讯距离；

（4）内置高能锂电池供电，并采用微功耗设计，使用寿命长（5年）；

（5）标签体积小，方便安装使用。

Claims (4)

1.一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，其特征在于，包括温度标签、湿度标签、阅读器、通用格式转换器、监控服务器、管理主机、调节器、风机、冷凝器和报警装置，所述温度标签、湿度标签和阅读器均为多个，温度标签和湿度标签分别对应设于机房内的设备外壳上，所述阅读器分别与通信范围内的温度标签、湿度标签无线连接，所述通用格式转换器分别连接阅读器和监控服务器，所述监控服务器分别连接管理主机、调节器和报警装置，所述调节器分别连接风机和冷凝器，所述风机和冷凝器设于机房内；

所述机房温湿度监控系统的工作方法包括以下步骤：

监控服务器内建立标签ID、设备和机房一一对应的查询列表；

温度标签实时采集对应设备的温度，湿度标签实时采集对应设备的湿度；

阅读器将温度标签实时采集的温度和对应的标签ID、湿度标签实时采集的湿度和对应的标签ID上传至通用格式转换器；

通用格式转换器将温度和湿度转换为通用格式后连同对应的标签ID上传至监控服务器；

监控服务器统计温度走势和湿度走势，判断设定时间内同一机房内各设备对应的温度走势和湿度走势是否保持一致，若是，则进行温湿度实时调节，若否，则判定温度走势和/或湿度走势不一致对应的设备存在异常情况，并进行报警；

管理主机上实时显示温度、湿度的状况。

2.根据权利要求1所述的一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统，其特征在于，机房内的设备包括机柜、通信机箱和空调。

3.根据权利要求1所述的一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统的工作方法，其特征在于，所述温湿度实时调节具体为：监控服务器获取设定时间内的温度和湿度的均值；

当设定时间内的温度的均值小于等于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值小于等于设定的湿度阈值，则继续监控；

当设定时间内的温度的均值大于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值小于等于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的温度为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器控制对应设备所在机房内的风机工作在低速降温的工作状态；

当设定时间内的温度的均值小于等于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值大于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的湿度为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器控制对应设备所在机房内的冷凝器工作在除湿的工作状态；

当设定时间内的温度的均值大于设定的温度阈值，且设定时间内的湿度的均值大于设定的湿度阈值，则判定该设定时间内的温度和湿度均为异常，根据标签ID通过查询列表查找对应设备，通过调节器控制对应设备所在机房内的风机工作在高速降温的工作状态，若下一个设定时间内的温度的均值、湿度的均值仍对应大于设定的温度阈值、湿度阈值，则再通过调节器控制对应设备所在机房内的冷凝器工作在除湿的工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于有源RFID技术的机房温湿度监控系统的工作方法，其特征在于，监控服务器的报警包括声音报警、电话振铃报警、发送电子邮件报警和短消息报警。

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