CN111007760A - 一种机房安全监控装置及机房安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机房安全监控装置，包括设于机房的用于测量磁场强度的传感器，与传感器连接的传输电路，报警器，以及分别与传输电路和报警器连接的处理器；其中，处理器用于根据传感器测得的实时磁场强度进行机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制报警器进行报警。可见本发明提供的机房安全监控装置实现了对机房实时磁场强度的检测以及对磁场分布情况的分析，并能够在机房磁场分布情况异常时由报警器进行报警，因此弥补了机房安全监控中对磁场安全监控的空白，完善了机房安全监控系统。本发明还公开了一种机房安全监控系统，具有上述有益效果。

Description

一种机房安全监控装置及机房安全监控系统

技术领域

本发明涉及机房安全监控技术领域，特别是涉及一种机房安全监控装置及机房安全监控系统。

背景技术

机房，通常指电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业等，存放服务器的，为用户以及员工提供IT服务的地方。机房的安全运行对许多人的生活、工作都会产生极大影响，因此对机房的安全监控非常重要。

现有的机房安全监控系统由用于监控服务器的运维软件的软件监控系统和用于监控机房内环境参数(温湿度等)的硬件监控系统组成，此外，每个机房都有专业人员管理，保证业务正常运行。但是，现有的机房安全监控系统并未考虑到环境因素中的电磁感应问题，即受到外界环境雷电影响，或机房内电路漏电、异常放电影响，对机房内的设备安全和人员安全都产生了严重的威胁。

提供一种弥补机房安全监控中对磁场安全监控的空白的方案，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机房安全监控装置及机房安全监控系统，用于弥补机房安全监控中对磁场安全监控的空白，完善机房安全监控系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种机房安全监控装置，包括：

设于机房的用于测量磁场强度的传感器，与所述传感器连接的传输电路，报警器，以及分别与所述传输电路和所述报警器连接的处理器；

其中，所述处理器用于根据所述传感器测得的实时磁场强度进行所述机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制所述报警器进行报警。

可选的，一个所述机房设有四个所述传感器，分别设于以所述机房一个角落为坐标原点、以对角线方式取得的四个角落位置。

可选的，所述处理器根据传感器测得的实时磁场强度进行所述机房的磁场分布情况监控，并在所述监控结果超出第一阈值时控制所述报警器进行报警，具体为：

所述处理器获取预设的磁场强度与时间的拟合曲线，并在所述监控结果与所述拟合曲线的偏离度超出所述第一阈值时控制所述报警器进行报警。

可选的，所述处理器还用于根据历史监控结果更新所述拟合曲线。

可选的，所述传感器具体包括霍尔传感器、探测线圈磁强计和异向磁阻传感器中的至少一种。

可选的，所述处理器具体为单片机。

可选的，所述传输电路为放大整流电路。

可选的，所述报警器具体为蜂鸣器、声光报警器和语音报警器中的至少一种。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种机房安全监控系统，包括上述任意一项所述的机房安全监控装置，还包括：

与处理器连接的上位机以及与所述上位机连接的环境监控装置；

所述上位机用于根据所述机房安全监控装置监控得到的磁场分布情况监控结果和所述环境监控装置监控得到的环境参数进行机房环境综合评估，当评估结果超出第二阈值时进行告警处理。

可选的，所述上位机根据所述磁场分布情况监控结果和所述环境参数进行机房环境综合评估，当所述评估结果超出所述第二阈值时进行告警处理，具体为：

所述上位机根据预设的权值参数对所述磁场分布情况监控结果和所述环境参数进行加权评估，当所述加权评估结果超出所述第二阈值时进行告警处理。

本发明所提供的机房安全监控装置，包括设于机房的用于测量磁场强度的传感器，与传感器连接的传输电路，报警器，以及分别与传输电路和报警器连接的处理器；其中，处理器用于根据传感器测得的实时磁场强度进行机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制报警器进行报警。可见本发明提供的机房安全监控装置实现了对机房实时磁场强度的检测以及对磁场分布情况的分析，并能够在机房磁场分布情况异常时由报警器进行报警，因此弥补了机房安全监控中对磁场安全监控的空白，完善了机房安全监控系统。本发明还提供一种机房安全监控系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种机房安全监控装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种传输电路图；

图3为本发明实施例提供的一种处理器通信电路图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种机房安全监控装置及机房安全监控系统，用于弥补机房安全监控中对磁场安全监控的空白，完善机房安全监控系统。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种机房安全监控装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种传输电路图；图3为本发明实施例提供的一种处理器通信电路图。

如图1所示，本发明实施例提供的机房安全监控装置包括：

设于机房的用于测量磁场强度的传感器101，与传感器101连接的传输电路102，报警器103，以及分别与传输电路102和报警器103连接的处理器104；

其中，处理器104用于根据传感器101测得的实时磁场强度进行机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制报警器103进行报警。

在具体实施中，视机房地理位置与空间大小，用于测量磁场强度的传感器101可以为一个，也可以为多个，可以采用一种，也可以采用多种类型组合。因此，传感器101可以采用霍尔传感器、探测线圈磁强计和异向磁阻传感器等类型传感器中的一种。可在一个机房设有四个传感器101，分别设于以机房一个角落为坐标原点、以对角线方式取得的四个角落位置。即以机房一个角落为坐标原点，取(0,0,0)、(x,0,z)、(0,y,z)、(x,y,0)四个角作为传感器101的测量点。

其中，霍尔传感器(霍尔效应传感器)是一个换能器，用于将变化的磁场转化为输出电压的变化。

探测线圈磁强计为根据法拉第电磁感应定律，通过线圈的磁通量变化，开路线圈两头产生感生电压/闭合线圈中产生感应电流，通过检测电压或电流(或LC电路振荡频率)变化来测量磁场。

各向异性磁阻传感器可根据磁阻效应直接测量磁场变化，通过改变材料的电阻值，通以恒定电流，检测电阻或电压变化。各向异性磁阻材料(如坡莫合金)的电阻大小与电流与磁化方向间夹角有关，外界磁场改变磁化方向以改变电阻大小，电流与磁场垂直时电阻最小，从而可测得磁场方向和大小。

传输电路102的设计配合传感器101的类型与处理器104的类型实现，如传感器101采用霍尔传感器，处理器104采用单片机，则传输电路102可以采用放大整流电路。霍尔传感器的霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。因此，传输电路102可以如图2所示，对霍尔传感器(Hall)施加5V直流电压，经过电阻R1(10kΩ)、电阻R2(10kΩ)连接晶体管Q1(可采用2N3904)的基极；晶体管Q1的集电极通过电阻R3(10kΩ)连接于3.3V直流电压，同时连接处理器104的电压信号接收端，发射极接地。

另外，报警器103可以采用蜂鸣器、声光报警器和语音报警器中的至少一种。

在生产生活中，会造成机房内磁场异常变化的原因有很多，如外界环境因素、室内电器电路异常等，当机房内电磁环境急剧变化时，容易造成过电压导致元器件击穿，影响机房稳定运行。其中，感应雷是造成机房内磁场异常变化的一大原因之一。感应雷是指雷云对地放电过程中，放电通道周围空间的电磁场发生急剧变化，此时通过传感器101可以获取到机房不同位置的磁场分布情况。

应用本发明实施例提供的机房安全监控装置，当放电通道(接地输电线、接地机柜)周围磁场发生急剧变化，霍尔传感器通过电磁感应获取到的感应电压也会急剧变化，通过将获取的电压信号进行处理转变为标准电信号输入到单片机中，单片机进行逻辑运算判断电压信号是否为感应雷产生时的感应电压变化，符合预设条件则产生告警信号并控制报警器103进行报警。

单片机产生的告警信号可以通过串口送到机房监控软件系统，通过软件系统通知机房运维人员注意机房安全检查及安全风险处理。因此，结合图2所示的传输电路102，霍尔传感器测量磁场强度信号通过三极管放大形成单片机可识别范围的电压信号，单片机识别到电压信号通过内置程序判断电压值(对应的磁场强度)是否超出阈值，并将结果通过RS485信号传输总线传输到PC端机房监控系统(nagios、zabbix等机房监控软件)。如图3所示，单片机可以通过MAX485CPA接口芯片进行运算后输入RS485信号传输总线进行传输。

本发明实施例提供的机房安全监控装置，包括设于机房的用于测量磁场强度的传感器，与传感器连接的传输电路，报警器，以及分别与传输电路和报警器连接的处理器；其中，处理器用于根据传感器测得的实时磁场强度进行机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制报警器进行报警。可见本发明实施例提供的机房安全监控装置实现了对机房实时磁场强度的检测以及对磁场分布情况的分析，并能够在机房磁场分布情况异常时由报警器进行报警，因此弥补了机房安全监控中对磁场安全监控的空白，完善了机房安全监控系统。

在上述实施例的基础上，在本发明实施例提供的机房安全监控装置中，处理器104根据传感器101测得的实时磁场强度进行机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制报警器103进行报警，具体为：

处理器104获取预设的磁场强度与时间的拟合曲线，并在监控结果与拟合曲线的偏离度超出第一阈值时控制报警器103进行报警。

在根据机房地理位置和空间大小布置好传感器101后，采集大量对磁场强度的监控数据，可以通过拟合算法获取该机房磁场强度与时间的变化曲线函数，即上述拟合曲线，将该变化曲线函数再次导入处理器104的处理程序中，即可实现磁场监控的预警功能，在获取到不符合变化曲线函数的实时磁场强度时产生预警。

在本发明实施例中，可以用第一阈值衡量实时磁场强度是否符合拟合函数。处理器104在获取到各传感器101测得的实时磁场强度后，根据各传感器101的位置计算出当前时刻的磁场分布情况，对预先选取的监测点，均对应预先拟合的拟合曲线，根据各拟合曲线(或变化曲线函数)得到当前时刻的磁场分布数据的预测值，将该监测点的监控结果与预测值对比，其差值的绝对值作为偏离度，当偏离度超出第一阈值时，处理器104控制报警器103进行报警。

进一步的，处理器104还用于根据历史监控结果更新拟合曲线。需要说明的是，对于偏离度超出第一阈值的监测结果，不作为进行更新拟合曲线的历史监控结果。根据历史监控结果更新拟合曲线，适应机房内环境变化与外界环境的季节性变化。可以理解的是，除了处理器104根据历史监控结果自动更新拟合曲线数据外，还可以通过运维人员手动调节拟合曲线数据，使之更加符合机房磁场分布情况的正常状态。

上文详述了机房安全监控装置对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述机房安全监控装置对应的机房安全监控系统。

本发明实施例提供的机房安全监控系统可以包括上述任意一个实施例所述的机房安全监控装置，还包括：

与处理器104连接的上位机以及与上位机连接的环境监控装置；

上位机用于根据机房安全监控装置监控得到的磁场分布情况监控结果和环境监控装置监控得到的环境参数进行机房环境综合评估，当评估结果超出第二阈值时进行告警处理。

在具体实施中，环境监控装置可以包括温度监控装置、湿度监控装置、压力监控装置和光强监控装置等，由于磁场分布情况监控结果和一些环境参数之间存在互相影响，因此需要根据这些监控结果进行机房环境综合评估，具体可以为上位机根据预设的权值参数对磁场分布情况监控结果和环境参数进行加权评估，当加权评估结果超出第二阈值时进行告警处理。

进一步的，上位机可连接显示大屏，用于显示磁场分布情况监控结果，各环境参数，以及机房环境综合评估结果。

以上对本发明所提供的一种机房安全监控装置及机房安全监控系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置及系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种机房安全监控装置，其特征在于，包括：

设于机房的用于测量磁场强度的传感器，与所述传感器连接的传输电路，报警器，以及分别与所述传输电路和所述报警器连接的处理器；

其中，所述处理器用于根据所述传感器测得的实时磁场强度进行所述机房的磁场分布情况监控，并在监控结果超出第一阈值时控制所述报警器进行报警。

2.根据权利要求1所述的机房安全监控装置，其特征在于，一个所述机房设有四个所述传感器，分别设于以所述机房一个角落为坐标原点、以对角线方式取得的四个角落位置。

3.根据权利要求1所述的机房安全监控装置，其特征在于，所述处理器根据传感器测得的实时磁场强度进行所述机房的磁场分布情况监控，并在所述监控结果超出第一阈值时控制所述报警器进行报警，具体为：

所述处理器获取预设的磁场强度与时间的拟合曲线，并在所述监控结果与所述拟合曲线的偏离度超出所述第一阈值时控制所述报警器进行报警。

4.根据权利要求3所述的机房安全监控装置，其特征在于，所述处理器还用于根据历史监控结果更新所述拟合曲线。

5.根据权利要求1所述的机房安全监控装置，其特征在于，所述传感器具体包括霍尔传感器、探测线圈磁强计和异向磁阻传感器中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的机房安全监控装置，其特征在于，所述处理器具体为单片机。

7.根据权利要求1所述的机房安全监控装置，其特征在于，所述传输电路为放大整流电路。

8.根据权利要求1所述的机房安全监控装置，其特征在于，所述报警器具体为蜂鸣器、声光报警器和语音报警器中的至少一种。

9.一种机房安全监控系统，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的机房安全监控装置，还包括：

与处理器连接的上位机以及与所述上位机连接的环境监控装置；

所述上位机用于根据所述机房安全监控装置监控得到的磁场分布情况监控结果和所述环境监控装置监控得到的环境参数进行机房环境综合评估，当评估结果超出第二阈值时进行告警处理。

10.根据权利要求9所述的机房安全监控系统，其特征在于，所述上位机根据所述磁场分布情况监控结果和所述环境参数进行机房环境综合评估，当所述评估结果超出所述第二阈值时进行告警处理，具体为：

所述上位机根据预设的权值参数对所述磁场分布情况监控结果和所述环境参数进行加权评估，当所述加权评估结果超出所述第二阈值时进行告警处理。

Images