CN113327325A - 基于大数据的5g机房智能化管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于大数据的5G机房智能化管理系统，属于机房管理技术领域，建模模块、数据采集模块、维护模块和服务器；所述建模模块、数据采集模块和维护模块均与服务器通信连接，所述建模模块分别与数据采集模块和维护模块通信连接；通过设置建模模块，建立三维模型，并基于三维模型进行智能管理，使得数据采集模块采集的数据可以直观的在三维模型中进行显示，使得巡检人员可以通过三维展示更加真实形象地管理复杂庞大的机房；通过将机房建筑模型设置为无顶的建筑模型，使得工作人员可以直接看到机房内部，更加的直观，且方便后续操作；通过将温度表和湿度表的颜色设为不同的颜色，方便用户辨别。

Description

基于大数据的5G机房智能化管理系统

技术领域

本发明属于机房管理技术领域，具体是基于大数据的5G机房智能化管理系统。

背景技术

在IT行业，机房普遍指的是电信、网通、移动、双线、电力以及企业等存放服务器的地方以及为用户提供IT服务的地方，小的几十平方米，一般放置二三十个机柜，大的上万平方米放置上千个机柜，甚至更多，机房里面通常放置各种服务器和小型机，例如IBM小型机，HP小型机，SUN小型机等等，机房的温度和湿度以及防静电措施都有严格的要求，非专业项目人员一般不能进入，机房里的服务器运行着很多业务，机房很重要，没有了机房，工作、生活都会受到极大影响，所以每个机房都要有专业人员管理，保证业务正常运行。

然而，随着机房规模变得越来越大，工作人员管理起来也越来越困难，因此有必要借助3D技术来实现机房的三维展示功能，并基于3D模型进行智能管理，使得巡检人员可以通过三维展示更加真实形象地管理复杂庞大的机房。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了基于大数据的5G机房智能化管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于大数据的5G机房智能化管理系统，包括：建模模块、数据采集模块、维护模块和服务器。

所述建模模块、数据采集模块和维护模块均与服务器通信连接，所述建模模块分别与数据采集模块和维护模块通信连接。

所述建模模块用于建立5G机房三维模型，具体方法包括：

步骤SA1：获取机房层的建筑图纸，根据获取到的建筑图纸进行建模，将建好的模型标记为机房建筑模型；

步骤SA2：建立设备标准块，获取设备安装图，根据设备安装图将对应的设备标准块设置在机房建筑模型中对应的位置，将设置完设备标准块的机房建筑模型标记为机房设备模型；

步骤SA3：获取每个监控摄像头的监控信息，根据每个监控摄像头的监控范围，在机房设备模型中设置感应区域，建立感应区域与对应摄像头的快速连接通道，将建立完快速连接通道的机房设备模型标记为机房设备显示模型。

当点击机房设备模型中的模块时，获取对应模块的坐标，根据对应模块的坐标匹配到对应的感应区域，连接对应摄像头的监控画面。

进一步地，机房建筑模型为无顶的建筑模型。

进一步地，所述数据采集模块用于对机房的环境监控数据进行采集，具体采集方法包括：

步骤SB1：在机房设置若干个温度采集点和湿度采集点；

步骤SB2：将温度采集点坐标和湿度采集点坐标输入到机房设备显示模型中，在对应的坐标上设置温度表和湿度表；

步骤SB3：设置温度与湿度警戒值，实时获取温度采集点和湿度采集点的温度值和湿度值，将获取到的温度值和湿度值输入到对应的温度表和湿度表中。

当温度值超过温度警戒值时，对应的温度表将会有提示信息。

当湿度值超过湿度警戒值时，对应的湿度表将会有提示信息。

进一步地，步骤SB1中机房内每个安装有5G设备的房间内至少设有一个温度采集点和湿度采集点。

进一步地，步骤SB2中温度表和湿度表所用的颜色不同。

进一步地，步骤SB3中温度表与湿度表的提示方式相同。

进一步地，所述维护模块用于当机房内的温度和湿度超过警戒值时进行维护，包括温度维护单元和湿度维护单元。

进一步地，所述温度维护单元用于当机房内的温度超过温度警戒值时进行维护，具体方法包括：

步骤SC1：实时获取温度表的动态信息，当温度表做出提示信息时，生成温度维护信号，开始维护；

步骤SC2：获取温度表的温度值、空调温度和室外温度，整合并标记为温度输入数据；设置温度调节模型，将温度输入数据输入到温度调节模型中，获得空调调节温度；

步骤SC3：将空调温度调整到空调调节温度，实时获取温度表的动态信息。

当超过N分钟后，温度表的提示信息仍然没有消除时，再次下调空调温度，并将此次调整数据标记为再学习数据，使用再学习数据对温度调节模型进行训练。

进一步地，所述湿度维护单元用于当机房内的湿度超过温度警戒值时进行维护，具体方法包括：

步骤SD1：实时获取湿度表的动态信息，当湿度表做出提示信息时，生成湿度维护信号，开始维护；

步骤SD2：获取对应湿度表的坐标，根据湿度表的坐标获取对应的感应区域，进而获得对应的摄像头的监控画面；

步骤SD3：根据监控画面获取高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；

步骤SD4：获取湿度表没有做出提示信息时的灰度图像，将两个灰度图像的灰度值进行对比，判断室内是否漏水。

进一步地，步骤SD4中当判断结果为室内漏水时，生成维修信号，进行漏水点维修。

当判断结果为室内没有漏水时，控制空调进行除湿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置建模模块，建立三维模型，并基于三维模型进行智能管理，使得数据采集模块采集的数据可以直观的在三维模型中进行显示，使得巡检人员可以通过三维展示更加真实形象地管理复杂庞大的机房；通过将机房建筑模型设置为无顶的建筑模型，使得工作人员可以直接看到机房内部，更加的直观，且方便后续操作；通过将温度表和湿度表的颜色设为不同的颜色，方便用户辨别，当湿度值超过湿度警戒值时，对应的湿度表将会有提示信息，提醒工作人员，非常直观，方便管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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为本发明原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于大数据的5G机房智能化管理系统，包括建模模块、数据采集模块、维护模块和服务器；所述建模模块、数据采集模块和维护模块均与服务器通信连接，所述建模模块分别与数据采集模块和维护模块通信连接。

建模模块用于建立5G机房三维模型，具体方法包括：

步骤SA1：获取机房层的建筑图纸，根据获取到的建筑图纸进行建模，将建好的模型标记为机房建筑模型，且机房建筑模型为无顶的建筑模型；就是没有顶棚，可以直接从上面看到室内，具体的建模方式与BIM、广联达等建模软件类似，提取图纸参数，就可以生成对应的结构，例如：提取墙体参数（边界线、高度、材质等），生成对应墙体；

步骤SA2：建立设备标准块，设备标准块就是对应的设备模型，同类的5G设备都用一个标准的模型，方便建模和查看，获取设备安装图，根据设备安装图将对应的设备标准块设置在机房建筑模型中对应的位置，将设置完设备标准块的机房建筑模型标记为机房设备模型；

步骤SA3：获取每个监控摄像头的监控信息，监控信息包括摄像头型号、监控区域等信息，根据每个监控摄像头的监控范围，在机房设备模型中设置感应区域，感应区域与监控摄像头的监控范围相同，建立感应区域与对应摄像头的快速连接通道，将建立完快速连接通道的机房设备模型标记为机房设备显示模型。

当点击机房设备模型中的模块时，获取对应模块的坐标，根据对应模块的坐标匹配到对应的感应区域，连接对应摄像头的监控画面。

数据采集模块用于对机房的环境监控数据进行采集，环境监控数据包括温度和湿度，设置A/D转换设备的最大电压，再设定数据采集方式，设置数据采集的频道数、采集次数、变换时间等，最后选择数据保存类型和数据格式；对采集器的串口通讯进行设置，选择通讯端口编号，根据串口参数对各端口进行检测。

实时检测温度数据通过温度表进行显示，采集到的温度数据会通过波形曲线显示出来，横坐标为时间，纵坐标为实时温度数值；用户可以直观了解机房内的温度变化情况，根据不同温度要求及时对温度进行维护。

具体采集方法包括：

步骤SB1：在机房设置若干个温度采集点和湿度采集点，且机房内每个安装有5G设备的房间内至少设有一个温度采集点和湿度采集点；

步骤SB2：将温度采集点坐标和湿度采集点坐标输入到机房设备显示模型中，在对应的坐标上设置温度表和湿度表，温度表和湿度表就是和温度计类似的数据表，且温度表和湿度表所用的颜色不同；将温度表和湿度表设置成不同的颜色，方便用户辨别；

步骤SB3：设置温度与湿度警戒值，温度与湿度警戒值根据机房内的5G设备的使用要求进行设置，实时获取温度采集点和湿度采集点的温度值和湿度值，将获取到的温度值和湿度值输入到对应的温度表和湿度表中。

当温度值超过温度警戒值时，对应的温度表将会有提示信息，例如闪烁、气泡等。

当温度值没有超过温度警戒值时，不进行操作。

当湿度值超过湿度警戒值时，对应的湿度表将会有提示信息，且温度表与湿度表的提示方式相同，但是提示的颜色可以不同。

当湿度值没有超过湿度警戒值时，不进行操作。

维护模块用于当机房内的温度和湿度超过警戒值时进行维护，包括温度维护单元和湿度维护单元。

温度维护单元用于当机房内的温度超过温度警戒值时进行维护，具体方法包括：

步骤SC1：实时获取温度表的动态信息，当温度表做出提示信息时，生成温度维护信号，开始维护；

当温度表没有做出提示信息时，不进行操作；

步骤SC2：获取温度表的温度值、空调温度和室外温度，整合并标记为温度输入数据；设置温度调节模型，将温度输入数据输入到温度调节模型中，获得空调调节温度；

步骤SC3：将空调温度调整到空调调节温度，实时获取温度表的动态信息；

当超过N分钟后，N为比例系数，且N≥10；温度表的提示信息仍然没有消除时，再次下调空调温度，并将此次调整数据标记为再学习数据，使用再学习数据对温度调节模型进行训练。

当在N分钟内，温度表的提示信息消除时，不进行操作。

步骤SC2中设置温度调节模型的方法包括：

获取历史空调温度调节数据；历史空调温度调节数据包括温度表的温度值、空调温度和室外温度。

为历史空调温度调节数据设置对应的空调调节温度；构建人工智能模型；人工智能模型包括误差逆向传播神经网络、RBF神经网络和深度卷积神经网络。

将历史空调温度调节数据和对应的空调调节温度按照设定比例划分为训练集、测试集和校验集；设定比例包括2：1：1、3：2：1和3：1：1。

通过训练集、测试集和校验集对人工智能模型进行训练、测试和校验；将训练完成的人工智能模型标记为温度调节模型。

湿度维护单元用于当机房内的湿度超过温度警戒值时进行维护，具体方法包括：

步骤SD1：实时获取湿度表的动态信息，当湿度表做出提示信息时，生成湿度维护信号，开始维护；

步骤SD2：获取对应湿度表的坐标，根据湿度表的坐标获取对应的感应区域，进而获得对应的摄像头的监控画面；

步骤SD3：根据监控画面获取高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；图像预处理包括图像分割、图像去噪、图像增强和灰度变换；

步骤SD4：获取湿度表没有做出提示信息时的灰度图像，两个灰度图像所使用的图片都是同角度拍摄的，将两个灰度图像的灰度值进行对比，判断室内是否漏水。

当判断结果为室内漏水时，生成维修信号，进行漏水点维修。

当判断结果为室内没有漏水时，控制空调进行除湿。

步骤SD4中进行漏水点维修的方法包括：

步骤A1：获取维修人员个人信息，个人信息包括年龄、性别、联系方式和维修工龄，将维修人员标记为i，其中i=1、2、……、n，n为正整数；

步骤A2：将维修人员的维修工龄标记为Pi；

步骤A3：获取维修人员的工作状态，工作状态包括空闲状态和忙碌状态，将维修人员的工作状态标记为Li；

步骤A4：获取维修人员与需要维修的机房之间的距离，并将维修人员与需要维修的机房之间的距离标记为Ki；将维修人员、维修人员的维修工龄、维修人员的工作状态和维修人员与需要维修的机房之间的距离进行去除量纲取其数值计算；

步骤A5：根据公式Qi=λ*（b1*Pi*b2*Li）/（b3*Ki+1）获取得到优先值Qi，其中，b1、b2、b3均为比例系数，取值范围为1<b1≤2，0≤b2≤1，0<b3≤1，λ为修正因子，取值范围为0<λ≤1，且当维修人员的工作状态是忙碌状态时，Li=0，且当维修人员的工作状态是空闲状态时，Li=1。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：建立5G机房三维模型，获取机房层的建筑图纸，根据获取到的建筑图纸进行建模，将建好的模型标记为机房建筑模型，步骤SA2：建立设备标准块，获取设备安装图，根据设备安装图将对应的设备标准块设置在机房建筑模型中对应的位置，将设置完设备标准块的机房建筑模型标记为机房设备模型；获取每个监控摄像头的监控信息，根据每个监控摄像头的监控范围，在机房设备模型中设置感应区域，建立感应区域与对应摄像头的快速连接通道，将建立完快速连接通道的机房设备模型标记为机房设备显示模型；当点击机房设备模型中的模块时，获取对应模块的坐标，根据对应模块的坐标匹配到对应的感应区域，连接对应摄像头的监控画面。

对机房的环境监控数据进行采集，在机房设置若干个温度采集点和湿度采集点，且机房内每个安装有5G设备的房间内至少设有一个温度采集点和湿度采集点；将温度采集点坐标和湿度采集点坐标输入到机房设备显示模型中，在对应的坐标上设置温度表和湿度表，且温度表和湿度表所用的颜色不同；设置温度与湿度警戒值，实时获取温度采集点和湿度采集点的温度值和湿度值，将获取到的温度值和湿度值输入到对应的温度表和湿度表中；当温度值超过温度警戒值时，对应的温度表将会有提示信息，当温度值没有超过温度警戒值时，不进行操作；当湿度值超过湿度警戒值时，对应的湿度表将会有提示信息，且温度表与湿度表的提示方式相同，但是提示的颜色可以不同；当湿度值没有超过湿度警戒值时，不进行操作。

当机房内的温度和湿度超过警戒值时进行维护，实时获取温度表的动态信息，当温度表做出提示信息时，生成温度维护信号，开始维护；当温度表没有做出提示信息时，不进行操作；获取温度表的温度值、空调温度和室外温度，整合并标记为温度输入数据；设置温度调节模型，将温度输入数据输入到温度调节模型中，获得空调调节温度；将空调温度调整到空调调节温度，实时获取温度表的动态信息；当超过N分钟后，温度表的提示信息仍然没有消除时，再次下调空调温度，并将此次调整数据标记为再学习数据，使用再学习数据对温度调节模型进行训练；实时获取湿度表的动态信息，当湿度表做出提示信息时，生成湿度维护信号，开始维护；获取对应湿度表的坐标，根据湿度表的坐标获取对应的感应区域，进而获得对应的摄像头的监控画面；根据监控画面获取高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；获取湿度表没有做出提示信息时的灰度图像；将两个灰度图像的灰度值进行对比，判断室内是否漏水；当判断结果为室内漏水时，生成维修信号，进行漏水点维修；当判断结果为室内没有漏水时，控制空调进行除湿。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (10)

1.基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，包括：建模模块、数据采集模块、维护模块和服务器；

所述建模模块、数据采集模块和维护模块均与服务器通信连接，所述建模模块分别与数据采集模块和维护模块通信连接；

所述建模模块用于建立5G机房三维模型，具体方法包括：

步骤SA1：获取机房层的建筑图纸，根据获取到的建筑图纸进行建模，将建好的模型标记为机房建筑模型；

步骤SA2：建立设备标准块，获取设备安装图，根据设备安装图将对应的设备标准块设置在机房建筑模型中对应的位置，将设置完设备标准块的机房建筑模型标记为机房设备模型；

步骤SA3：获取每个监控摄像头的监控信息，根据每个监控摄像头的监控范围，在机房设备模型中设置感应区域，建立感应区域与对应摄像头的快速连接通道，将建立完快速连接通道的机房设备模型标记为机房设备显示模型；

当点击机房设备模型中的模块时，获取对应模块的坐标，根据对应模块的坐标匹配到对应的感应区域，连接对应摄像头的监控画面。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，机房建筑模型为无顶的建筑模型。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，所述数据采集模块用于对机房的环境监控数据进行采集，具体采集方法包括：

步骤SB1：在机房设置若干个温度采集点和湿度采集点；

步骤SB2：将温度采集点坐标和湿度采集点坐标输入到机房设备显示模型中，在对应的坐标上设置温度表和湿度表；

步骤SB3：设置温度与湿度警戒值，实时获取温度采集点和湿度采集点的温度值和湿度值，将获取到的温度值和湿度值输入到对应的温度表和湿度表中；

当温度值超过温度警戒值时，对应的温度表将会有提示信息；

当湿度值超过湿度警戒值时，对应的湿度表将会有提示信息。

4.根据权利要求3所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，步骤SB1中机房内每个安装有5G设备的房间内至少设有一个温度采集点和湿度采集点。

5.根据权利要求3所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，步骤SB2中温度表和湿度表所用的颜色不同。

6.根据权利要求3所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，步骤SB3中温度表与湿度表的提示方式相同。

7.根据权利要求1所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，所述维护模块用于当机房内的温度和湿度超过警戒值时进行维护，包括温度维护单元和湿度维护单元。

8.根据权利要求7所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，所述温度维护单元用于当机房内的温度超过温度警戒值时进行维护，具体方法包括：

步骤SC1：实时获取温度表的动态信息，当温度表做出提示信息时，生成温度维护信号，开始维护；

步骤SC2：获取温度表的温度值、空调温度和室外温度，整合并标记为温度输入数据；设置温度调节模型，将温度输入数据输入到温度调节模型中，获得空调调节温度；

步骤SC3：将空调温度调整到空调调节温度，实时获取温度表的动态信息；

当超过N分钟后，温度表的提示信息仍然没有消除时，再次下调空调温度，并将此次调整数据标记为再学习数据，使用再学习数据对温度调节模型进行训练。

9.根据权利要求7所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，所述湿度维护单元用于当机房内的湿度超过温度警戒值时进行维护，具体方法包括：

步骤SD1：实时获取湿度表的动态信息，当湿度表做出提示信息时，生成湿度维护信号，开始维护；

步骤SD2：获取对应湿度表的坐标，根据湿度表的坐标获取对应的感应区域，进而获得对应的摄像头的监控画面；

步骤SD3：根据监控画面获取高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；

步骤SD4：获取湿度表没有做出提示信息时的灰度图像，将两个灰度图像的灰度值进行对比，判断室内是否漏水。

10.根据权利要求9所述的基于大数据的5G机房智能化管理系统，其特征在于，步骤SD4中当判断结果为室内漏水时，生成维修信号，进行漏水点维修；

当判断结果为室内没有漏水时，控制空调进行除湿。

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