CN114152282A - 一种可故障定位的通信机房自动巡检设备 - Google Patents

一种可故障定位的通信机房自动巡检设备 Download PDF

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刘国辉
肖学东
尚书智
盖晶
吴迪
闫明伟
孟娜
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Abstract

一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，属于通信机房监测技术领域。解决了现有通信机房巡检方法需要在接到报警信息后，工作人员到现场灭火，存在效率低的问题。本发明对机房内所有机柜的电压电流等数据进行实时接收并判断，当发现故障时，进行远程无线报警，并能够保证迅速达到故障机柜位置，对机柜内设备进行温度检测，当出现燃烧的事故时，能够实现快速灭火，并进行紧急报警。抢修人员到达机房故障现场时，实现减少设备损坏，提高了故障处理效率。本发明适用于通讯机房巡检。

Description

一种可故障定位的通信机房自动巡检设备
技术领域
本发明属于通信机房监测技术领域。
背景技术
通信机房通常为存放服务器的电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业为用户以及员工提供IT服务的地方，小的几十平米，一般放置二三十个机柜，大的上万平米放置上千个机柜，甚至更多，机房里面通常放置各种服务器和小型机，例如I BM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，为了设备的正常运行通常需要对机房进行定期巡检或在线检测,但是现有巡检装置通常为采用固定位置安装传感器的方式实现,该种方式在出现故障时,通常需要工作人员迅速响应,进入机房进行线路检测,当机房较大时，工作人员需要根据设备编号逐一寻找，无法快速定位，因此,存在响应速度慢，处理效率低的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有通信机房巡检方法需要在接到报警信息后，工作人员到现场灭火，存在效率低的问题，提出了一种可故障定位的通信机房自动巡检设备。
本发明所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，包括：巡检车、机械臂、灭火器安装支架、主控单元、自动灭火单元、摄像机、无线通信电路和检测单元；
巡检车用于按照接收主控单元发送的规定巡检路线在通信机房内进行自动行走，所述巡检车上设置有灭火器安装支架；
所述灭火器安装支架用于安装灭火器，所述灭火器安装支架上设置有角度调节机构和自动伸缩柱，所述角度调节机构固定在自动伸缩柱的顶端且位于侧面；所述灭火器的底端卡设在自动伸缩柱的顶端口内，灭火器的中部设置有卡箍，所述卡箍与角度调节机构的自由端铰接；
所述巡检车上还固定有机械臂,所述机械臂的顶端设置有抓手,所述抓手用于开关通信机柜门；
检测单元包括环境检测单元、机柜内检测单元和定点检测单元；
环境检测单元设置在巡检车上，用于检测通信机房内环境的温度、湿度、烟雾和明火，并将检测信号发送至主控单元；
机柜内检测单元包括多个子检测单元，每个通信机柜内设置一个子检测单元，用于检测通信机柜内设备的电压、电流、温度、湿度信号和烟雾信号；将检测的信号和机柜编号传输至主控单元；
定点检测单元设置在机械臂的抓手上，且位于所述抓手的尖端，用于进行定点的无线温度信号检测,并将检测的温度信号发送至主控单元；
主控单元包括主控制器、故障判断单元、巡检车控制单元和灭火器控制单元；故障判断单元用于接收机柜内检测单元的所有子检测单元发送的检测信号和机柜编号，并将接收的检测信号分别与对应的阈值进行比较，判断机柜内设备是否存在故障，若是存在故障，将故障信号及机柜编号发送至主控制器；
主控制器根据故障机柜编号、巡检车位置及机房的内部机柜布置图规划故障检测路线，并将故障检测路线发送至巡检车控制单元；同时通过无线通信电路将超阈值报警信号和机柜编号发送出去；
巡检车控制单元根据接收的故障检测路线，控制巡检车行驶至故障机柜门位置；
所述巡检车控制单元还用于在巡检车到达故障机柜门位置后，控制机械臂抓手打开故障机柜柜门，控制机械臂抓手尖部定点检测单元对准机柜内的设备，并控制机械臂对机柜内设备进行多点定点温度检测，将定点温度信号发送至故障判断单元；
故障判断单元判断机柜内是否存温度异常点，若存在，向主控制器发送温度异常报警信号；
主控制器接收到温度异常报警信号后，控制摄像机拍摄故障机柜设备图像，并在图像中对温度异常点进行标记，将标记后的图像、温度异常报警信号和对应的机柜编号通过无线通信电路发送出去；
故障判断单元还实时判断所处环境内是否存在明火或烟雾信号，若存在向主控制器发送紧急报警信号；同时控制摄像机进行环境图像获取，获取包含明火点或者烟雾点的图像信号；利用环境图像获取明火点或者烟雾点位置信息；向主控制器发送紧急报警信号，并将明火点或者烟雾点位置信息同时发送给主控制器；
主控制器接收到紧急报警信号时，向灭火器控制单元发送灭火控制信号，灭火器控制单元根据故障机柜位置，调整灭火器安装支架，使灭火器的喷头对准起火机柜，并控制灭火器开关开启；进行灭火；同时通过无线通信电路将紧急报警信号发送出去；
无线通信电路用于建立主控单元与所有机柜内子检测单元之间的无线通信连接；并将接收的主控制器的信号发送出去。
进一步地，本发明中，还包括声音定位单元用于检测机房内的噪声，对机房内的噪声进行定位，将噪声定位信号发送至主控制器；
主控制器根据噪声定位信号、巡检车位置及机房的内部机柜布置图规划声音异常检测路线，并将声音异检测路线发送至巡检车控制单元；
巡检车控制单元根据接收的声音异常检测路线，控制巡检车行驶至声音异常机柜门位置；
所述巡检车控制单元还用于在巡检车到达声音异常机柜门位置后，控制机械臂抓手打开声音异常机柜柜门，控制机械臂抓手尖定点检测单元对准机柜内的设备，进行多点定点温度检测，故障判断单元判断是否存在温度异常点，同时判断所处环境否存在明火或烟雾，若存在明火或烟雾，则向主控制器发送紧急报警信号，若存在温度异常点，向主控制器发送温度异常报警信号。
进一步地，本发明中，还包括报警器，所述报警器设置在巡检车上，所述报警器的触发信号输入端连接主控制器的报警信号输出端，主控制器接收到故障信号后触发报警器进行声光报警，并对故障机柜标号进行播报。
进一步地，本发明中，巡检车包括自动导航系统，所述自动导航系统根据巡检车控制单元发送的故障检测路线或规定巡检路线驱动巡检车进行行走。
进一步地，本发明中，机械臂抓手的前端还设置有静电消除棒。
进一步地，本发明中，自动灭火单元包括灭火主控制器、灭火器开关控制单元和支架调整驱动单元，所述灭火主控制器根据接收的明火点或者烟雾点位置信息及自身位置建立空间坐标系，获取灭火器的喷头的高度及灭火器角度控制信号，并将所述灭火器的喷头的高度及灭火器角度控制信号发送至支架调整驱动单元；
所述支架调整驱动单元根据接收到的信号对灭火器支架进行调整；
灭火器开关控制单元用于控制灭火器的打开或关闭。
进一步地，本发明中，检测车上还设置有检测头，所述检测头上设置环境检测单元，所述检测头通过伸缩杆连接在检测车的上表面。
本发明所述具有故障定位的通信机房自动巡检设备，对机房内所有机柜进行实时接收并判断，当发现故障时，进行远程无线报警，并能够保证迅速达到故障机柜位置，对机柜内设备进行温度检测，当出现燃烧的事故时，能够实现快速灭火，并进行紧急报警。，抢修人员到达机房故障现场时，实现减少设备损坏，提高了故障处理效率。
附图说明
图1是本发明所述巡检车结构示意图；
图2是本发明所述具有故障定位的通信机房自动巡检设备的控制原理框图。
具体实施方式
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述包括：巡检车1、机械臂2、灭火器安装支架3、主控单元5、自动灭火单元7、摄像机8、无线通信电路10和检测单元11；
巡检车1用于按照接收主控单元5发送的规定巡检路线在通信机房内进行自动行走，所述巡检车1上设置有灭火器安装支架3；
所述灭火器安装支架3用于安装灭火器，所述灭火器安装支架3上设置有角度调节机构和自动伸缩柱，所述角度调节机构固定在自动伸缩柱的顶端且位于侧面；所述灭火器4的底端卡设在自动伸缩柱的顶端口内，灭火器4的中部设置有卡箍，所述卡箍与角度调节机构的自由端铰接；
所述巡检车1上还固定有机械臂2,所述机械臂2的顶端设置有抓手,所述抓手用于开关通信机柜门；
检测单元11包括环境检测单元、机柜内检测单元和定点检测单元；
环境检测单元设置在巡检车上，用于检测通信机房内环境的温度、湿度、烟雾和明火，并将检测信号发送至主控单元5；
机柜内检测单元包括多个子检测单元，每个通信机柜内设置一个子检测单元，用于检测通信机柜内设备的电压、电流、温度、湿度信号和烟雾信号；将检测的信号和机柜编号传输至主控单元5；
定点检测单元设置在机械臂2的抓手上，且位于所述抓手的尖端，用于进行定点的无线温度信号检测,并将检测的温度信号发送至主控单元5；
主控单元5包括主控制器504、故障判断单元501、巡检车控制单元502和灭火器控制单元503；故障判断单元501用于接收机柜内检测单元的所有子检测单元发送的检测信号和机柜编号，并将接收的检测信号分别与对应的阈值进行比较，判断机柜内设备是否存在故障，若是存在故障，将故障信号及机柜编号发送至主控制器504；
主控制器504根据故障机柜编号、巡检车位置及机房的内部机柜布置图规划故障检测路线，并将故障检测路线发送至巡检车控制单元502；同时通过无线通信电路将超阈值报警信号和机柜编号发送出去；
巡检车控制单元502根据接收的故障检测路线，控制巡检车行驶至故障机柜门位置；
所述巡检车控制单元502还用于在巡检车到达故障机柜门位置后，控制机械臂抓手打开故障机柜柜门，控制机械臂抓手尖部定点检测单元对准机柜内的设备，并控制机械臂对机柜内设备进行多点定点温度检测，将定点温度信号发送至故障判断单元501；
故障判断单元501判断机柜内是否存温度异常点，若存在，向主控制器504发送温度异常报警信号；
主控制器504接收到温度异常报警信号后，控制摄像机8拍摄故障机柜设备图像，并在图像中对温度异常点进行标记，将标记后的图像、温度异常报警信号和对应的机柜编号通过无线通信电路发送出去；
故障判断单元501还实时判断所处环境内是否存在明火或烟雾信号，若存在向主控制器504发送紧急报警信号；同时控制摄像机进行环境图像获取，获取包含明火点或者烟雾点的图像信号；利用环境图像获取明火点或者烟雾点位置信息；向主控制器504发送紧急报警信号，并将明火点或者烟雾点位置信息同时发送给主控制器504；
主控制器504接收到紧急报警信号时，向灭火器控制单元503发送灭火控制信号，灭火器控制单元503根据故障机柜位置，调整灭火器安装支架，使灭火器的喷头对准起火机柜，并控制灭火器开关开启；进行灭火；同时通过无线通信电路将紧急报警信号发送出去；
无线通信电路用于建立主控单元5与所有机柜内子检测单元之间的无线通信连接；并将接收的主控制器504的信号发送出去。
本实施方式中，采用巡检车进行机房自动巡检，当机房为大规模机房时，可将机房分区，每个区域内设置一个巡检车，这样既保证了巡检时间间隔不会过长，也保证了在出现故障时，巡检车能够快速移动到对应机柜，本实施方式中所述的固定路线可以采用巡线的方式进行设置，当巡检车控制单元接收到故障检测路线时，控制巡检车不再按照规定的路线进行巡检，而是按照故障检测路线移动至故障机柜位置，通过机械臂上的抓手打开可能存在故障的机柜，通过定点检测单元对机柜内设备的温度进行检测，当存在温度异常点进行无线报警，若温度异常点温度达到设备或导线等材料的燃点，控制自动灭火单元进行自动灭火，由于灭火器通常采用气体灭火器，对设备几乎不会造成损坏，即使没有产生燃烧，采用灭火器也能实现迅速降温的目的，为抢修人员争取宝贵的时间，避免设备损坏，减少通信设备由于故障影响通信的问题。
本实施方式中所述定点检测单元固定在机械臂抓手尖端,通过设定机械臂抓手的移动轨迹及停顿位置,实现打开机柜后对内部设备进行固定点的检测或者固定范围内温度的检测,通常对设备的发热元件进行检测。所述机械臂打开机柜门后可根据设备的不同类型设置机械臂的运动轨迹，实现针对不同类型机柜设置的检测定点不同。
进一步地，本实施方式中，还包括声音定位单元9用于检测机房内的噪声，对机房内的噪声进行定位，将噪声定位信号发送至主控制器504；
主控制器504根据噪声定位信号、巡检车位置及机房的内部机柜布置图规划声音异常检测路线，并将声音异检测路线发送至巡检车控制单元502；
巡检车控制单元502根据接收的声音异常检测路线，控制巡检车行驶至声音异常机柜门位置；
所述巡检车控制单元502还用于在巡检车到达声音异常机柜门位置后，控制机械臂抓手打开声音异常机柜柜门，控制机械臂抓手尖定点检测单元对准机柜内的设备，进行多点定点温度检测，故障判断单元501判断是否存在温度异常点，同时判断所处环境否存在明火或烟雾，若存在明火或烟雾，则向主控制器504发送紧急报警信号，若存在温度异常点，向主控制器504发送温度异常报警信号。
本实施方式所述的声音定位单元实现在机房监测区域内存现异常声音时，移动至异常声音位置，若判断声音为通信机柜内发出，则打开机柜通过温度检测单元对机柜内温度进行检测，若声音不是机柜内发出，打开摄像机进行图像采集，并通过无线通信电路进行实时传输，这样巡检过程不仅实现设备的参数检查，同时当有非法人员进入机房，可实现进行图像实时传输，有效的提高了报警效率也能保证对吉祥破坏人员进行图像获取。
进一步地，本实施方式中，还包括报警器，所述报警器设置在巡检车上，所述报警器的触发信号输入端连接主控制器的报警信号输出端，主控制器接收到故障信号后触发报警器进行声光报警，并对故障机柜标号进行播报。
本实施方式所述的报警器实现在多通信机柜机房中，抢修人员进入机房后能够快速定位故障机柜位置。
进一步地，本实施方式中，巡检车包括自动导航系统6，所述自动导航系统6根据巡检车控制单元发送的故障检测路线或规定巡检路线驱动巡检车进行行走。
进一步地，本实施方式中，机械臂抓手的前端还设置有静电消除棒。
本实施方式中，机械臂抓手上固定静电消除棒用于对通信机柜进行静电消除，具体设置为巡检车巡检n圈，控制机械臂转向巡检车侧方，巡检过程种每通过一个机柜使静电消除棒对机柜进行一次静电消除。
进一步地，本实施方式中，自动灭火单元7包括灭火主控制器701、灭火器开关控制单元702和支架调整驱动单元703，所述灭火主控制器701根据接收的明火点或者烟雾点位置信息及自身位置建立空间坐标系，获取灭火器的喷头的高度及灭火器角度控制信号，并将所述灭火器的喷头的高度及灭火器角度控制信号发送至支架调整驱动单元703；
所述支架调整驱动单元703根据接收到的信号对灭火器支架进行调整；
灭火器开关控制单元702用于控制灭火器4的打开或关闭。
本实施方式中，通过巡检车控制单元获取巡检车与故障机柜之间的距离，并根据机柜中明火点或者烟雾点位置信息和机柜内设备位置(通信机柜内固定编号设备位置通常固定)，建立直角坐标系，进而获得灭火器的准确角度，实现自动灭火。
进一步地，本实施方式中，检测车上还设置有检测头，所述检测头上设置环境检测单元，所述检测头通过伸缩杆连接在检测车的上表面。
本实施方式中所述的环境检测单元包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和火传感器，当机柜门被打开后，控制伸缩杆伸长，通过烟雾传感器和火传感器检测机箱内是否有明火或者烟雾，若没有则，且机箱内所有检测点温度正常，则关闭机箱，巡检车继续巡检，并发送不明噪音预警，若机箱内温度异常，且低于材料燃点，则发送温度异常报警，若任意检测点温度高于材料的燃点，则进行无线紧急报警，同时控制自动灭火单元进行灭火。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (7)

1.一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，包括：巡检车(1)、机械臂(2)、灭火器安装支架(3)、主控单元(5)、自动灭火单元(7)、摄像机(8)、无线通信电路(10)和检测单元(11)；
巡检车(1)用于按照接收主控单元(5)发送的规定巡检路线在通信机房内进行自动行走，所述巡检车(1)上设置有灭火器安装支架(3)；
所述灭火器安装支架(3)用于安装灭火器，所述灭火器安装支架(3)上设置有角度调节机构和自动伸缩柱，所述角度调节机构固定在自动伸缩柱的顶端且位于侧面；灭火器(4)的底端卡设在自动伸缩柱的顶端口内，灭火器(4)的中部设置有卡箍，所述卡箍与角度调节机构的自由端铰接；
所述巡检车(1)上还固定有机械臂(2),所述机械臂(2)的顶端设置有抓手,所述抓手用于开关通信机柜门；
检测单元(11)包括环境检测单元、机柜内检测单元和定点检测单元；
环境检测单元设置在巡检车上，用于检测通信机房内环境的温度、湿度、烟雾和明火，并将检测信号发送至主控单元(5)；
机柜内检测单元包括多个子检测单元，每个通信机柜内设置一个子检测单元，用于检测通信机柜内设备的电压、电流、温度、湿度信号和烟雾信号；将检测的信号和机柜编号传输至主控单元(5)；
定点检测单元设置在机械臂(2)的抓手上，且位于所述抓手的尖端，用于进行定点的无线温度信号检测,并将检测的温度信号发送至主控单元(5)；
主控单元(5)包括主控制器(504)、故障判断单元(501)、巡检车控制单元(502)和灭火器控制单元(503)；故障判断单元(501)用于接收机柜内检测单元的所有子检测单元发送的检测信号和机柜编号，并将接收的检测信号分别与对应的阈值进行比较，判断机柜内设备是否存在故障，若是存在故障，将故障信号及机柜编号发送至主控制器(504)；
主控制器(504)根据故障机柜编号、巡检车位置及机房的内部机柜布置图规划故障检测路线，并将故障检测路线发送至巡检车控制单元(502)；同时通过无线通信电路将超阈值报警信号和机柜编号发送出去；
巡检车控制单元(502)根据接收的故障检测路线，控制巡检车行驶至故障机柜门位置；
所述巡检车控制单元(502)还用于在巡检车到达故障机柜门位置后，控制机械臂抓手打开故障机柜柜门，控制机械臂抓手尖部定点检测单元对准机柜内的设备，并控制机械臂对机柜内设备进行多点定点温度检测，将定点温度信号发送至故障判断单元(501)；
故障判断单元(501)判断机柜内是否存温度异常点，若存在，向主控制器(504)发送温度异常报警信号；
主控制器(504)接收到温度异常报警信号后，控制摄像机(8)拍摄故障机柜设备图像，并在图像中对温度异常点进行标记，将标记后的图像、温度异常报警信号和对应的机柜编号通过无线通信电路发送出去；
故障判断单元(501)还实时判断所处环境内是否存在明火或烟雾信号，若存在向主控制器(504)发送紧急报警信号；同时控制摄像机进行环境图像获取，获取包含明火点或者烟雾点的图像信号；利用环境图像获取明火点或者烟雾点位置信息；向主控制器(504)发送紧急报警信号，并将明火点或者烟雾点位置信息同时发送给主控制器(504)；
主控制器(504)接收到紧急报警信号时，向灭火器控制单元(503)发送灭火控制信号，灭火器控制单元(503)根据故障机柜位置，调整灭火器安装支架，使灭火器的喷头对准起火机柜，并控制灭火器开关开启；进行灭火；同时通过无线通信电路将紧急报警信号发送出去；
无线通信电路用于建立主控单元(5)与所有机柜内子检测单元之间的无线通信连接；并将接收的主控制器(504)的信号发送出去。
2.根据权利要求1所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，还包括声音定位单元(9)用于检测机房内的噪声，对机房内的噪声进行定位，将噪声定位信号发送至主控制器(504)；
主控制器(504)根据噪声定位信号、巡检车位置及机房的内部机柜布置图规划声音异常检测路线，并将声音异检测路线发送至巡检车控制单元(502)；
巡检车控制单元(502)根据接收的声音异常检测路线，控制巡检车行驶至声音异常机柜门位置；
所述巡检车控制单元(502)还用于在巡检车到达声音异常机柜门位置后，控制机械臂抓手打开声音异常机柜柜门，控制机械臂抓手尖定点检测单元对准机柜内的设备，进行多点定点温度检测，故障判断单元(501)判断是否存在温度异常点，同时判断所处环境否存在明火或烟雾，若存在明火或烟雾，则向主控制器(504)发送紧急报警信号，若存在温度异常点，向主控制器(504)发送温度异常报警信号。
3.根据权利要求1所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，还包括报警器，所述报警器设置在巡检车上，所述报警器的触发信号输入端连接主控制器的报警信号输出端，主控制器接收到故障信号后触发报警器进行声光报警，并对故障机柜标号进行播报。
4.根据权利要求1所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，巡检车包括自动导航系统(6)，所述自动导航系统(6)根据巡检车控制单元发送的故障检测路线或规定巡检路线驱动巡检车进行行走。
5.根据权利要求1所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，机械臂抓手的前端还设置有静电消除棒。
6.根据权利要求1所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，自动灭火单元(7)包括灭火主控制器(701)、灭火器开关控制单元(702)和支架调整驱动单元(703)，所述灭火主控制器(701)根据接收的明火点或者烟雾点位置信息及自身位置建立空间坐标系，获取灭火器的喷头的高度及灭火器角度控制信号，并将所述灭火器的喷头的高度及灭火器角度控制信号发送至支架调整驱动单元(703)；
所述支架调整驱动单元(703)根据接收到的信号对灭火器支架进行调整；
灭火器开关控制单元(702)用于控制灭火器(4)的打开或关闭。
7.根据权利要求1所述的一种可故障定位的通信机房自动巡检设备，其特征在于，检测车上还设置有检测头，所述检测头上设置环境检测单元，所述检测头通过伸缩杆连接在检测车的上表面。
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