CN117768494A - 一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，涉及机房环境调节技术领域，包括传感器模块、数据采集模块、通信模块、云平台模块、数据决策模块、控制模块、用户界面模块，该基于物联网的自动化机房的环境调节系统在使用时，通过设置的云平台模块对机房环境进行VR建模，使得人们能够了解不同传感器以及监控设备的感应范围，并使得人们能够通过VR全景视图直观的了解异常报警的位置，并能够通过报警的传感器数量以及位置判断发生温湿度异常的区域范围，进而使得人们能够对调度生产办公环境的实时数据、开关状态及远程控制进行集中管理，提高可靠性、安全性、兼容性，缩小故障影响范围。
Description
技术领域
本发明涉及机房环境调节技术领域，特别涉及一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统。
背景技术
自动化机房的环境调节系统是为了确保机房内部的各种设备正常工作而被研发的一套控制系统，其中包括保持恒定的环境参数，如温度、湿度、空气质量。
在现有技术中，人们常常会在储存重要文件的机房中设置多组用于检测环境状态的传感器，并通过不同传感器的端口编号识别其位置。
但在实际使用的过程中，由于每一组传感器都通过数字以及文字标号进行划分，因此使得人们并不能够具体的锁定出现温湿度异常的区域，而仅仅能够通过识别编号了解传感器的大致位置，且在检修人员到达现场时，也需要通过对环境内的各项数据进行重新测量才能确定具体的故障原因，因此使得自动化机房在环境维护的过程中整体耗时过长，且整体流程较为繁琐，鉴于此，我们提出一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，解决了上述背景技术提到的人们并不能够具体的锁定出现温湿度异常的区域，而仅仅能够通过识别编号了解传感器的大致位置的问题。
为实现以上目的，本发明提出的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，所述基于物联网的自动化机房的环境调节系统包括：
传感器模块，用于检测和监测机房内部的各项环境参数，所述传感器模块包括温度传感模块、湿度传感模块、红外成像模块以及视频监控模块；
数据采集模块，用于接收和处理传感器模块传输的数据，所述数据传输模块包括数据处理模块以及数据储存模块；
通信模块，用于数据的传输和通信，所述通信模块包括本地区块储存模块以及云端传输模块；
云平台模块，用于对调度生产办公环境的实时数据、开关状态及远程控制VR技术进行集中管理，所述云平台模块包括VR建模模块以及分级控制模块；
数据决策模块，用于传感器数据进行实时分析和处理，所述数据决策模块包括主处理模块、趋势预测模块以及异常分级模块；
控制模块，用于根据数据分析的结果，对机房环境进行调节和控制，所述控制模块包括空调控制模块、通风控制模块、加湿控制模块以及协同平衡模块；
用户界面模块，用于展示机房环境参数、实时数据、报警信息和提供远程控制的界面，包括异常报警模块，中控数显模块以及终端控制模块。
优选的，所述温度传感模块用于连接各个区域内部的多组温度传感器，并能够通过不同温度传感器的端口编码识别其对应位置，并能够将温度数据传输至数据采集模块中，所述湿度传感模块用于连接不同区域的湿度传感器，并提供该区域内的湿度数据将其反馈至数据采集模块中，其中各个湿度传感器独立设置有识别编码，同时可以根据实际情况设置机房温湿度正常上、下限值，当机房的温湿度超过预定值时，系统自动对外发送报警信息，可以进行声光色告警，也可以进行短信通知或者语音通知，所述红外成像模块用于实时反馈通道内部的热成像图，并将生成的热成像图通过TCP/IP通讯联网方式传至数据采集模块，其中自动化机房配置1台16路8盘位视频存储主机，所储存的图像画质不低于4M，存储时间不少于30天，设计存储容量不低于10T，所述视频监控模块用于控制不同区域内部的监控探头，并对精密空调、各个传感器以及重要区域进行视频监控，并将实时监控图像通过端口传输至数据采集模块处。
优选的，所述数据处理模块用于对不同传感设备、红外成像设备以及监控探头设备所传输的数据进行解码、滤波以及压缩，并通过端口将处理后的数据传输至数据储存模块中，所述数据储存模块用于对接收到的数据并行进行本地以及云端的储存，同时支持自定义数据覆盖时间，用于降低数据储存模块内部的由于数据冗余造成的储存压力。
优选的，所述本地区块储存模块用于对本地储存的数据进行区块链式储存，并将多个节点之间的数据实现数据的互通储存以及定期的数据匹配自检，并在独立节点内部数据异常时以操作时间排序，并按照最近的储存记录实现各个节点间的数据更新，所述云端传输模块用于对本地储存的数据进行云端的传输互通，并支持对云端储存的数据执行多点调用。
优选的，所述VR建模模块用于通过SketchUp VR以及Tilt Brush工具对执行本系统的区域进行VR建模，并将不同传感设备、监控设备以及服务器位置同步反馈至VR建模中，此外对于不同的传感设备在VR模型中将采用不同的边框高亮显示，所述分级控制模块用于对数据进行多级加密处理，并生成不同等级的秘钥反馈至不同执行操作等级的管理人员处，此外在高优先操作等级人员对云端数据进行调用时，该区块数据将对该优先级以下的人员锁定，并使其无法修改数据，其中设备操作记录包括操作人员工号、被操作设备名称、操作内容、操作时间，系统对于各种操作记录具有查询与统计功能。
优选的，所述主处理模块用于对各个传感器中所传输的数据进行规划性的处理，并根据实时数据生成对应的处理方案，使区域内的包括温度、湿度、通风状态趋向于设定的数值，所述趋势预测模块用于在主处理模块对实时数据生成处理方案后生成对应的温度、湿度、通风量状态的折线图表，并能够根据实时数据与预测数据之间差值不断进行预测状态的自适应式学习，同时对自身内部的预测算法进行更新储存，此外其内部将储存近期的更新数据，便于人员回溯调用历史预测算法，所述异常分级模块用于针对不同区域的传感设备反馈的异常报警自动匹配最相近的故障类型，同时在多组传感器同时产生异常报警时，支持通过树状分类的方式对其内部储存的二级以及三级异常分类进行检索，并对应报警传感以及监控设备的端口号匹配具体的故障类型预测，并将其反馈至异常报警模块以及对应检修人员的数据终端处，例如温度传感器反馈温度异常时同时监控探头反馈异常亮光报警，则可以判断为该区域内存在明火风险，同时根据反馈的传感器位置VR模型能够在其内部通过红色标注具体的风险区域。
优选的，所述空调控制模块用于在接收主处理模块所反馈的处理方案后对对应区域内部的空调装置进行温度、风向以及风力大小的调控，并将调控后的数据反馈至主处理模块，所述通风控制模块用于对大型风机的风量以及风压大小进行控制，并将调控后的数据反馈至主处理模块，所述加湿控制模块用于控制对应区域内部的加湿器启动与关闭，并支持通过主处理模块反馈的处理方案定义启动时间并支持定时关闭，所述协同平衡模块用于在平衡空调控制模块、通风控制模块以及加湿控制模块的工作状态，从而降低三者之间在工作期间所可能产生的相互干扰。
优选的，所述异常报警模块用于接收异常分级模块中所传输的异常信号，并将其反馈至数显大屏中，同时也通过将报警位置以红色闪烁的形式标注在VR模型中，所述中控数显模块用于展示建模完成的VR建模，并支持通过触控的方式改变其展示角度以及区域内部结构，所述终端控制模块用于展示不同区域的数字化信息，包括各组传感设备的工作状态以及监控设备的显示图像，并支持通过屏幕触控的方式改变该区域的监控显示角度，同时能够以图表的形式显示区域内部包括温度以及湿度信息。
相对于现有技术，本发明具备如下有益效果：
(1)、该基于物联网的自动化机房的环境调节系统在使用时，通过设置的云平台模块对机房环境进行VR建模，使得人们能够了解不同传感器以及监控设备的感应范围，并使得人们能够通过VR全景视图直观的了解异常报警的位置，并能够通过报警的传感器数量以及位置判断发生温湿度异常的区域范围，进而使得人们能够对调度生产办公环境的实时数据、开关状态及远程控制进行集中管理，提高可靠性、安全性、兼容性，缩小故障影响范围。
(2)、该基于物联网的自动化机房的环境调节系统在使用时，通过内部设置的分级控制模块能够针对不同管理人员，设置不同的操作优先级，从而避免环境内的包括空调以及加湿器的设备被人们误触从而改变工作状态，同时为避免人们在线上以及线下同时操控设备时，分级控制模块能够优先将控制权分配给高优先级的操作人员，从而避免人们在未预先沟通的情况下造成的线上线下同时对设备进行控制时造成的操作冲突。
(3)、该基于物联网的自动化机房的环境调节系统在使用时，通过设置的异常分类模块能够对多组不同的异常报警进行合并处理，并根据其检测范围的交叉性对异常范围进行初步判定，同时由于不同传感器以及监控设备仅仅只能反馈其检测功能内的异常，因此使得异常报警模块能够综合性的接合其报警内容对异常状态进行估算以及初步判定，同时能够针对多组不同的报警为其匹配最相近的具体故障内容，并将其实时反馈至异常报警模块中，从而使得人们能够在赶赴现场进行检修的过程中预先规划检修方案，从而降低进行设备检修时所消耗的时间，也使得在环境异常时所产生经济损失显著降低。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本基于物联网的自动化机房的环境调节系统示意图；
图2为本发明传感器模块程序框图；
图3为本发明数据采集模块程序框图；
图4为本发明通信模块程序框图；
图5为本发明云平台模块程序框图；
图6为本发明数据决策模块程序框图；
图7为本发明控制模块程序框图；
图8为本发明用户界面模块程序框图。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书中的附图，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的一部分实施例，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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，基于物联网的自动化机房的环境调节系统包括：
传感器模块，用于检测和监测机房内部的各项环境参数，传感器模块包括温度传感模块、湿度传感模块、红外成像模块以及视频监控模块；
数据采集模块，用于接收和处理传感器模块传输的数据，数据传输模块包括数据处理模块以及数据储存模块；
通信模块，用于数据的传输和通信，通信模块包括本地区块储存模块以及云端传输模块；
云平台模块，用于对调度生产办公环境的实时数据、开关状态及远程控制VR技术进行集中管理，云平台模块包括VR建模模块以及分级控制模块；
数据决策模块，用于传感器数据进行实时分析和处理，数据决策模块包括主处理模块、趋势预测模块以及异常分级模块；
控制模块，用于根据数据分析的结果，对机房环境进行调节和控制，控制模块包括空调控制模块、通风控制模块、加湿控制模块以及协同平衡模块；
用户界面模块，用于展示机房环境参数、实时数据、报警信息和提供远程控制的界面，包括异常报警模块，中控数显模块以及终端控制模块。
温度传感模块用于连接各个区域内部的多组温度传感器，并能够通过不同温度传感器的端口编码识别其对应位置，并能够将温度数据传输至数据采集模块中，湿度传感模块用于连接不同区域的湿度传感器，并提供该区域内的湿度数据将其反馈至数据采集模块中，其中各个湿度传感器独立设置有识别编码，同时可以根据实际情况设置机房温湿度正常上、下限值，当机房的温湿度超过预定值时，系统自动对外发送报警信息，可以进行声光色告警，也可以进行短信通知或者语音通知，红外成像模块用于实时反馈通道内部的热成像图，并将生成的热成像图通过TCP/IP通讯联网方式传至数据采集模块，其中自动化机房配置1台16路8盘位视频存储主机，所储存的图像画质不低于4M，存储时间不少于30天，设计存储容量不低于10T，视频监控模块用于控制不同区域内部的监控探头，并对精密空调、各个传感器以及重要区域进行视频监控，并将实时监控图像通过端口传输至数据采集模块处。
数据处理模块用于对不同传感设备、红外成像设备以及监控探头设备所传输的数据进行解码、滤波以及压缩，并通过端口将处理后的数据传输至数据储存模块中，数据储存模块用于对接收到的数据并行进行本地以及云端的储存，同时支持自定义数据覆盖时间，用于降低数据储存模块内部的由于数据冗余造成的储存压力。
本地区块储存模块用于对本地储存的数据进行区块链式储存，并将多个节点之间的数据实现数据的互通储存以及定期的数据匹配自检，并在独立节点内部数据异常时以操作时间排序，并按照最近的储存记录实现各个节点间的数据更新，云端传输模块用于对本地储存的数据进行云端的传输互通，并支持对云端储存的数据执行多点调用。
VR建模模块用于通过SketchUp VR以及Tilt Brush工具对执行本系统的区域进行VR建模，并将不同传感设备、监控设备以及服务器位置同步反馈至VR建模中，此外对于不同的传感设备在VR模型中将采用不同的边框高亮显示，分级控制模块用于对数据进行多级加密处理，并生成不同等级的秘钥反馈至不同执行操作等级的管理人员处，此外在高优先操作等级人员对云端数据进行调用时，该区块数据将对该优先级以下的人员锁定，并使其无法修改数据，其中设备操作记录包括操作人员工号、被操作设备名称、操作内容、操作时间，系统对于各种操作记录具有查询与统计功能。
主处理模块用于对各个传感器中所传输的数据进行规划性的处理，并根据实时数据生成对应的处理方案，使区域内的包括温度、湿度、通风状态趋向于设定的数值，同时该处理系统支持通过OPC、SNMP、WEBSERVICE标准进行二次开发，趋势预测模块用于在主处理模块对实时数据生成处理方案后生成对应的温度、湿度、通风量状态的折线图表，并能够根据实时数据与预测数据之间差值不断进行预测状态的自适应式学习，同时对自身内部的预测算法进行更新储存，此外其内部将储存近期的更新数据，便于人员回溯调用历史预测算法，异常分级模块用于针对不同区域的传感设备反馈的异常报警自动匹配最相近的故障类型，同时在多组传感器同时产生异常报警时，支持通过树状分类的方式对其内部储存的二级以及三级异常分类进行检索，并对应报警传感以及监控设备的端口号匹配具体的故障类型预测，并将其反馈至异常报警模块以及对应检修人员的数据终端处。
空调控制模块用于在接收主处理模块所反馈的处理方案后对对应区域内部的空调装置进行温度、风向以及风力大小的调控，并将调控后的数据反馈至主处理模块，通风控制模块用于对大型风机的风量以及风压大小进行控制，并将调控后的数据反馈至主处理模块，加湿控制模块用于控制对应区域内部的加湿器启动与关闭，并支持通过主处理模块反馈的处理方案定义启动时间并支持定时关闭，协同平衡模块用于在平衡空调控制模块、通风控制模块以及加湿控制模块的工作状态，从而降低三者之间在工作期间所可能产生的相互干扰。
异常报警模块用于接收异常分级模块中所传输的异常信号，并将其反馈至数显大屏中，同时也通过将报警位置以红色闪烁的形式标注在VR模型中，中控数显模块用于展示建模完成的VR建模，并支持通过触控的方式改变其展示角度以及区域内部结构，终端控制模块用于展示不同区域的数字化信息，包括各组传感设备的工作状态以及监控设备的显示图像，并支持通过屏幕触控的方式改变该区域的监控显示角度，同时能够以图表的形式显示区域内部包括温度以及湿度信息。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述基于物联网的自动化机房的环境调节系统包括：
传感器模块，用于检测和监测机房内部的各项环境参数，所述传感器模块包括温度传感模块、湿度传感模块、红外成像模块以及视频监控模块；
数据采集模块，用于接收和处理传感器模块传输的数据，所述数据传输模块包括数据处理模块以及数据储存模块；
通信模块，用于数据的传输和通信，所述通信模块包括本地区块储存模块以及云端传输模块；
云平台模块，用于对调度生产办公环境的实时数据、开关状态及远程控制进行通过VR技术进行集中管理，所述云平台模块包括VR建模模块以及分级控制模块；
数据决策模块，用于传感器数据进行实时分析和处理，所述数据决策模块包括主处理模块、趋势预测模块以及异常分级模块；
控制模块，用于根据数据分析的结果，对机房环境进行调节和控制，所述控制模块包括空调控制模块、通风控制模块、加湿控制模块以及协同平衡模块；
用户界面模块，用于展示机房环境参数、实时数据、报警信息和提供远程控制的界面，包括异常报警模块，中控数显模块以及终端控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述温度传感模块用于连接各个区域内部的多组温度传感器，并能够通过不同温度传感器的端口编码识别其对应位置，并能够将温度数据传输至数据采集模块中，所述湿度传感模块用于连接不同区域的湿度传感器，并提供该区域内的湿度数据将其反馈至数据采集模块中，其中各个湿度传感器独立设置有识别编码，所述红外成像模块用于实时反馈通道内部的热成像图，并将生成的热成像图通过TCP/IP通讯联网方式传至数据采集模块，所述视频监控模块用于控制不同区域内部的监控探头，并对精密空调、各个传感器以及重要区域进行视频监控，并将实时监控图像通过端口传输至数据采集模块处。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述数据处理模块用于对不同传感设备、红外成像设备以及监控探头设备所传输的数据进行解码、滤波以及压缩，并通过端口将处理后的数据传输至数据储存模块中，所述数据储存模块用于对接收到的数据并行进行本地以及云端的储存，同时支持自定义数据覆盖时间，用于降低数据储存模块内部的由于数据冗余造成的储存压力。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述本地区块储存模块用于对本地储存的数据进行区块链式储存，并将多个节点之间的数据实现数据的互通储存以及定期的数据匹配自检，并在独立节点内部数据异常时以操作时间排序，并按照最近的储存记录实现各个节点间的数据更新，所述云端传输模块用于对本地储存的数据进行云端的传输互通，并支持对云端储存的数据执行多点调用。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述VR建模模块用于通过SketchUp VR以及Tilt Brush工具对执行本系统的区域进行VR建模，并将不同传感设备、监控设备以及服务器位置同步反馈至VR建模中，此外对于不同的传感设备在VR模型中将采用不同的边框高亮显示，所述分级控制模块用于对数据进行多级加密处理，并生成不同等级的秘钥反馈至不同执行操作等级的管理人员处，此外在高优先操作等级人员对云端数据进行调用时，该区块数据将对该优先级以下的人员锁定，并使其无法修改数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述主处理模块用于对各个传感器中所传输的数据进行规划性的处理，并根据实时数据生成对应的处理方案，使区域内的包括温度、湿度、通风状态趋向于设定的数值，所述趋势预测模块用于在主处理模块对实时数据生成处理方案后生成对应的温度、湿度、通风量状态的折线图表，并能够根据实时数据与预测数据之间差值不断进行预测状态的自适应式学习，同时对自身内部的预测算法进行更新储存，此外其内部将储存近期的更新数据，便于人员回溯调用历史预测算法，所述异常分级模块用于针对不同区域的传感设备反馈的异常报警自动匹配最相近的故障类型，同时在多组传感器同时产生异常报警时，支持通过树状分类的方式对其内部储存的二级以及三级异常分类进行检索，并对应报警传感以及监控设备的端口号匹配具体的故障类型预测，并将其反馈至异常报警模块以及对应检修人员的数据终端处。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述空调控制模块用于在接收主处理模块所反馈的处理方案后对对应区域内部的空调装置进行温度、风向以及风力大小的调控，并将调控后的数据反馈至主处理模块，所述通风控制模块用于对大型风机的风量以及风压大小进行控制，并将调控后的数据反馈至主处理模块，所述加湿控制模块用于控制对应区域内部的加湿器启动与关闭，并支持通过主处理模块反馈的处理方案定义启动时间并支持定时关闭，所述协同平衡模块用于在平衡空调控制模块、通风控制模块以及加湿控制模块的工作状态，从而降低三者之间在工作期间所可能产生的相互干扰。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化机房的环境调节系统，其特征在于：所述异常报警模块用于接收异常分级模块中所传输的异常信号，并将其反馈至数显大屏中，同时也通过将报警位置以红色闪烁的形式标注在VR模型中，所述中控数显模块用于展示建模完成的VR建模，并支持通过触控的方式改变其展示角度以及区域内部结构，所述终端控制模块用于展示不同区域的数字化信息，包括各组传感设备的工作状态以及监控设备的显示图像，并支持通过屏幕触控的方式改变该区域的监控显示角度，同时能够以图表的形式显示区域内部包括温度以及湿度信息。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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