CN211207128U - 一种基于物联网的机房动力环境监控装置 - Google Patents

一种基于物联网的机房动力环境监控装置 Download PDF

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钟亮平
陈瑞娟
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Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的机房动力环境监控装置,包括监控主机,所述监控主机通过网络连接流程云服务器、电脑客户端软件以及查看终端。本实用新型的基于物联网的机房动力环境监控装置前端采用ARM控制器芯片和传感器进行环境参数采集,通过RJ45网口或GPRS或4G无线,并预留5G模块的接口,网络将数据传输至云端服务器,服务器端采用B/S即Browser/Server结构,结合数据库技术,用户随时随地都可以通过手机或电脑浏览器或手机APP或微信上网实查看各项参数并且控制设备,主机内部还直接集成了手机短信报警模块,如发生报警还可以第一时间短信提醒,让机房动力环境监控系统进入物联网新时代,实现无人值守,自动巡检的效果。

Description

一种基于物联网的机房动力环境监控装置
技术领域
本实用新型涉及机房环境监控的相关领域,具体为一种基于物联网的机房动力环境监控装置。
背景技术
基于物联网的机房动力环境监控装置是一个综合利用电子电路技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感器技术、物联网技术等构成的装置,提供一种以计算机及电子电路微控制器技术为基础,基于物联网集中管理监控模式的自动化、智能化和高效率的技术手段,系统监控对象主要是机房中的动力、环境、服务器、机柜设备等等,也可应用于其它如配电室、厂房、实验室等动力及环境监控领域,实现24小时无人值守自动巡检。如今世界已经是一个信息化世界,大数据、云存储、AI人工智能、各类算法计算及数据存储等都离不开机房数据服务中心,很多企业和事业单位都建立了自己的机房服务器数据中心。随着社会信息化程度的不断提高,机房计算机系统的数量与日俱增,其机房设备也日益增多。机房设备必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境,一旦机房环境设备出现故障,就会影响到计算机系统的运行,对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁,如事故严重又不能及时处理,就可能损坏设备,造成严重后果,造成的经济损失是不可估量的。目前常用的机房动力环境监控方式多数是采用有人值守,每隔一定时间需要进行人工现场巡查抄写一次,或者采用本地电脑监控方式,而不能远程联网和预警报警,这样不仅加重了管理人员的负担,而且更多的时候,不能及时发现和排除故障,对事故发生的时间及责任也无科学的管理,如果现场没有管理人员,哪怕出现问题也无法知晓,尤其当有多个甚至成百上千个监控点需要管理时,传统的这种方式已显得力不从心。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的机房动力环境监控装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于物联网的机房动力环境监控装置,包括监控主机,所述监控主机通过网络连接流程云服务器、电脑客户端软件以及查看终端,所述监控主机和流程云服务器的连接中对N个机房集中监控,所述监控主机还连接有环境参数单元、安防监控单元、动力监控单元、需求定制单元和报警方式单元,所述环境参数单元包括对湿温度、烟感、市电停电停水、漏水水浸的参数监控,具体通过和各个参数匹配的传感器监控,所述安防监控单元包括对门磁、红外入侵人感、振动、门禁、视频、消防和继电器的监控,所述动力监控单元包括对UPS、普通空调、精密空调、市配电电压电流、三相电量仪、蓄电池、新风机、发电机和风速的动力监控,所述报警方式单元包括短信、电话、邮件、声光报警器、电脑软件、手机APP、Web的报警方式。
优选的,所述监控主机采用基于ARM的主控制电路板,所述主控制电路板电性连接有电源适配器和备用锂电池,所述监控主机采用RJ45网口、GPRS或者4G网络接口接入网络并连接流程云服务器,所述监控主机还预留5G模块的网络接口。
优选的,所述流程云服务器的服务端采用B/S结构,结合数据库技术,通过查看终端实时监控。
优选的,所述N个机房集中监控为多个机房集中监控管理。
优选的,所述查看终端包括电脑、手机、IPAD。
优选的,所述环境参数单元还包括对雷电传感器、六氟化硫传感器、氧气传感器、水位传感器、压力传感器以及PM2.5传感器所对应环境参数的监控,也和监控主机相连接。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1、机房现场完全实现无人值守,自动巡检自动化管理;
2、基于物联网远程管理,只需要一个管理员就能管理成百上千个机房、配电室、厂房等,大大节省了成本,提高了效率;
3、如果发生异常报警可手机短信、电话、电子邮件、手机APP、WEB网页、微信、客户端等方式通知管理员,形式多样,根据需要选择,更加便捷;
4、本设计设备使用简单方便,可手机、电脑等方式查看数据。
附图说明
图1为本实用新型组成框图的结构示意图;
图2为本实用新型结构框图的结构示意图;
图3为本实用新型的电路结构示意图一;
图4为本实用新型的电路结构示意图二;
图5为本实用新型的电路结构示意图三;
图6为本实用新型的LED液晶显示部分的电路结构示意图;
图7为本实用新型的ARM主控制器MCU芯片部分的电路结构示意图;
图8为本实用新型的温湿度、停电、烟雾、漏水、门磁传感器、开关量等采集接口电路结构示意图;
图9为本实用新型的用于接RS485型温湿度传感器、市配电柜(三相电量仪)电压电流、UPS、精密空调、蓄电池、新风机、发电机、风速、风向、六氟化硫SF6、氧气O2、臭氧O3、水位、压力、PM2.5等传感器的RS232电路结构示意图;
图10为本实用新型的用于接RS485型温湿度传感器、市配电柜(三相电量仪)电压电流、UPS、精密空调、蓄电池、新风机、发电机、风速、风向、六氟化硫SF6、氧气O2、臭氧O3、水位、压力、PM2.5等传感器的的RS485电路结构示意图;
图11为本实用新型的继电器控制的电路结构示意图;
图12为本实用新型的GPRS模块通信部分的电路结构示意图;
图13为本实用新型的程序仿真和烧写接口电路结构示意图;
图14为本实用新型的程序流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1-14,本实用新型提供一种技术方案:一种基于物联网的机房动力环境监控装置,包括监控主机,监控主机通过网络连接流程云服务器、电脑客户端软件以及查看终端,监控主机和流程云服务器的连接中对N个机房集中监控,监控主机还连接有环境参数单元、安防监控单元、动力监控单元、需求定制单元和报警方式单元,环境参数单元包括对湿温度、烟感、市电停电停水、漏水水浸的参数监控,具体通过和各个参数匹配的传感器监控,其中,直插式温湿度传感器采用IIC接口,停电、烟雾、漏水传感器采用IO方式采集,部分数据采集采用AD方式,安防监控单元包括对门磁、红外入侵人感、振动、门禁、视频、消防和继电器的监控,动力监控单元包括对UPS、普通空调、精密空调、市配电电压电流、三相电量仪、蓄电池、新风机、发电机和风速的动力监控,报警方式单元包括短信、电话、邮件、声光报警器、电脑软件、手机APP、Web的报警方式,短信报警使用普通手机均可,WEB或者APP等手机查看需要使用智能手机,电脑客户端软件或者WEB查看用WIN7及以上系统。
进一步的,监控主机采用基于ARM的主控制电路板,主控制电路板电性连接有电源适配器和备用锂电池,其中供电电源为12VDC直流电源,输入至电源适配器,电源适配器输出2A电流,备用锂电池采用12.6V锂电池,正常情况处于充电状态,发生停电报警后,则自动切换到锂电池工作状态,监控主机采用RJ45网口、GPRS或者4G网络接口接入网络并连接流程云服务器,监控主机还预留5G模块的网络接口,流程云服务器的服务端采用B/S结构,结合数据库技术,通过查看终端实时监控,流程云服务器的服务端采用主频1GHZ及以上,内存1G及以上,硬盘40G及以上配置,系统包括WIN7,WIN10或者WINDOWS SERVER2012,N个机房集中监控为多个机房集中监控管理,查看终端包括电脑、手机、IPAD,环境参数单元还包括对雷电传感器、六氟化硫传感器、氧气传感器、水位传感器、压力传感器以及PM2.5传感器所对应环境参数的监控,也和监控主机相连接。
结合上述实施例,对部分电路以及对应的实施步骤做以下说明,以便于理解本实用新型的实施例,图3-5为主机电源供电和电池充电部分:主要包括12Vin,12VDC,5VDC,3.3VDC和VGprs部分,12Vin为主机电源输入,经自恢复保险丝之后,12VDC主要给烟雾传感器、漏水传感器、风速风向等传感器和声光报警器等供电,5VDC主要用于给温湿度供电和驱动继电器控制,3.3VDC主要给主控制器ARM和其它IC供电,VGprs主要给GPRS模块或者4G模块供电,R1是电池输入充电限流电阻,J35是电池供电接口。此部分的具体实施步骤如下:接口JP3接12VDC电源适配器(要求能输出2A电流),FR1是自恢复保险丝,S1是电源通断开关(SW2),开关电源芯片U1(LM2596S-5V)和D3,L1,C3,C4,C5,C7,C8组成了12VDC转5VDC电源电路。U3(LM1117-3.3V)和C10,C11,C12,C13,C14,C17组成了5VDC转3.3VDC电路。电源芯片U5(SPX29302),C25,26,R26,R30组成了5VDC转VGprs=4.154VDC(输出电源可根据R26,R30电阻进行调节)给GPRS/4G/5G模块供电,R1是电池输入充电限流电阻,J35是电池供电接口。
图6是LCD液晶显示部分的电路结构图,具体实施步骤如下:主控制MCU和液晶通过LCD_CS,LCD_SID,LCD_SCLK通信控制显示,RV1电位器用来调节液晶显示对比度,C1,C2,C16,C15是液晶显示外围电路,LCD的PIN16是背光控制引脚。
图7为ARM主控制器MCU芯片部分的电路图,采用32位ARM的STM32作为主控制器MCU芯片,具体实施步骤如下:STM32是主控制MCU芯片,GND是接系统地,VDD3.3接MCU电源,LED1是12VDC电源指示灯,LED2是5VDC电源指示灯,DL1-4是工作指示灯,时钟部分C28,C29,Y2组成8MHZ晶振振荡电路,R20,R27,R36起BOOT作用,C31,R39控制器芯片复位电路,C19,C21,C22,C32,C33,C23,C24,C48,C59,C60,C36 MCU电源滤波抗干扰用,MCU各个引脚分别定义用于串口通信,AD模拟信号采集,IIC控制读写EEPROM芯片,LCD控制,IO读取各个传感器信号,两路温湿度传感器分别由PB12,PB13,PB14,PB15控制,PA2,PA3,PE0,PE1,PE3,PE9主要用于控制GPRS模块,JP29是弯脚拨码开关,用于主机程序烧写硬件设置和网口外部初始化。
图8是温湿度、停电、烟雾、漏水、门磁传感器、开关量等采集接口电路,ADC0,ADC1,ADC2,ADC3,ADC4通过设置也可以采集模拟输入信号。
本实用新型的基于物联网的机房动力环境监控装置前端采用ARM控制器芯片和传感器进行环境参数采集,通过RJ45网口或GPRS或4G无线,并预留5G模块的接口,网络将数据传输至云端服务器,服务器端采用B/S即Browser/Server结构,结合数据库技术,用户随时随地都可以通过手机或电脑浏览器或手机APP或微信上网实查看各项参数并且控制设备,主机内部还直接集成了手机短信报警模块,如发生报警还可以第一时间短信提醒,让机房动力环境监控系统进入物联网新时代,实现无人值守,自动巡检的效果。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型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,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于物联网的机房动力环境监控装置,其特征在于:包括监控主机,所述监控主机通过网络连接流程云服务器、电脑客户端软件以及查看终端,所述监控主机和流程云服务器的连接中对N个机房集中监控,所述监控主机还连接有环境参数单元、安防监控单元、动力监控单元、需求定制单元和报警方式单元,所述环境参数单元包括对湿温度、烟感、市电停电停水、漏水水浸的参数监控,具体通过和各个参数匹配的传感器监控,所述安防监控单元包括对门磁、红外入侵人感、振动、门禁、视频、消防和继电器的监控,所述动力监控单元包括对UPS、普通空调、精密空调、市配电电压电流、三相电量仪、蓄电池、新风机、发电机和风速的动力监控,所述报警方式单元包括短信、电话、邮件、声光报警器、电脑软件、手机APP、Web的报警方式。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的机房动力环境监控装置,其特征在于:所述监控主机采用基于ARM的主控制电路板,所述主控制电路板电性连接有电源适配器和备用锂电池,所述监控主机采用RJ45网口、GPRS或者4G网络接口接入网络并连接流程云服务器,所述监控主机还预留5G模块的网络接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的机房动力环境监控装置,其特征在于:所述流程云服务器的服务端采用B/S结构,结合数据库技术,通过查看终端实时监控。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的机房动力环境监控装置,其特征在于:所述N个机房集中监控为多个机房集中监控管理。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的机房动力环境监控装置,其特征在于:所述查看终端包括电脑、手机、IPAD。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的机房动力环境监控装置,其特征在于:所述环境参数单元还包括对雷电传感器、六氟化硫传感器、氧气传感器、水位传感器、压力传感器以及PM2.5传感器所对应环境参数的监控,也和监控主机相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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