一种数据中心机房实时监测模块的制作方法

1.本发明涉及机房监测技术领域，具体涉及一种数据中心机房实时监测模块。


背景技术：

2.数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在因特网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，数据中心大部分电子元件都是由低直流电源驱动运行的，数据中心的产生致使人们的认识从定量、结构的世界进入到不确定和非结构的世界中，它将和交通、网络通讯一样逐渐成为现代社会基础设施的一部分，进而对很多产业都产生了积极影响。不过数据中心的发展不能仅凭经验，还要真正的结合实践，促使数据中心发挥真正的价值作用，促使社会的快速变革。
3.数据中心机房检测是指对机房的设备运行状态和机房的环境等进行监测，保证设备的正常以及设备运行环境的正常，传统机房设备的监测主要依靠运维人员进行巡查和记录，全部设备巡查记录完成后进行统一上传，由工作人员对机房进行监控，以便巡视网络设备以及系统的运行情况，发生异常情况及时处理，消除故障隐患，但是采用人工的方式进行监测，一方面增加了工作人员的劳动支出，另一方面由于人工监测存在空窗期，不利于及时发现机房中的环境异常情况，因此亟需设计一种数据中心机房实时监测模块以便解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了能够在确保数据中心机房环境安全的情况下，减少工作人员的劳动支出，同时能够及时对机房环境进行监测，避免人工监测时所存在的空窗期导致不能及时发现环境异常的情况发生。
5.本发明要解决技术问题而采取的技术方案为：一种数据中心机房实时监测模块，包括：视频扫描模块、模型处理模块、监测数据获取模块、数据汇总模块、实时处理模块、云计算处理模块以及预警提示模块；
6.所述视频扫描模块用于借助透视摄像头对数据中心机房的构造进行扫扫描，并将扫描数据传递至模型处理模块；
7.所述模型处理模块用于对视频扫描模块的扫描数据进行处理，生成数据中心机房的三维模型，并将三维模型数据传递至实时处理模块；
8.所述监测数据获取模块用于借助无线传感器探头获取数据中心机房的环境数据，并将环境数据传递至数据汇总模块；
9.所述数据汇总模块用于对数据中心机房的环境数据进行预处理，获得预处理信息，并将预处理信息传递至实时处理模块；
10.所述实时处理模块用于将环境数据与三维模型数据进行整合，生成数据中心机房的实时三维环境数据信息，并将实时三维环境数据信息传递至云计算处理模块；
11.所述云计算处理模块用于对实时三维环境数据信息进行判断以及处理，对历史三
维环境数据信息进行处理整合为判断阈值，将实时三维环境数据信息与利用历史三维环境数据信息得到的判断阈值进行对比判断，判断是否发生环境异常情况，若是，则向预警提示模块发送预警信息；
12.所述预警提示模块用于在接收预警信息后，按照预设的预警方式向数据中心机房管理人员进行预警。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述视频扫描模块包括视频采集单元以及视频汇集单元；
14.所述视频采集单元控制透视摄像头用于对数据中心机房进行透视扫描，并将扫描数据传递至视频汇集单元；
15.所述视频汇集单元将结束的扫描数据传递至模型处理模块。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述模型处理模块包括模型接收单元以及模型生成单元；
17.所述模型接收单元用于接收视频扫描模块传输的扫描数据，并将扫描数据传递至模型生成单元；
18.所述模型生成单元用于将接收的扫描数据生成三维模型，并将三维模型数据传递至实时处理模块。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述监测数据获取模块包括数据采集单元以及数据汇集单元；
20.所述数据采集单元用于通过无线传感器探头获取数据中心机房的环境数据，并将环境数据发送至数据汇集单元；
21.所述数据汇集单元用于将环境数据传递至数据汇总模块。
22.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据汇总模块包括预处理单元以及发送单元；
23.所述预处理单元用于对环境数据进行筛选，剔除错误的数据，获得预处理数据；
24.所述发送单元用于将预处理数据发送至实时处理模块。
25.作为本发明的一种优选技术方案，所述实时处理模块包括整合单元以及传输单元；
26.所述整合单元用于将环境数据与三维模型进行组合，形成实时三维环境数据信息，并将实时三维环境数据信息传递至传输单元；
27.所述传输单元用于将实时三维环境数据信息传输至云计算处理模块。
28.作为本发明的一种优选技术方案，所述云计算处理模块包括存储处理单元、计算单元以及预警单元；
29.所述存储处理单元用于将三维环境数据信息存储，并将存储的三维环境数据信息进行处理形成判断阈值，用于作为后续三维环境数据信息是否准确的判断依据；
30.所述计算单元用于将实时三维环境数据信息与从存储处理单元得到的判断阈值进行对比分析，判断环境是否发生异常，并将判断结果传递至预警单元。
31.作为本发明的一种优选技术方案，所述预警提示模块包括语音预警提示单元以及短信预警提示单元；
32.所述语音预警提示单元用于向数据中心机房管理人员拨打预警电话；
33.所述短信预警提示单元用于向数据中心机房管理人员发送预警短信。
34.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据汇集单元包括汇集基站；
35.所述汇集基站用于对无线传感器探头进行分簇以及用来将来自无线传感器探头节点的环境数据发送至数据汇总模块。
36.本发明的有益效果体现在：
37.1、本发明借助视频扫描模块以及模型处理模块，从而能够将整个数据中心机房进行三维数据化，结合监测数据获取模块以及数据汇总模块，将数据中心机房的环境数据信息汇总至实时处理模块，在实时处理模块的作用下，将数据中心机房的三维数据与数据中心机房的环境数据进行整合，从而能够达到整个数据中心机房环境三维数据化的目的，方便对数据中心机房的环境进行进行实时监测，随后在云计算处理模块的作用下，能够对三维数据化之后的信息进行及时处理，有利于及时发现数据中心机房的环境异常情况，从而能够在确保数据中心机房环境安全的情况下，减少工作人员的劳动支出，同时能够及时对机房环境进行监测，避免人工监测时所存在的空窗期导致不能及时发现环境异常的情况发生。
附图说明
38.图1是本发明的一种实施例示意图。
具体实施方式
39.经申请人的研究分析，数据中心机房检测是指对机房的设备运行状态和机房的环境等进行监测，保证设备的正常以及设备运行环境的正常，传统机房设备的监测主要依靠运维人员进行巡查和记录，全部设备巡查记录完成后进行统一上传，由工作人员对机房进行监控，以便巡视网络设备以及系统的运行情况，发生异常情况及时处理，消除故障隐患，但是采用人工的方式进行监测，一方面增加了工作人员的劳动支出，另一方面由于人工监测存在空窗期，不利于及时发现机房中的环境异常情况，因此亟需设计一种数据中心机房实时监测模块以便能够在确保数据中心机房环境安全的情况下，减少工作人员的劳动支出，同时能够及时对机房环境进行监测，避免人工监测时所存在的空窗期导致不能及时发现环境异常的情况发生。
40.现在结合附图对本发明作进一步的详细说明。
41.结合附图1所示，一种数据中心机房实时监测模块，包括：视频扫描模块、模型处理模块、监测数据获取模块、数据汇总模块、实时处理模块、云计算处理模块以及预警提示模块；
42.所述视频扫描模块用于借助透视摄像头对数据中心机房的构造进行扫扫描，并将扫描数据传递至模型处理模块；
43.所述模型处理模块用于对视频扫描模块的扫描数据进行处理，生成数据中心机房的三维模型，并将三维模型数据传递至实时处理模块；
44.所述监测数据获取模块用于借助无线传感器探头获取数据中心机房的环境数据，并将环境数据传递至数据汇总模块；
45.所述数据汇总模块用于对数据中心机房的环境数据进行预处理，获得预处理信
息，并将预处理信息传递至实时处理模块；
46.所述实时处理模块用于将环境数据与三维模型数据进行整合，生成数据中心机房的实时三维环境数据信息，并将实时三维环境数据信息传递至云计算处理模块；
47.所述云计算处理模块用于对实时三维环境数据信息进行判断以及处理，对历史三维环境数据信息进行处理整合为判断阈值，将实时三维环境数据信息与利用历史三维环境数据信息得到的判断阈值进行对比判断，判断是否发生环境异常情况，若是，则向预警提示模块发送预警信息；
48.所述预警提示模块用于在接收预警信息后，按照预设的预警方式向数据中心机房管理人员进行预警。
49.作为本发明的一种优选技术方案，所述视频扫描模块包括视频采集单元以及视频汇集单元；
50.所述视频采集单元控制透视摄像头用于对数据中心机房进行透视扫描，并将扫描数据传递至视频汇集单元；
51.所述视频汇集单元将结束的扫描数据传递至模型处理模块。
52.作为本发明的一种优选技术方案，所述模型处理模块包括模型接收单元以及模型生成单元；
53.所述模型接收单元用于接收视频扫描模块传输的扫描数据，并将扫描数据传递至模型生成单元；
54.所述模型生成单元用于将接收的扫描数据生成三维模型，并将三维模型数据传递至实时处理模块。
55.作为本发明的一种优选技术方案，所述监测数据获取模块包括数据采集单元以及数据汇集单元；
56.所述数据采集单元用于通过无线传感器探头获取数据中心机房的环境数据，并将环境数据发送至数据汇集单元；
57.所述数据汇集单元用于将环境数据传递至数据汇总模块。
58.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据汇总模块包括预处理单元以及发送单元；
59.所述预处理单元用于对环境数据进行筛选，剔除错误的数据，获得预处理数据；
60.所述发送单元用于将预处理数据发送至实时处理模块。
61.作为本发明的一种优选技术方案，所述实时处理模块包括整合单元以及传输单元；
62.所述整合单元用于将环境数据与三维模型进行组合，形成实时三维环境数据信息，并将实时三维环境数据信息传递至传输单元；
63.所述传输单元用于将实时三维环境数据信息传输至云计算处理模块。
64.作为本发明的一种优选技术方案，所述云计算处理模块包括存储处理单元、计算单元以及预警单元；
65.所述存储处理单元用于将三维环境数据信息存储，并将存储的三维环境数据信息进行处理形成判断阈值，用于作为后续三维环境数据信息是否准确的判断依据；
66.所述计算单元用于将实时三维环境数据信息与从存储处理单元得到的判断阈值
进行对比分析，判断环境是否发生异常，并将判断结果传递至预警单元。
67.作为本发明的一种优选技术方案，所述预警提示模块包括语音预警提示单元以及短信预警提示单元；
68.所述语音预警提示单元用于向数据中心机房管理人员拨打预警电话；
69.所述短信预警提示单元用于向数据中心机房管理人员发送预警短信。
70.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据汇集单元包括汇集基站；
71.所述汇集基站用于对无线传感器探头进行分簇以及用来将来自无线传感器探头节点的环境数据发送至数据汇总模块。
72.优选的，透视摄像头可以采用360
°
环绕透视摄像头，在完成数据中心机房的搭建后，先对数据中心机房进行一次扫描，以便完成初始三维建模，在数据中心后续的工作过程中，实时对数据中心进行扫描。
73.优选的，借助无线传感器探头获取环境数据，在借助数据汇总模块对环境数据进行预处理，借助云计算处理模块用于对三维环境数据信息进行判断以及处理，包括：
74.将无线传感器探头标记为wsn，wsn在时间t时所获取的环境数据标记为neibru
wsn
；
75.无线传感器探头探测范围为圆形，以无线传感器探头wsn为圆心，将半径为cmr
best，wsn
的圆形区域范围内的其他无线传感器探头存入集合neibru
wsn
；其中，cmr
best，wsn
的取值范围为cmr
max
表示wsn的最大通信半径；
76.借助公式式中，u表示neibru
wsn
中包含的无线传感器探头节点，u在时间t下所获取的环境数据用data
u，t
表示，如果上述公式成立，那么data
wsn，t
为错误的数据；借助公式得出dbva，式中，n e i bru
wsn
中无线传感器探头节点的总数用num表示，wsn和汇集基站之间的距离用dtbs
wsn
表示，u和汇聚基站之间的距离用dtbsu表示，借助公式得出thre
wsn
，其中thre
wsn
表示自适应判断阈值，w1和w2表示预设的权重系数，dist(u，wsn)表示u和wsn之间的距离，预设的标准距离用d1s
ts
t表示，u连续工作的时间长度用cntwku表示，预设的连续工作标准时间长度用cntwk
st
表示，thre
base
表示历史预处理数据信息的记载的neibru
wsn
的加权平均值，选取距离判断时间最近的100个数据，对最近的100个数据依据时间跨度依次附加由0-100等份的权重比例，计算得出thre
base
；从而完成预处理信息的选择工作。
77.通过上述实施方式，现有技术中对环境数据是否为错误数据的判断，通常需要与固定的数值进行对比，从而达到判断环境数据是否错误的目的，然而在实际的工作过程中，
容易发生固定设置不准确的情况，如果固定数值设定不准确则会发生误判，例如，当wsn和u获得的环境数据数值比较大时，但是实际上其数值为正常数值，若单一的采用固定数值进行对比的话，则容易由于wsn获得的数据过大而判断为错误数据，在本发明所表述的实施例中，一方面通过neibru
wsn
和neibru
wsn
中的传感器探头节点采集的环境数据的加权值之间误差的绝对值判断neibru
wsn
是否正常，另一方面thre
base
表示历史预处理数据信息的记载的neibru
wsn
的加权平均值，选取距离判断时间最近的100个数据，对最近的100个数据依据时间跨度依次附加由0-100等份的权重比例，从而能够很好的避免了现有技术中存在的问题，在进行加权计算时，本发明实施例中，neibru
wsn
中不同的节点采用自适应的方式设置了不同的权重，wsn和u之间获取的环境数据之间的差值与u采集的环境数据的权重之间呈反比，使得能够在两个方面上保证获得一个准确的加权值，在自适应判断阈值的设置上，自适应判断阈值与neibru
wsn
中包含的无线传感器探头节点和wsn之间的平均距离、ne1bru
wsn
中包含的无线传感器探头节点的平均连续工作时间长度呈正比，从而能够很好的为不同情况下的wsn自适应获取准确的适应判断阈值，因此本发明的这种设置有利于获得准确的自适应判断阈值，从而能够提升对错误数据删选的能力。
78.经过处理的预处理信息传递至实时处理模块，在实时处理模块中于三维模型进行整合，随后将整合后的信息传递至云计算处理模块，借助云计算处理模块中的存储处理单元，对历史三维环境模型进行加权平均值的计算得出三维环境模型判断阈值，以时间跨度为依据，将距离检测时间最近的100个时间单位的时间下得到的三维环境模型数据进行加权平均处理，没份数据依次附加由0-100等份的权重比例，时间单位可以根据工作需要选择分钟作为基准，经过加权平均计算后得到三维环境模型数据的加权平均值作为判断阈值，在将实时三维环境模型数据与判断阈值进行对比得到实时三维环境结果，根据所得结果判断是否出现异常，若发生异常，借助预警提示模块将预警信息发送至数据中心机房管理人员。
79.在进行环境数据收集的过程中，优选的，汇集基站通过下述方式进行无线传感器探头节点进行分簇：
80.首选汇集基站向无线传感器探头节点广播分簇消息，当无线传感器探头节点收到分簇消息后，将自身的状态信息发送至汇集基站，根据状态信息，汇集基站对无线传感器探头节点进行分簇，无线传感器探头节点分为簇头节点和成员节点，同时将分簇结果广播至各个无线传感器探头节点处。
81.传统方式中，一般采用固定时间周期进行分簇，然而采用此种分簇方式时，如果无线传感器探头节点之间的剩余能量差异已经很大，但是分簇周期还没有到，此时很多能量较少的簇头节点会因为承担过重的数据转发任务而导致提前消耗完电量，因此在本发明当中，采用自适应时间周期，时间周期的长短与无线传感器探头的环境数据的传输状态以及无线传感器探头节点的剩余电量密切相关，并且能够按照既定的规则自适应调整时间周期的长短，从而能够避免簇头节点过早的消耗完电量，进而能够延长本发明中无线传感器探头节点的工作寿命，能够有效的保证数据中心机房的安全，当完成分簇后，成员节点负责获取自身所在位置的环境数据，并将环境数据传输至其所在簇的簇头节点，簇头节点用于将环境数据传递至汇集基站。
82.分簇机制的建立，能够避免无线传感器探头节点直接与通信基站进行通信，有利
于降低无线传感器探头节点的能量消耗，同时有利于提高无线传感器探头节点对数据中心机房的监测范围。
83.工作原理：在进行工作时，完成数据中心的建设后，使用视频扫描模块对数据中心机房进行扫描，同时管理人员在初始一段时间内，对数据中心机房进行实时监测，在这个期间内实时处理模块生成处理判断阈值，随后管理人员离去，根据最先生成的判断阈值，随着时间的继续逐渐更替为后续参考的判断阈值，随后随着透视摄像头的实时扫描，完成实时监测工作，当出现异常情况时，借助预警提示模块将预警信息传递至管理人员。
84.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围之内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。