一種機(jī)柜環(huán)境智能檢測控制裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在信息系統(tǒng)機(jī)房中，服務(wù)器及其他機(jī)架設(shè)備運(yùn)行性能、可靠性和壽命受運(yùn)行環(huán)境影響較大。服務(wù)器機(jī)房根據(jù)計(jì)算機(jī)場地建設(shè)要求，需要配備大量制冷、通風(fēng)和除濕設(shè)備。然而在許多情況下，由于場地、機(jī)柜布局等因素限制，機(jī)柜內(nèi)部微環(huán)境與機(jī)房大環(huán)境有較大差另IJ，且服務(wù)器機(jī)房低溫、噪音環(huán)境不利于維護(hù)人員長期駐留。
[0003]因此，基于自動檢測和遠(yuǎn)程監(jiān)控的機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在機(jī)房環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用較廣，但已有監(jiān)控系統(tǒng)存在以下幾個(gè)方面的問題:
(I)部署難度大。機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)涉及數(shù)量龐大、種類各異的環(huán)境傳感器，對于機(jī)柜數(shù)目較多的大型機(jī)房，機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器部署和布線工作量巨大，極易出現(xiàn)走線錯(cuò)誤等情況。而對于采用無線傳感器進(jìn)行部署的系統(tǒng)，大量無線傳感器較易對服務(wù)器等運(yùn)行設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。
[0004](2)數(shù)據(jù)采集不夠細(xì)致。由于設(shè)備功耗、風(fēng)道設(shè)置等區(qū)別，在同一臺機(jī)柜中，設(shè)備周邊微環(huán)境也有較大差別，且不同類型設(shè)備對運(yùn)行微環(huán)境要求也各不相同，要求機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對機(jī)柜內(nèi)部進(jìn)行無死角監(jiān)控。但由于接口驅(qū)動能力、布線難度等限制，現(xiàn)有機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)密集度不足。
[0005](3)增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開銷。目前主流的機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，其采集端設(shè)備常采用網(wǎng)絡(luò)接口上報(bào)。對于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)資源有限的大型機(jī)房，現(xiàn)有機(jī)柜環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)會增大對網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的需求，增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種機(jī)柜環(huán)境智能檢測控制裝置及其方法，在方便部署時(shí)可消對機(jī)柜內(nèi)運(yùn)行設(shè)備造成電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)，最大限度地節(jié)約能源消耗，保證機(jī)柜服務(wù)器可靠運(yùn)行。
[0007]技術(shù)方案:一種機(jī)柜環(huán)境智能檢測控制裝置，包含密集溫濕度傳感器模塊、數(shù)據(jù)搜集模塊、控制模塊和煙霧傳感器模塊；
密集溫濕度傳感器模塊是由兩百個(gè)溫濕度傳感器組成，兩百個(gè)溫濕度傳感器被均勻地放置在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部，用于檢測任意時(shí)刻機(jī)柜內(nèi)的溫濕度；
數(shù)據(jù)搜集模塊由嵌入式控制單元、電力載波通信單元、繼電器控制單元、交變功率檢測單元和風(fēng)扇控制單元組成；嵌入式控制單元是數(shù)據(jù)搜集模塊的核心，負(fù)責(zé)進(jìn)行對搜集的信息進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)發(fā)和控制，通過板載接口與電力載波通信單元、繼電器控制單元、交變功率檢測單元、風(fēng)扇控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；電力載波通信單元與控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)搜集模塊綁定唯一識別碼，人工向控制模塊注冊識別信息，控制模塊以主機(jī)請求的方式，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)搜集模塊的一主多從組網(wǎng)；繼電器控制單元可接收嵌入式控制單元指令，對八路負(fù)載分別進(jìn)行通斷控制；交變功率檢測單元可分別對八路交流負(fù)載進(jìn)行功率測量與計(jì)算；風(fēng)扇控制單元采用控制可控硅導(dǎo)通角的方法調(diào)節(jié)交變電壓幅度，從而控制機(jī)柜交流風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；
控制模塊由嵌入式控制單元[10]、電力載波通信單元[11]、LED顯示單元[12]、告警單元[13]和網(wǎng)絡(luò)接口單元[14]組成；控制模塊通過電力載波通信單元接收數(shù)據(jù)搜集模塊發(fā)出的服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)接口單元[14]將數(shù)據(jù)傳輸至PC機(jī)進(jìn)行優(yōu)化顯示，同時(shí)控制模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的閾值對服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部環(huán)境參數(shù)進(jìn)行評估，當(dāng)某一參數(shù)大于設(shè)定的閾值時(shí)將關(guān)閉服務(wù)器電源，通過告警單元發(fā)出警告；
煙霧傳感器模塊發(fā)出煙霧警告信息，由數(shù)據(jù)搜集模塊配備的串口接收。
[0008]所述控制裝置采用電力載波技術(shù)簡化系統(tǒng)組網(wǎng)部署。
[0009]具體地，所述采用電力載波技術(shù)簡化系統(tǒng)組網(wǎng)部署中數(shù)據(jù)搜集模塊通過綁定唯一識別號，人工向控制模塊注冊識別信息，控制模塊以主機(jī)請求的方式，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)搜集模塊一主多從的組網(wǎng)通信功能。
[0010]具體地，所述電力載波通信單元[6]通過FSK調(diào)制技術(shù)將數(shù)據(jù)調(diào)制在220V市電上，完成數(shù)據(jù)傳輸。
[0011]具體地，所述機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)，機(jī)柜內(nèi)部裝有普通交流風(fēng)扇，數(shù)據(jù)搜集模塊[2]中嵌入式控制單元[5]通過采集密集溫濕度傳感器模塊[I]，計(jì)算出機(jī)柜內(nèi)部的環(huán)境溫濕度，從而得出風(fēng)扇的最佳轉(zhuǎn)速，達(dá)到風(fēng)速與服務(wù)器內(nèi)部環(huán)境匹配的目的。
[0012]具體地，所述機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇自動調(diào)節(jié)，采用控制可控硅導(dǎo)通角的方法調(diào)節(jié)機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0013]具體地，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端顯示軟件[15]，客戶端顯示軟件[15]可以根據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)搜集模塊檢測到的機(jī)柜當(dāng)前工作狀態(tài)，同時(shí)在線顯示機(jī)柜虛擬圖、實(shí)時(shí)溫濕度柱狀圖、功率柱狀圖、繼電器控制情況圖、狀態(tài)報(bào)警圖，并將數(shù)據(jù)存儲在PC機(jī)硬盤上，操作者可以隨時(shí)查詢上述數(shù)據(jù)的歷史信息。
[0014]一種機(jī)柜環(huán)境智能檢測控制方法，采用了二叉樹搜索檢測方法，在僅用三芯數(shù)據(jù)接口情況下，支持至少兩百個(gè)溫濕度傳感器信息采集及自動識別能力，每個(gè)溫濕度傳感器均需燒寫一組唯一的64位序列號，以“線與”的方式掛載在三芯數(shù)據(jù)線上，數(shù)據(jù)采集模塊
[2]微控制器搜索傳感器序列號時(shí)，從序列號最低位開始，采用二叉樹路徑搜索方法，通過獲取該位的原碼/反碼組合確定該位含有“O”和“I”的可能，最多通過64次搜索即可得到I個(gè)單總線傳感器的序列號，再通過同樣的方法搜索該路徑最高級右子樹所有可能的分支，即可逐步得到掛載在單總線上的所有傳感器序列號。
[0015]具體地，所述基于二叉樹搜索的溫濕度傳感器檢測方法，對每個(gè)溫濕度傳感器綁定唯一識別號，通過二叉樹搜索方法自動檢測總線上所有溫濕度傳感器識別號。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、精確的密集溫濕度數(shù)據(jù)搜索方法，無死角掌握機(jī)柜內(nèi)部環(huán)境參數(shù)。
[0017]2、電力載波組網(wǎng)，部署簡單快捷。
[0018]3、智能化風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，降低系統(tǒng)能耗。
[0019]4、人機(jī)界面友好，操作方便。
[0020]5、機(jī)柜內(nèi)部走線簡潔，且對運(yùn)行設(shè)備無電磁干擾。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的組成圖；
圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)搜集模塊I組成圖；
圖3是本發(fā)明的控制模塊2組成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0023]如圖1所示，一種機(jī)柜環(huán)境智能檢測控制裝置及其方法，包括密級溫濕度傳感器模塊1、數(shù)據(jù)采集模塊2、控制模塊3、煙霧傳感器模塊4和客戶端顯示軟件15。
[0024]密集溫濕度傳感器模塊I是由兩百個(gè)溫濕度傳感器組成，它們手拉手串聯(lián)在一根三芯數(shù)據(jù)總線上，被均勻地放置在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部，每個(gè)機(jī)柜可根據(jù)體積配備一到兩組密級溫濕度傳感器模塊I。
[0025]數(shù)據(jù)采集模塊2通過三芯數(shù)據(jù)接口獲取溫濕度傳感器模塊I采集的溫濕度信息；同時(shí)配備串口接收煙霧傳感器模塊4的煙霧告警信息；數(shù)據(jù)采集模塊2可將2V A市電分配到八路負(fù)載上，同時(shí)具備對每一路負(fù)載進(jìn)行功率檢測的能力；數(shù)據(jù)采集模塊2可計(jì)算出機(jī)柜內(nèi)部的環(huán)境溫濕度，從而得出風(fēng)扇的最佳轉(zhuǎn)速，達(dá)到風(fēng)速與服務(wù)器內(nèi)部環(huán)境匹配的目的；每個(gè)設(shè)備可根據(jù)服務(wù)器安裝情況配備一到兩組數(shù)據(jù)采集模塊2。
[0026]控制模塊3配備LCD顯示器、聲光報(bào)警器等，具備本地聲光告警能力；控制模塊3通過電力載波與數(shù)據(jù)采集模塊2通信；控制模塊3通過網(wǎng)絡(luò)接入遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，與客戶端顯示軟件15相連?？刂颇K3與數(shù)據(jù)采集模塊2的電力載波通信不可跨變壓器，因此可根據(jù)實(shí)際情況在一個(gè)服務(wù)器機(jī)房或一棟大樓內(nèi)配備一個(gè)控制模塊3。
[0027]如圖2所示，數(shù)據(jù)采集模塊2包括嵌入式控制單元5、電力載波通信單元6、繼電器控制單元7、交變功率檢測單元8、風(fēng)扇控制單元9。嵌入式控制單元5是數(shù)據(jù)采集模塊的核心，負(fù)責(zé)進(jìn)行對搜集的信息進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)發(fā)和控制，通過板載接口與電力載波通信單元6、繼電器控制單元7、交變功率檢測單元8、風(fēng)扇控制單元9進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；電力載波通信單元6通過FSK將數(shù)據(jù)調(diào)制在設(shè)備電源上，與控制模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)搜集模塊2綁定唯一識別碼，人工向控制模塊3注冊識別信息，控制模塊3以主機(jī)請求的方式，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)搜集模塊2的一主多從組網(wǎng)。電力載波通信方式不能跨變壓器通信，即環(huán)境智能監(jiān)控裝置在同一變電站低壓側(cè)，通信長度不超過500米的情況下，通過電源插排均可進(jìn)行通信；繼電器控制單元7包含八路2V交流繼電器，可接收嵌入式控制單元5指令，對八路負(fù)載分別進(jìn)行通斷控制；交變功率檢測單元8包含八路電壓/電流檢測電路，可分別對八路交流負(fù)