一种数据中心三维温湿度地图构建方法与流程

本发明涉及数据中心环境监控技术领域，具体涉及一种数据中心三维温湿度地图构建方法。

背景技术：

数据中心温湿度监控是保证数据中心可靠运行、提高能源利用率的重要手段。目前，数据中心温湿度监控依赖于固定传感器网络，温湿度传感器固定安装在数据中心的某一位置，负责数据中心局部温湿度监控。但是，依赖固定传感器监控网络的温湿度监控方法的局限性表现在：(1)监控质量依赖于传感器安装节点的布局，节点越多，成本越高，再加上社会的进步对数据中心计算能力、存储能力和网络能力的要求越来越高，导致数据中心扩容、改建、搬迁时有发生，需要对原有固定传感器监控网络进行同步改造或重建，造成资产的损失和资源的浪费；(2)传感器安装依赖于墙体或其他支撑，无法实现数据中心三维空间的全方位监控，导致温湿度异常位置定位不准，影响数据中心运维质量的有效提升。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种数据中心三维温湿度地图构建方法，该方法有利于在减少数据中心环境监控传感器安装数量的前提下快速定位数据中心温湿度异常位置，对提高数据中心安全，降低电力消耗，减少数据中心扩容、改建、搬迁对环境监控传感器网络的影响具有积极意义。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种数据中心三维温湿度地图构建方法，包括下述步骤：

步骤一，构建数据中心的二维地图；在数据中心的二维地图上，预设多个温湿度监控节点，并通过使用设置在自主移动机器人上的升降装置顶端的温湿度传感器，构成温湿度虚拟传感器监控网络；通过计算温湿度监控节点在数据中心二维地图上的位置信息(x，y)，结合自主移动机器人升降装置顶端的温湿度传感器的高度信息(z)，从而确定温湿度虚拟传感器监控网络中节点的位置信息(x，y，z)；

并根据温湿度监控需求变化情况，做出以下操作：

(1)增加、删除数据中心二维地图上的温湿度监控节点数量；

(2)更改数据中心二维地图上的温湿度监控节点位置信息(x，y)；

(3)更改温湿度虚拟传感器监控网络节点位置的高度信息(z)；

其中，所述温湿度监控需求变化的情况包括由温湿度监控质量评估结果，或者数据中心由于扩容、改建或者搬迁而引起的需要调整温湿度虚拟传感器监控网络节点密度和节点位置的情况；

步骤二，利用自主移动机器人升降装置顶端的温湿度传感器测量每个温湿度虚拟传感器监控网络节点的温湿度；在温湿度监控节点上，自主移动机器人调整升降装置，从而调整温湿度传感器的高度，并测量温湿度虚拟传感器监控网络节点空间位置(x，y，z)的温湿度(t，h)；之后计算温湿度虚拟传感器监控网络节点之间的温湿度插值；

步骤三，融合温湿度虚拟传感器监控网络节点信息(x，y，z)和对应的温湿度信息(t，h)，生成数据中心三维空间温湿度数据场；之后将数据中心三维空间温湿度数据场与温湿度虚拟传感器监控网络节点之间的温湿度插值进行可视化处理，最后生成数据中心三维温湿度地图。

优选地，步骤一中，所述构建数据中心的二维地图具体是由自主移动机器人或者激光测距传感器构建的。

优选地，步骤二中，所述温湿度虚拟传感器监控网络节点之间的温湿度插值的计算方法具体为，先采用线性插值方法进行计算，再利用自主移动机器人进行采样校验。

优选地，步骤三中，所述数据中心三维空间温湿度数据场与温湿度虚拟传感器监控网络节点之间的温湿度插值的可视化处理具体为，根据温湿度监控的阈值区间，从高到低依次划分为危险区、报警区、正常区、耗能区、浪费区五个级别，且分别用不同颜色对处于不同级别的数据进行着色处理。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明从数据中心环境监控需求出发，将温湿度传感器、带有升降装置的自主移动机器人与基于数据中心地图的预设温湿度监控节点相融合，构建数据中心三维温湿度地图，有利于在减少数据中心环境监控传感器安装数量的前提下快速定位数据中心温湿度异常位置，对提高数据中心安全，降低电力消耗，减少数据中心扩容、改建、搬迁对环境监控传感器网络的影响具有积极意义。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明数据中心的俯视图；

图3为本发明数据中心的侧视图；

图4为本发明带升降装置的自主移动机器人的结构示意图。

图中附图标记为：1、数据中心；2、机柜；3、温湿度监控节点；4、自主移动机器人；5、过道；6、温湿度虚拟传感器监控网络节点；7、升降装置；8、温湿度传感器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1～4所示，本发明公开了一种数据中心三维温湿度地图构建方法，利用自主移动机器人4构建数据中心1二维地图，在地图上预设多个温湿度监控节点3，自主移动机器人4巡检温湿度监控节点3，利用自主移动机器人4升降装置7顶端的温湿度传感器8测量每个温湿度监控节点3不同高度的温湿度，构建包含温湿度监控节点3的位置信息、高度信息和温湿度信息在内的数据中心三维温湿度地图。如图2～3所示，所述数据中心1包括成排的机柜2、机柜2之间的过道5以及其它安全设备；如图4所示，所述自主移动机器人4在具备自主移动能力外，还具有升降装置7和固定于升降装置7顶端的温湿度传感器8。

首先，构建数据中心1的二维地图，具体是由自主移动机器人4或者激光测距传感器构建的；在数据中心1的二维地图上，预设多个温湿度监控节点3，所述温湿度监控节点3，由工程技术人员在数据中心1二维地图的过道5上标注确定，是自主移动机器人4的目标位；并通过使用设置在自主移动机器人4上的升降装置7顶端的温湿度传感器8，构成温湿度虚拟传感器监控网络；

如图2所示，根据数据中心1的实际尺寸，计算温湿度监控节点3在数据中心二维地图上的位置信息(x，y)，如图3所示，结合自主移动机器人4升降装置7顶端的温湿度传感器8的高度信息(z)，从而确定温湿度虚拟传感器监控网络中节点的位置信息(x，y，z)；具体来说，所述温湿度虚拟传感器监控网络节点6的位置(x，y，z)上并未固定安装温湿度传感器，而是通过自主移动机器人4的位置移动和升降装置7的高度调整，在某一时刻将升降装置7上的温湿度传感器8送到温湿度虚拟传感器监控网络节点6的空间位置(x，y，z)，进行温湿度测量。当温湿度监控质量评估结果或者数据中心扩容、改建、搬迁引起的需要调整温湿度虚拟传感器监控网络节点6的密度和位置时，工程技术人员可根据需要进行增加或者删除数据中心二维地图上的温湿度监控节点3数量，更改数据中心二维地图上的温湿度监控节点3的位置信息(x，y)、更改温湿度虚拟传感器监控网络节点6位置的高度信息(z)等操作。

其次，利用自主移动机器人4升降装置7顶端的温湿度传感器8测量每个温湿度虚拟传感器监控网络节点6的温湿度；在温湿度监控节点3(x，y)上，自主移动机器人4调整升降装置7，从而调整温湿度传感器8的高度(z)，并测量温湿度虚拟传感器监控网络节点6在空间位置(x，y，z)的温湿度(t，h)；之后计算温湿度虚拟传感器监控网络节点6之间的温湿度插值，具体来说，先采用线性插值方法进行计算，再利用自主移动机器人4进行采样校验；

最后，融合温湿度虚拟传感器监控网络节点6信息(x，y，z)和对应的温湿度信息(t，h)，生成数据中心三维空间温湿度数据场；之后将数据中心三维空间温湿度数据场与温湿度虚拟传感器监控网络节点6之间的温湿度插值进行可视化处理，具体来说，根据温湿度监控的阈值区间，从高到低依次划分为危险区、报警区、正常区、耗能区、浪费区五个级别，且分别用不同颜色对处于不同级别的数据进行着色处理；最后生成数据中心三维温湿度地图。

本发明从数据中心环境监控需求出发，将温湿度传感器、带有升降装置的自主移动机器人与基于数据中心地图的预设温湿度监控节点相融合，构建数据中心三维温湿度地图，有利于在减少数据中心环境监控传感器安装数量的前提下快速定位数据中心温湿度异常位置，对提高数据中心安全，降低电力消耗，减少数据中心扩容、改建、搬迁对环境监控传感器网络的影响具有积极意义。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。