一种基于环境数据的设备监管系统及方法与流程

本发明涉及大数据，具体为一种基于环境数据的设备监管系统及方法。

背景技术：

1、近年来，随着工业生产的发展，电子信息系统机房作为信息枢纽中心已成为所有信息系统的基础，系统机房安全可靠的运行，对工业生产的稳定运行提供了保障，现阶段，确保机房的稳定运行尤为关键，除了确保计算机系统软、硬件具有的高性能以外，还需要确保机房的环境设施的稳定安全，而如何确保设备在不同环境因素下正常运行，实时调整设备运行状态对减少机房环境事故的发生，保障机房的稳定性、高可用性以及高效性尤为重要。

2、目前的机房环境调节方式，主要通过人工对安装在机房各处的传感器进行数据统计和定时检查，但由于人工采集的数据遗漏和安全管理失误的情况发生的概率比较大，给机房内各设备的稳定运行带来了巨大风险，并且现有技术中主要针对主控设备的散热进行处理，并没有考虑到散热装置散热运动变化时产生的振动对机房中设备的影响，因此需要制定一种基于环境数据的设备监管系统及方法解决上述问题具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于环境数据的设备监管系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：

2、一种基于环境数据的设备监管方法，所述方法包括以下步骤：

3、s1、通过历史数据获取待监测区域内设备机房运行状态监测报告，根据运行状态监测报告分析待监测区域内设备机房中主控设备额定工作状态下产生的振动情况以及振动声源的传播初始范围，所述振动声源的传播初始范围表示主控设备散热装置工作时产生的振动对应的波动范围区间；

4、s2、通过历史数据获取待监测区域内设备机房的环境，根据待监测区域内设备所处环境情况分析设备机房中主控设备散热运动变化情况对振动声源的传播范围的影响，并结合分析结果对振动声源的传播初始范围进行校准；

5、s3、基于待监测区域内设备机房中主控设备的散热运动变化情况，计算设备机房中与主控设备存在关联的设备相应固件的稳定性，结合计算结果分析关联设备固件稳定性对校准后的振动声源传播范围的影响；

6、s4、实时监测当前设备机房中各个设备工作状态，结合s3中分析结果生成预警条件值，并根据预警条件值实施相应应急措施。

7、进一步的，所述s1中的方法包括以下步骤：

8、步骤1001、通过历史数据获取待监测区域内设备机房中主控设备运行状态监测报告中第n天中不同时间节点对应的声源传播距离最大值，

9、以主控设备位置为参考点，以参考点为原点构建第一平面直角坐标系，在第一平面直角坐标系中将不同时间节点中主控设备运行时产生振动相应的声源传播距离最大值与主控设备之间的距离记为d，

10、

11、其中xa表示第a个时间节点中主控设备运行时振动声源传播距离最大值对应的坐标点横坐标值，ya表示第a个时间节点中主控设备运行时振动声源传播距离最大值对应的坐标点纵坐标值；

12、步骤1002、循环步骤1001得到待监测区域内设备机房主控设备运行状态监测报告中第n天中不同时间节点对应的声源传播波动范围区间，将对应的声源传播波动范围区间中最小值记为mind，将对应的声源传播波动范围区间中最大值记为maxd，在第一平面直角坐标系中以主控设备的位置为原点，以mind为内圆半径，以maxd为外圆半径构建圆环，并将构建的圆环作为振动声源的传播范围。

13、本发明通过历史数据获取待监测区域内设备机房主控设备运行状态监测报告中各天中各个时间节点中主控设备运行时产生振动相应声源传播距离，通过以主控设备为中心，以同一天中不同时间节点中主控设备运行时产生振动相应声源传播距离最大值作为外圆半径，以同一天中不同时间节点中主控设备运行时产生振动相应声源传播距离最小值作为内圆半径构建圆环，所述圆环即为振动声源的传播范围，进而设定初始振动声源的传播范围，为后续实时分析环境因素对设备的影响并对振动声源的传播范围进行校准提供数据参照。

14、进一步的，所述s2中的方法包括以下步骤：

15、步骤2001、通过历史数据获取待监测区域内设备机房环境数据监测报告，提取环境数据监测报告中第n天中不同时间节点中设备机房的环境温度值以及对应时间节点中主控设备的硬件温度值；

16、步骤2002、以点o1为原点，以时间节点为x1轴，以温度值为y1轴构建第二平面直角坐标系，在第二平面直角坐标系中将第n天中不同时间节点中设备机房的环境温度值以及对应时间节点中主控设备的硬件温度值差值的坐标点进行标注，依次连接相邻两个坐标点，生成一条温度变化折线图，在所述温度变化折线图中将相邻两个坐标点进行组合，依次计算各个相邻点构成的线段斜率，记为kb，

17、

18、其中b表示温度变化折线图中相邻点构成的线段个数，y1b表示温度变化折线图中第b个坐标点的纵坐标值，x1b表示温度变化折线图中第b个坐标点的横坐标值；

19、步骤2003、结合步骤2002中温度变化折线图分析待监测区域内设备机房中主控设备的散热装置工作状态，结合分析结果对振动声源的传播范围进行校准，将校准后的内圆半径记为mind*，将校准后的外圆半径记为maxd*，

20、

21、在第一平面直角坐标系中以主控设备的位置为原点，以mind*为内圆半径，以maxd*为外圆半径构建圆环，并将构建的圆环作为校准后的振动声源的传播范围，其中当主控设备的散热装置运行功率增大时，产生的振动幅度也随之增大，进而对振动声源的传播范围也会扩大。

22、本发明通过历史数据获取待监测区域内设备机房环境数据监测报告，结合设备机房中主控设备硬件温度与室温差值判断主控设备散热情况，进而根据分析结果实时校准振动声源的传播范围，为后续结合所述主控设备的散热变化趋势分析设备机房中与主控设备关联设备相关固件稳定性提供数据参照。

23、进一步的，所述s3中的方法包括以下步骤：

24、步骤3001、基于s2中分析结果得到待监测区域内主控设备的散热变化趋势，结合所述主控设备的散热变化趋势分析设备机房中与主控设备存在关联的设备相应固件的稳定性，

25、以点o2为原点，时间节点为x2轴，振动频率为y2轴，构建第三平面直角坐标系，在第三平面直角坐标系中将设备机房中第n天中各个时间节点中与主控设备关联设备相关固件振动频率的坐标点进行标注，依次连接相邻两个坐标点，生成一条拟合曲线，记为n(x2)，所述振动频率通过振动分析仪实时监测得到；

26、步骤3002、结合步骤3001分析结果，将设备机房中与主控设备存在关联的设备不同固件的稳定性，将设备机房中与主控设备存在关联的设备中第c个固件的稳定性记为

27、

28、其中d表示时间节点的个数，b表示设备机房中与主控设备存在关联的设备相关固件标准稳定性，所述标准稳定性为数据库预设值；

29、步骤3003、循环步骤3002得到设备机房中与主控设备存在关联的设备各个相关固件的稳定性，基于各个相关固件的稳定性计算振动声源的传播范围的影响情况，将第c个固件的稳定性对振动声源传播范围的影响情况记为

30、

31、其中ω表示比例系数，所述比例系数为数据库预设值，表示界限值，所述界限值为数据库预设值，表示第c个固件在第三平面直角坐标系中第n天的横坐标值，表示第c个固件在第三平面直角坐标系中第n天的纵坐标值。

32、本发明通过分析环境因素以及主控设备散热产生的振动变化对关联设备固件的影响情况，进一步判断关联设备相关固件的稳定性，结合判断结果分析当前振动声源传播范围是否存在异常情况，为后续结合判断结果生成预警条件值提供数据参照。

33、进一步的，所述s4中的方法包括以下步骤：

34、步骤4001、实时监测当前设备机房中各个设备工作状态，通过监测振动声源的传播范围的变化情况设定预警条件值，

35、当则表明振动声源的外部传播范围扩大，发出预警信号，

36、当则表明振动声源的内部传播范围扩大，发出预警信号；

37、步骤4002、基于当前设备预警信号接收装置实时采集预警信号，结合固件稳定性以及所述固件对振动声源传播范围的影响情况快速定位故障区域，并通知相关工作人员进行固件检修。

38、本发明通过实时监测当前设备机房中各个设备工作状态，通过监测振动声源的传播范围的变化情况设定预警条件值，基于当前设备预警信号接收装置实时采集预警信号，结合固件稳定性以及所述固件对振动声源传播范围的影响情况快速定位故障区域，并通知相关工作人员进行固件检修。

39、一种基于环境数据的设备监管系统，所述系统包括以下模块：

40、设备运行状态预处理模块：所述设备运行状态预处理模块用于通过历史数据获取待监测区域内设备机房运行状态监测报告，根据运行状态监测报告分析待监测区域内设备机房中主控设备额定工作状态下产生的振动情况以及振动声源的传播初始范围；

41、环境数据对设备状态影响分析模块：所述环境数据对设备状态影响分析模块用于通过历史数据获取待监测区域内设备机房的环境，根据待监测区域内设备所处环境情况分析设备机房中主控设备散热运动变化情况对振动声源的传播范围的影响，并结合分析结果对振动声源的传播初始范围进行校准；

42、设备固件附加影响分析模块：所述设备固件附加影响分析模块基于待监测区域内设备机房中主控设备的散热运动变化情况，计算设备机房中与主控设备存在关联的设备相应固件的稳定性，结合计算结果分析关联设备固件稳定性对校准后的振动声源传播范围的影响；

43、设备工作状态监测及预警模块：所述设备工作状态监测及预警模块用于实时监测当前设备机房中各个设备工作状态，结合设备固件附加影响分析模块的分析结果生成预警条件值，并根据预警条件值实施相应应急措施。

44、进一步的，所述设备运行状态预处理模块包括数据获取单元以及振动范围初始化单元：

45、所数据获取单元用于通过历史数据获取待监测区域内设备机房主控设备运行状态的监测报告，提取所述监测报告中各天中不同时间节点中主控设备运行时产生振动相应声源传播距离；

46、所述振动范围初始化单元用于结合数据获取单元的分析结果，以主控设备为中心构建振动声源的传播范围，并将构建的振动声源传播范围作为初始值。

47、进一步的，所述环境数据对设备状态影响分析模块包括散热速率计算单元以及传播范围校准单元：

48、所述散热速率计算单元用于通过历史数据获取待监测区域内设备机房环境数据监测报告，提取环境数据监测报告中各天中不同时间节点中的环境温度值以及对应时间节点中主控设备的硬件温度值，通过差值计算判断对应设备的散热情况；

49、所述传播范围校准单元用于结合散热速率计算单元的分析结果对振动声源的传播范围进行实时校准。

50、进一步的，所述设备固件附加影响分析模块包括关联设备固件稳定性分析单元以及影响分析单元：

51、所述关联设备固件稳定性分析单元用于获取散热速率计算单元的分析结果中待监测区域内主控设备的散热变化趋势，结合所述主控设备的散热变化趋势分析设备机房中与主控设备关联设备相关固件稳定性；

52、所述影响分析单元用于结合关联设备固件稳定性分析单元的分析结果计算对应固件稳定性对振动声源的传播范围的影响情况。

53、进一步的，所述设备工作状态监测及预警模块包括预警条件值生成单元以及预警信号处理单元：

54、所述预警条件值生成单元用于结合影响分析单元的分析结果生成预警条件值；

55、所述预警信号处理单元用于接收预警条件值生成单元的分析结果，并根据预警条件值进行快速定位故障区域，并通知相关工作人员进行固件检修。

56、本发明通过分析设备机房中主控设备的运行状态，结合环境因素对主控设备散热产生振动大小的影响，分析相关联设备固件的稳定性，结合稳定性以及振动声源传播范围综合分析，进而可以实时监测当前设备机房中设备的运行状态，并根据振动声源传播范围的变化趋势实时进行设备状态监测，进而降低了设备异常工作带来的危害。