专利名称：一种机柜内设备位置的监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及定位监控领域，具体而言，涉及一种机柜内设备位置的监控系统及方法。
技术背景
对IT设备的管理可以提高IT信息的安全性，通过对设备异动进行上报，防止信息 随设备外泄，方便维护人员及时的查看资源，防止设备被非法更换或带走，从而减少IT信 息外泄。目前，市场上具有一种对机柜内设备进行监控的系统，该设备上安装有定位标签以 及信号收发单元，当设备发生移动时，通过信号收发单元向定位标签发送激活信息，使定位 标签进行定位；定位标签再将定位信息返回给信号收发单元；信号收发单元将定位信息上 传至网络侧，由网络侧根据定位信息确定设备所处的位置是否超出授权应用的位置。虽然 该监控系统能够实时获取机柜内设备的位置信息，但该系统并未考虑相邻机柜间的信号干 扰，对于开放式机柜来说，在使用上述监控系统时，由于没有柜门，无法屏蔽相邻机柜内定 位标签的信号，并且由于信号接收和信号发送单元结合在一起，二者共用一个天线，接收和 发送状态下天线辐射范围相同，这样其它机柜内的定位标签有可能会误读当前需要监控的 机柜的信号收发单元的信号。这种情况下其它机柜内的定位标签会在误读信号后将定位信 息返回给当前需要监控的机柜的收发单元，收发单元则会将错误的定位信息发送网络侧， 造成网络侧做出错误的判断。因此该方案中的设备监控系统并不适用于开放式机柜。发明内容
本发明提供一种机柜内设备位置的监控系统及方法，用以解决现有技术中的设备 监控系统不适用于开放机柜的问题。
本发明的一种机柜内设备位置的监控系统，包括射频接收单元、射频发送单元、 定位标签以及组网单元；射频接收单元安装于机柜框架上部的一端，射频发送单元安装于 机柜框架上部的另一端，射频接收单元与射频发送单元的天线辐射范围的重叠部分覆盖机 柜内所有定位标签；射频发送单元用于在接收到触发信号后，发送激活信号给定位标签； 定位标签安装于机柜内的设备上，用于在接收到射频发送单元的激活信号后获取其所在设 备的位置信息，将位置信息发送至射频接收单元；组网单元用于根据射频接收单元接收到 的位置信息判断机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将接收到的位置信 息上传至网络侧监控设备。
进一步地，上述系统还包括第一运动传感器以及第二运动传感器；第一运动传 感器与射频发送单元组合在一起，用于当感应到机柜门运动时，向射频发送单元发送触发 信号；第二运动传感器与射频接收单元组合在一起，用于当感应到机柜门运动时，向射频发 送单元发送触发信号。
进一步地，上述系统还包括第三运动传感器，与定位标签组合在一起，用于当采 集到机柜内的设备的运动信号时，向定位标签发送激活信息，激活定位标签进行定位。
进一步地,上述系统还包括人员定位标签，由机柜管理人员持有，包括运动传感器以及有源射频模块，运动传感器用于当人员运动时获取人员运动信息，并将获取到的信 息发送至有源射频模块；有源射频模块，用于在接收到人员运行信息后，获取人员的位置信 息，并将人员位置信息发送至射频接收单元；射频接收单元包括接收子单元，用于接收人 员位置信息；第三发送子单元，用于将人员位置信息发送至组网单元；组网单元包括第二 判断子单元，用于根据人员的位置信息判断人员所处的位置是否超出授权应用范围；第四 发送子单元，用于当判断子单元的判断结果为是时，将人员的位置信息发送至网络侧监控 设备。
其中，机柜内的定位标签与相邻柜内的定位标签的信号发射频率不同。
本发明的一种使用如权利要求1的系统的监控方法，包括当射频发送单元接收 到触发信号后，发送激活信号给机柜内的定位标签；定位标签在接收到射频发送单元的激 活信号后获其所在设备的位置信息，将位置信息发送至射频接收单元；组网单元根据射频 接收单元接收到的位置信息判断机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将 定位标签的位置信息上传至网络侧监控设备。
其中，上述触发信号为与射频接收单元或射频发送单元组合安装的运动传感器感 应到机柜门运动时发送的。
进一步地，上述方法还包括接收来自人员定位标签的人员的位置信息，人员运动 标签由机柜管理人员持有；根据人员的位置信息判断人员所处的位置是否超出授权应用范 围；如果是，则将人员的位置信息发送至网络侧监控设备。
进一步地，上述方法还包括在射频发送单元接收到触发信号并发送激活信号给 机柜内的定位标签之前，组网单元根据网络侧监控设备的设备盘点信号向射频发送单元发 送触发信号。
进一步地,上述方法还包括在初始化定位标签时，设置定位标签的频率与机柜内 的定位标签的频率不同。
由于开放式机柜没有柜门，因此信号接收单元容易受到其它机柜内的定位标签信 号的干扰。在本发明的技术方案中，射频接收单元安装于机柜框架上部的一端，射频接收单 元安装于机柜框架上部的另一端，射频接收单元与射频发送单元的天线辐射范围的重叠部 分覆盖所述机柜内所有定位标签；这样可以确保柜内的定位标签均可以接收到射频发送单 元和射频接收单元的信号，同时，也使二者的辐射的范围不完全相同，利用二者接收和发送 的空间分集，可以减小其它机柜内的定位标签信号的干扰。因此该系统不仅适用于封闭式 的机柜，同时也适用于开放式的机柜。此外，在定位标签初始化时，可以设置其通信频率与 相邻机柜内的定位标签的通信频率不同，这样可以进一步降低相邻机柜间的信号干扰。
图1是本发明的机柜内设备位置的监控系统的结构框图2是本发明的机柜内设备位置的监控系统的示意图3是本方发明的机柜内设备位置的监控方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明实施例作进一步详细的说明。
图1是本发明的机柜内设备位置的监控系统的结构框图。
如图1所示，该系统10包括以下组成部分
射频接收单元11、射频发送单元12、定位标签13以及组网单元14 ；
上述射频接收单元11安装于机柜框架上部的一端，射频发送单元12安装于机柜 框架上部的另一端；射频接收单元11与射频发送单元12的天线辐射范围的重叠部分覆盖 机柜内所有定位标签，并且不覆盖其它机柜内的定位标签；这样二者处于发送和接收状态 时天线的辐射角度不同，辐射范围也不同，可以利用发送接收的空间分集来减小相邻机柜 的信号干扰。在实际应用中，可以通过对射频收发单元辐射角度的精确调整，使射频发送单 元处于发送状态时天线的辐射的范围与射频接收单元处于接收状态时天线辐射的范围尽 量较小地覆盖其他相邻机柜内的定位标签，这样可以进一步降低信号的干扰。
射频发送单元12用于在接收到触发信号后，发送激活信号给机柜内的定位标签 13，激活定位标签进行定位；其中，上述系统中包含多个定位标签，机柜内每个设备上都安 装有一个定位标签，并且所有定位标签位于射频接收单元与射频发送单元辐射的重叠范围 覆盖内，用于在接收到射频发送单元12的激活信号后获其所在设备的位置信息，将位置信 息发送至射频接收单元11 ;组网单元14用于根据射频接收单元11接收到的位置信息判断 机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将定位标签的位置信息通过柜外的 网关上传至网络侧监控设备。
其中，上述定位标签还可以使用其微波频段的通信功能直接与机柜外的定位网关 进行通信。在运动或低频激励触发定位标签工作，并且接收到与网关微波通信的命令时，直 接与定位网关交互，传输位置信号，实现定位。这种方式功耗较大，在实际应用中可以作为 一种备选方式。
对于封闭式的机柜来说，上述系统的射频发送单元和射频接收单元还可以各自与 一个运动传感器组合在一起，当两个传感器中的任何一个感应到机柜门由关闭到打开或由 打开到关闭的动作时，向射频发送单元发送触发信号，触发射频发送单元激活机柜内的定 位标签。具体地，当机柜门由打开到关闭状态时，位于机柜门轴内侧的运动传感器则会首先 感应到机柜门的运动，这时，就由该传感器向射频发送单元发送触发信号；当机柜门由闭合 到打开的状态时，位于机柜门与轴对应的外侧的运动传感器则会首先感应的到机柜门的运 动，这时，就由位于机柜门轴对应的外侧的运动传感器向射频发送单元发送触发信号。
对于开放式机柜来说，上述触发信号可以是与射频发送单元组合在一起的运动传 感器或与射频接收单元组合在一起的运动传感器感应到机柜振动时，向射频发送单元发送 的触发信号。也可以是组网单元通过柜外的定位网关接收到的来自网络侧监控设备的设备 盘点信号，从而组网单元将该设备盘点信号发送给射频发送单元，触发射频发送单元工作， 从而由射频发送单元激活机柜内的定位标签。
上述监控机柜内设备位置的监控系统，还可以具备监控柜外人员运动状态的功 能，这样能够进一步确保机柜内设备的安全性。基于此，上述系统还可以包括人员定位标 签，该人员定位标签由机柜管理人员持有，包括运动传感器以及有源射频模块，运动传感器 用于当人员运动时获取人员运动信息，并将获取到的信息发送至有源射频模块；有源射频 模块用于在接收到人员运行信息后，获取人员的位置信息，并将人员位置信息发送至射频接收单元；上述射频接收单元可以由以下组成部分接收子单元，用于接收人员位置信息； 第三发送子单元，用于将人员位置信息发送至组网单元；其中，上述组网单元可以包括第 二判断子单元，用于根据人员的位置信息判断人员所处的位置是否超出授权应用范围；第 四发送子单元，用于当判断子单元的判断结果为是时，将人员的位置信息发送至网络侧监 控设备。
为了降低相邻机柜之间的信号干扰，可以设置当前监控的机柜内的定位标签与相 邻柜内的定位标签的信号发射频率不同，具体地，可以在定位标签最初入柜时对其进行设置。
第三运动传感器，与所述定位标签组合在一起，用于当采集到所述机柜内的设备 的运动信号时，向所述定位标签发送激活信息，激活所述定位标签进行定位。
优选地，为了确保组网单元接收到的信息的准确性，上述射频接收单元可以与上 述组网单元组合在一起。
根据定位标签所处环境变化和自身状态，对机柜内与设备的可以分为三种状态 机柜开启、设备静止状态；设备运动状态；机柜闭合、设备静止状态。
在机柜开启、设备静止状态时，机柜的组网单元和网关通信，仅仅更新记录和收取 网关控制命令，例如，设备盘点控制命令。在机柜内的设备处于运动状态时，由定位标签的 运动传感器激活定位标签进行定位，并将定位信息发送至组网单元，由组网单元将信息发 送给网关，实现米级精度的定位管理。在机柜闭合、设备处于静止状态时，由机柜低频收发 单元和定位标签实现低频信号传输，再统一由机柜组网单元和网关通信，同时组网单元和 定位标签温湿度传感器共同组成机柜内部环境的感知网络，不同机柜组网单元之间形成机 房内部环境的更高层感知网络。
图2是本发明的机柜内设备位置的监控系统的示意图。
以下结合附图2对上述系统的射频发送单元以及射频接收的安装位置进行阐述
图2中示出了相邻的三个机柜，此处以中间的机柜为例进行说明，图中所示的A为 组网单元与射频接收单元的组合，Al为射频发送单元。图中所示由实线组成的扇形部分为 射频发送单元Al的辐射范围，图中所示射频发送单元发射状态的天线辐射角向左；图中所 示由虚线组成的扇形部分为射频接收单元A的辐射范围，从图中可以看出射频接收单元接 收状态的天线辐射角向右。图中所示的二者交叠的部分为定位标签能够同时接收到射频发 送单元Al以及射频接收单元A的信号，因此，该机柜内的定位标签均位于图中所示的交叠 部分。如图所示，图中的射频接收单元Al以及射频发送单元A辐射范围交叠的部分并未覆 盖与其相邻的两个机柜，从而位于左边的相邻机柜上的射频接收单元B以及射频发送单元 BI均不同同时接收到Al以及A的信号；图中所示右边的相邻机柜上的射频接收单元C以 及射频发送单元Cl同样不能同时接收到A以及Al的信号。
图3是本方发明的机柜内设备位置的监控方法的流程图。
该方法用于使用上述系统10，如图3所示，该方法包括以下步骤
步骤301 :当射频发送单元接收到触发信号后，发送激活信号给机柜内的定位标 签;
步骤302 :定位标签在接收到射频发送单元的激活信号后获其所在设备的位置信 息，将位置信息发送至射频接收单元；
步骤303 :组网单元根据射频接收单元接收到的位置信息判断机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将定位标签的位置信息上传至网络侧监控设备。
对于封闭式机构来说，上述步骤301中的触发信号为与射频接收单元或射频发送单元组合安装的运动传感器感应到机柜门运动时发送的，具体地，在机柜门又开放到闭合或由闭合到开放的过程中，与射频接收单元组合的或与射频发送单元组合的运动传感器中的一个或先感应到机柜门的运动，由感应到机柜门运动的运动传感器来向射频发送单元发送触发信号，触发其进行工作。
对于开放式机柜来说，上述步骤301中的触发信号可以是与射频发送单元组合在一起的运动传感器或与射频接收单元组合在一起的运动传感器感应到机柜振动时，向射频发送单元发送的触发信号。也可以是组网单元通过柜外的定位网关接收到的来自网络侧监控设备的设备盘点信号，从而组网单元将该设备盘点信号发送给射频发送单元，触发射频发送单元工作，从而由射频发送单元激活机柜内的定位标签。
上述方法还可以对位于机柜附近的人员的运动状态进行监控，具体地，上述方法还可以包括如下步骤
接收来自人员定位标签的人员的位置信息，该人员运动标签由机柜管理人员持有；根据人员的位置信息判断人员所处的位置是否超出授权应用 范围；如果是，则将人员的位置信息发送至网络侧监控设备。
其中，为了降低相邻机柜间的信号干扰，可以灵活配置射频发射单元的激励和定位标签的频率，使相邻机柜的通信频率具有一定偏差，基于此，上述方法还可以包括以下步骤
在初始化定位标签时，设置定位标签的频率与机柜内的定位标签的频率不同。
由于开放式机柜没有柜门，因此，射频接收以及发送单元容易受到其它机柜内的定位标签的信号干扰。在本发明的技术方案中，射频接收单元安装于机柜框架上部的一端， 射频接收单元安装于机柜框架上部的另一端，这样可以确保二者的辐射的范围不完全相同，可以减小其它机柜内的定位标签信号的干扰。同时定位标签安装于机柜内的设备上，并且位于射频接收单元与射频发送单元辐射的重叠范围覆盖内，这样可以确保柜内的定位标签均可以接收到射频发送单元和射频接收单元的信号，因此该系统适用于开放式的机柜， 扩大了该系统的应用范围。此外，在定位标签初始化时，设置其通信频率与相邻机柜内的定位标签的通信频率不同，可以进一步降低相邻机柜间的信号干扰。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种机柜内设备位置的监控系统，其特征在于，包括 射频接收单元、射频发送单元、定位标签以及组网单元； 所述射频接收单元安装于机柜框架上部的一端，所述射频发送单元安装于所述机柜框架上部的另一端，所述射频接收单元与所述射频发送单元的天线辐射范围的重叠部分覆盖所述机柜内所有定位标签； 所述射频发送单元用于在接收到触发信号后，发送激活信号给所述定位标签； 所述定位标签安装于所述机柜内的设备上，用于在接收到所述射频发送单元的激活信号后获取其所在设备的位置信息，将所述位置信息发送至所述射频接收单元； 所述组网单元用于根据所述射频接收单元接收到的位置信息判断所述机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将接收到的所述位置信息上传至网络侧监控设备。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 第一运动传感器以及第二运动传感器； 所述第一运动传感器与所述射频发送单元组合在一起，用于当感应到机柜门运动时，向所述射频发送单元发送触发信号； 所述第二运动传感器与所述射频接收单元组合在一起，用于当感应到机柜门运动时，向所述射频发送单元发送触发信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 第三运动传感器，与所述定位标签组合在一起，用于当采集到所述机柜内的设备的运动信号时，向所述定位标签发送激活信息，激活所述定位标签进行定位。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 人员定位标签，由机柜管理人员持有，包括运动传感器以及有源射频模块，所述运动传感器用于当人员运动时获取人员运动信息，并将获取到的信息发送至所述有源射频模块；所述有源射频模块，用于在接收到所述人员运行信息后，获取所述人员的位置信息，并将所述人员位置信息发送至所述射频接收单元； 所述射频接收单元包括接收子单元，用于接收所述人员位置信息； 第三发送子单元，用于将所述人员位置信息发送至所述组网单元； 所述组网单元包括第二判断子单元，用于根据所述人员的位置信息判断所述人员所处的位置是否超出授权应用范围； 第四发送子单元，用于当所述判断子单元的判断结果为是时，将所述人员的位置信息发送至所述网络侧监控设备。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机柜内的定位标签与相邻柜内的定位标签的信号发射频率不同。
6.一种使用如权利要求1所述的系统的监控方法，其特征在于，包括 当射频发送单元接收到触发信号后，发送激活信号给机柜内的定位标签； 所述定位标签在接收到所述射频发送单元的激活信号后获其所在设备的位置信息，将所述位置信息发送至所述射频接收单元； 组网单元根据所述射频接收单元接收到的位置信息判断所述机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将所述定位标签的位置信息上传至网络侧监控设备。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述触发信号为与所述射频接收单元或所述射频发送单元组合安装的运动传感器感应到机柜门运动时发送的。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 接收来自人员定位标签的所述人员的位置信息，所述人员运动标签由机柜管理人员持有； 根据所述人员的位置信息判断所述人员所处的位置是否超出授权应用范围； 如果是，则将所述人员的位置信息发送至所述网络侧监控设备。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 在所述射频发送单元接收到触发信号并发送激活信号给机柜内的定位标签之前，所述组网单元根据所述网络侧监控设备的设备盘点信号向所述射频发送单元发送触发信号。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 在初始化所述定位标签时，设置所述定位标签的频率与机柜内的定位标签的频率不同。
全文摘要
本发明公开了一种机柜内设备位置的监控系统及方法，用以解决现有技术中IT管理系统不适用于开放式机柜的问题。该方法包括射频发送单元，用于在接收到触发信号后，发送激活信号至定位标签；定位标签安装于机柜内的设备上，并且位于射频接收单元与射频发送单元辐射范围重叠部分，在接收到激活信号后获取其所在设备的位置信息，将位置信息发送至射频接收单元；组网单元用于根据射频接收单元接收到的位置信息判断机柜内的设备的位置是否为授权应用位置，如果否，则将接收到的位置信息上传至网络侧监控设备。该方案减小了相邻机柜内的定位标签信号的干扰，并且适用于开放式机柜。
文档编号G06K7/00GK103049717SQ20131000799
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者郭敬林, 党琦, 佟雪松 申请人:北京中电普华信息技术有限公司, 国家电网公司