基于5G且具有报警功能的服务器机房监控系统及方法与流程

本发明属于服务器机房监控，具体涉及基于5g且具有报警功能的服务器机房监控系统及方法。

背景技术：

1、目前：如对比文件cn112180785a中所述，对于服务器机房温度的监控报警通常为设定预警温度值，而且预警温度值通常为服务器机房工作最佳温度的最大值以及最小值，当达到这个值后，才会产生报警；并且，该文件中提到的解决手段为，改变其采样频率，对多个时间点的温度采样，但是存在以下缺陷：

2、基于温度传感器对温度变化的感测，由于温度传感器监测范围较小而且仅为一定范围内，此方法在面对拥有一定空间面积的被监测环境时，对热源产热的瞬时变化监测不灵敏；虽然在一定时间内缩短了采样频率，但由于是达到预警温度值后再报警，通常是事件已经发生之后再去处理，此时已经触发了掉电保护或者已经对服务器性能造成了一定影响，难以给工作人员充足的关闭时间和排查时间，预先警示作用有限。

3、本发明根据温度变化率来进行对机房温度变化的预警，当温度变化的速率异常时，及时发出预警型号。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于5g且具有报警功能的服务器机房监控系统及方法，以解决上述问题中的其中一个。

2、基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤一：通过红外热像仪获取服务器机房的空间图像，根据所述空间图像计算出所述服务器机房的温度变化率阈值；

4、步骤二：设定监测周期；针对每个所述监测周期生成时间戳，并将所述监测周期内的监测数据与时间戳关联；其中，监测数据为热成像图；

5、步骤三：提取所述监测周期的监测数据；基于图像增强算法对所述监测数据中的热成像图进行计算，得到分割图；其中，分割图中包括温度、亮度和色彩；

6、步骤四：预先建立余弦相似度模型；选定两个时间戳，通过所述余弦相似度模型计算两个选定时间戳对应的分割图，得到余弦相似性；将所述余弦相似度标记为实时温度变化率；

7、步骤五：判断所述实时温度变化率是否超过所述温度变化率阈值；是，则生成预警信号，并根据预警信号进行报警；否，则持续分析计算监测数据。

8、进一步地：所述空间图像计算出所述服务器机房的温度变化率阈值，具体为：所述空间图像转化为三维温度场，得到所述服务器机房各坐标点的空间温度梯度gradt，结合空气热传导系数定值λ；

9、通过公式wby＝(dt/dx)＝q/(-λ)＝gradt/n，计算得到各坐标点的温度变化率阈值wby；其中，q为热流密度，n为通过空间点的等温线上的法向量单位矢量；

10、所述热流密度q为单位面积的墙体表面与空气在单位时间内交换的热量，通过公式q＝h*(t1-t2)计算得到；其中，h为空气与墙体表面的对流传热系数，t1为墙体表面温度，t2为空气温度；

11、所述空间温度梯度gradt为在三维温度场中，原点坐标温度变化率与距离原点坐标最远的采样点坐标温度变化率的平均值。

12、进一步地：所述预先建立余弦相似度模型，所述余弦相似度函数为其中和分别代表两个时间戳内温度、亮度和色彩组成的向量；

13、所述时间戳内温度，为红外热像仪接收到的辐射能量的大小,经过数据转换，转换成对应的热成像图上每个像素的数值，再进一步的录入分割图；

14、所述时间戳内色彩，为分割图中的色彩，由对红外热像仪接收到的热成像图进行卷积操作估计出光照分量，再将估计出的光照分量与热成像图的色彩相乘获取。

15、所述时间戳内温度，为红外热像仪接收到的辐射能量的大小,经过数据转换，转换成对应的热成像图上每个像素的数值，再进一步的录入分割图；

16、所述时间戳内色彩，为分割图中的色彩，由对红外热像仪接收到的热成像图进行卷积操作估计出光照分量，再将估计出的光照分量与热成像图的色彩相乘获取。

17、进一步地：所述选定两个时间戳，包括：

18、从所有获取的时间戳中提取包括当前时间戳在内的若干连续时间戳，生成时间戳集合；其中，时间戳集合中时间戳数量的取值范围为[1，4]；

19、从所述时间戳集合中任意选择两个时间戳。

20、进一步地：所述分割图由监测数据中的热成像图基于图像增强算法计算获取，具体为：利用直方图分部情况，对热成像图进行0、1处理，获取其灰度图像数据，将所述灰度图像数据与所述热成像图的double数据相乘得到分割图像，再将温度、亮度和色彩嵌入分割图像。

21、进一步地：所述亮度，由retinex算法处理所述热成像图获取热成像图亮度值，再由retinex算法处理灰度图像获取灰度图像亮度值，再联合热成像图亮度值与灰度图像亮度值获取，所诉热成像图亮度值与灰度图像亮度值具体通过如下公式获取：

22、

23、其中，h(x1，y1)表示所述热成像图增强数据；

24、h(x2，y2)表示所述灰度图像增强数据；

25、a和b表示局部线性系数；

26、r(x1，y1)表示所述热成像图平面数据；

27、r(x2，y2)表示灰度图像平面数据；

28、t(x1，y1)和t(x2，y2)表示全局适应性输出；

29、l(x1，y1)和l(x2，y2)表示所述热成像图亮度值和灰度图像亮度值。

30、基于5g且具有报警功能的服务器机房监控系统，包括：5g通信模块，信息处理终端；

31、所述5g通信模块包括第一获取模块、第二获取模块；

32、所述第一获取模块，用于获取存在空间温度梯度信息的所述服务器机房的空间图像，将空间图像送至信息处理终端；

33、所述第二获取模块，用于获取热成像图，根据热成像图获取分割图，将分割图送至信息处理终端；

34、所述信息处理终端，用于将所获取的空间图像处理，进一步获取温度变化率阈值，所述信息处理终端还用于将所获取的分割图处理，进一步获取实时温度变化率，并将所述温度变化率阈值与所述实时温度变化率进行比对，按比对结果判断是否报警，若不报警，则继续监测。

35、本发明的有益效果为：预先根据机房内部空间内的空间温度梯度以及空气热传导系数设定温度变化率阈值，该温度变化率阈值为正常状态下合理的温度变化率；再基于5g传输技术高精度高速率的特点，按照一定的监测周期，实时使用红外成像技术对每个时间点的机房温度进行采样，结合图片相似度对比原理在极短时间内解析实时温度变化率，再判断实时温度变化率是否超过正常状态下的温度变化率，即稳定变化率阈值，以确定机房温度是否出现异常；对比传统方法采用热传感器对环境温度进行监测，本方法监测范围更广更灵敏；对比传统方法中达到告警温度后再报警，该方法更具有预见性。

技术特征：

1.基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，所述空间图像计算出所述服务器机房的温度变化率阈值，具体为：所述空间图像转化为三维温度场，得到所述服务器机房各坐标点的空间温度梯度gradt，结合空气热传导系数定值λ；

3.根据权利要求1所述的基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，所述预先建立余弦相似度模型，所述余弦相似度模型如下：

4.根据权利要求1所述的基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，所述选定两个时间戳，包括：

5.根据权利要求1所述的基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，所述分割图由监测数据中的热成像图基于图像增强算法计算获取，具体为：利用直方图分部情况，对热成像图进行0、1处理，获取其灰度图像数据，将所述灰度图像数据与所述热成像图的double数据相乘得到分割图像，再将温度、亮度和色彩嵌入分割图像。

6.根据权利要求5所述的基于5g且具有报警功能的服务器机房监控方法，其特征在于，所述亮度，由retinex算法处理所述热成像图获取热成像图亮度值，再由retinex算法处理灰度图像获取灰度图像亮度值，再联合热成像图亮度值与灰度图像亮度值获取，所诉热成像图亮度值与灰度图像亮度值具体通过如下公式获取：

7.基于5g且具有报警功能的服务器机房监控系统，其特征在于，包括：5g通信模块，信息处理终端；

技术总结
本发明公开了基于5G且具有报警功能的服务器机房监控方法，包括如下步骤：步骤一：获取空间图像，根据空间图像计算出服务器机房的温度变化率阈值；步骤二：设定监测周期；针对每个所述监测周期生成时间戳，并将监测周期内的监测数据与时间戳关联；步骤三：提取所述监测周期的监测数据得到分割图；步骤四：通过余弦相似度模型计算两个选定时间戳对应的分割图得到余弦相似性，记为实时温度变化率；步骤五：判断实时温度变化率是否超过所述温度变化率阈值；本发明监测范围更广更灵敏，通过判断实时温度变化率是否超过正常状态下的温度变化率来确定机房温度是否出现异常，对比传统方法中达到告警温度后再报警，该方法更具有预见性。

技术研发人员：陈奕寰,王日胜,明学名,王中伟
受保护的技术使用者：深圳市益力盛电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31