监测装置和监测系统的制作方法

本申请涉及机房、机柜监控技术领域，尤其涉及一种监测装置和监测系统。

背景技术：

随着现代电力和网络的逐步扩大，支持其运行的机房和机柜数量也在不断增加。机房机柜内需要使用到大量的动环设备，由于设备数量多，巡检人员相对少，巡检运维工作的工作量很大。同时巡检人员不但要经常巡视机房，而且还是经常对重要设备数据或信号进行抄表和测试，更要求能对系统出现的故障做出快速响应。

现有的系统无法对巡检人员的工作情况进行监控，如巡检人员在对机柜进行维护时只填写工作表，实际却未到现场维护。另一方面，现有的系统无法对机柜的异常情况进行监测，柜门损坏或无关人员擅自打开机柜等异常情况可能会造成严重的后果。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供了一种监测装置和监测系统，以对巡检人员的工作情况以及机柜或机房的异常情况进行监测。

根据本申请的第一方面，提供了一种监测装置，所述装置包括：

无线通信单元，被配置为进行无线通信；

第一检测单元，被配置为在检测到人体时输出人体出现信号；

第二检测单元，被配置为在检测到开门时输出开门信号，在检测到关门时输出关门信号；

第一按键，被配置为在被按下时触发第一信号；

第二按键，被配置为在被按下时触发第二信号；

控制单元，被配置为根据所述人体出现信号、所述开门信号、所述关门信号、所述第一信号和所述第二信号获取人员及机房机柜的状态信息，并控制所述无线通信单元发送所述状态信息。

优选地，所述第一检测单元为热红外人体感应器。

优选地，所述控制单元被配置为控制所述第一检测单元处于持续工作状态，控制所述第二检测单元、所述无线通信单元、所述第一按键和所述第二按键处于休眠状态，并定时通过所述无线通信单元发送检测信号。

优选地，所述控制单元还被配置为在所述第一检测单元检测到人体后，控制所述第二检测单元、所述无线通信单元、所述第一按键和所述第二按键切换为工作状态。

优选地，所述控制单元还被配置为在接收到所述开门信号和所述第一信号时，记录开始工作时间，在接收到所述第二信号和所述关门信号时，记录结束工作时间；

所述控制单元还被配置为将所述开始工作时间和所述结束工作时间通过无线通信单元发送。

优选地，所述控制单元还被配置在未接收到所述人体出现信号时，接收到开门信号，控制所述无线通信单元发送门坏信号；

所述控制单元还被配置为在接收到所述人体出现信号和所述开门信号时，未接收到第一信号，控制所述无线通信单元发送警报信号。

优选地，所述无线通信单元为NB-IoT无线通信模块、LoRa无线通信模块或ZigBee无线通信模块。

优选地，所述装置还包括供电单元，被配置为通过电池供电方式给所述无线通信单元、所述第一检测单元、所述第二检测单元，所述控制单元、所述第一按键和所述第二按键供电。

优选地，所述第二检测单元为微动开关、霍尔开关或门磁开关。

第二方面，提供了一种监测系统，所述监测系统包括：

如第一方面所述的监测装置；以及

上位机，被配置为与所述监测装置进行无线通信。

本申请通过根据第一检测单元、第二检测单元、第一按键和第二按键之间的运行情况，对巡检人员的工作情况进行记录并及时发现异常情况，可以避免巡检人员只填写维护表，实际却未到现场维护的问题，同时对无关人员擅自打开机柜予以报警，可以避免因不当操作可能造成的严重后果。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本申请实施例的监测系统示意图；

图2是本申请实施例的监测装置示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请实施例提供的监测装置和监测系统克服了现有技术中无法对巡检人员的工作情况和机柜的异常情况进行监控的难题。这使得可以对巡检人员的工作情况进行记录并及时发现异常情况。可以避免巡检人员只填写维护表，实际却未到现场维护的行为，同时对柜门损坏和无关人员擅自打开机柜予以报警，可以避免异常情况可能就造成的严重后果。

下面结合附图及具体实施方式对本申请作进一步说明。

图1是本申请实施例的监测系统示意图。如图1所示，监测系统包括监测装置1和上位机2。监测装置1和上位机2之间通过预先配置的无线网络进行无线通信。上位机2包括PC机、服务器、手机等设备。

优选地，无线网络可以为NB-IoT、LoRa或ZigBee等无线网络。

具体地，NB-IoT(窄带物联网，Narrow Band Internet of Things)具有广覆盖、低功耗和更低模块成本等特点。LoRa是LPWAN(低功耗广域网，Low Power Wide Area Network)的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，具有远距离、低功耗、多节点和低成本等特点。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率和低成本的双向无线通讯技术。因此，使用NB-IoT、LoRa或ZigBee等无线网络可以扩大无线网络的覆盖范围，不受楼宇布局影响，同时更低的功耗使监测装置1在电池供电的情况下可以较长时间的工作。

在本实施例中，一个上位机2可以控制多个监测装置1。用户可通过上位机2对多个监测装置1进行远程控制，从而实现对巡检人员的工作情况进行记录和对机柜的运行情况进行的监控。

在本实施例中，监测装置1可以对巡检人员的工作情况进行监控和记录，及时判断柜门损坏和非巡检人员擅自打开柜门等异常状态，并将信息通过无线网络传给上位机2。上位机2对接收到的信息进行记录并处理，同时提示巡检人员及时处理异常情况。

本实施例通过无线方式使上位机对多个监测装置进行监控，实现了机房机柜的远程监控，可以代替巡检人员填写工作表并及时发现机柜运行的异常情况。可以保证巡检人员巡检工作的实施和机柜的正常运行。

图2是本申请实施例的监测装置示意图。如图2所示，本实施例的监测装置1包括无线通信单元10、第一检测单元11、第二检测单元12、第一按键13、第二按键14、控制单元15和供电单元16。

在本实施例中，无线通信单元10可以通过无线网络与上位机2进行无线通信，将控制单元15的信号传递给上位机2。使用无线方式进行通信使安装更加方便，无需走线，更加美观。

进一步地，无线通信单元10可以为NB-IoT无线通信模块、LoRa无线通信模块或ZigBee无线通信模块等。

在本实施例中，第一检测单元11被配置为在检测到人体时输出人体出现信号。

优选地，第一检测单元11为热红外人体感应器。

具体地，普通人体会发射10um左右波长的红外线，用专门设计的传感器就可以针对性地检测这种红外线的存在与否，当人体红外线照射到传感器上后，因热释电效应将向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生控制信号。所以一旦人进入探测区域内，热红外人体感应器就会探测到人体并输出人体出现信号。通过热红外人体感应器能够准确的检测出是否有人员靠近机柜。

在本实施例中，第二检测单元12被配置为在检测到开门时输出开门信号，在检测到关门时输出关门信号。

优选地，第二检测单元12为微动开关、霍尔开关或门磁开关。

具体地，微动开关是具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，用外壳覆盖，其外部有驱动杆的一种开关。外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通，输出开门信号。当传动元件上的作用力移去后，动作簧片产生反向动作力，当传动元件反向行程达到动作簧片的动作临界点后，瞬时完成反向动作，输出关门信号。

霍尔开关属于有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出。霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。

门磁开关主要由开关和磁铁两部分组成,开关部分由磁簧开关经引线连接定型封装而成；磁铁部分由对应的磁场强度的磁铁封装于塑胶或合金壳体内.当两者分开或接近至一定距离后,引起开关的开断从而感应柜门开关的变化。

通过第二检测单元12可以检测出机柜门的开关动作，进而可以判断巡检人员是否打开机柜门进行维护并及时发现机柜门损坏和非巡检人员擅自打开门等异常情况。

在本实施例中，第一按键13被配置为在被按下时触发第一信号。第二按键14被配置为在被按下时触发第二信号。在本实施例中，第二检测单元12检测到开门信号，将触发第一信号的时间作为开始工作信号，表示巡检人员开始工作，将触发第二信号后，第二检测单元12检测到关门信号的时间，作为结束工作信号，表示巡检人员结束工作。当第一按键13按下时触发开始工作信号，表示是巡检人员在对机柜进行操作，控制单元15记录此时为开始工作时间。当第二按键14按下时触发第二信号，第二检测单元12检测到关门信号，作为结束工作信号，表示是巡检人员结束工作，控制单元15记录此时为结束工作时间。通过第二检测单元12、第一按键13和第二按键14可以记录巡检人员的工作时间并判断是否是巡检人员在对机柜进行操作并对巡检人员的工作过程进行记录。

在本实施例中，控制单元15被配置为根据所述人体出现信号、所述开门信号、所述关门信号、所述第一信号和所述第二信号获取人员及机房机柜的状态信息，并控制所述无线通信单元10发送所述状态信息。

在本实施例中，控制单元15可以通过MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)或专用集成电路来实现。

具体地，在一般情况下，控制单元15控制所述第一检测单元11处于持续工作状态用来检测人体，控制所述第二检测单元12、所述无线通信单元10、所述第一按键13和所述第二按键14处于休眠状态，并定时唤醒无线通信单元10并发送检测信号给上位机2，提示上位机2目前机柜的工作情况。通过这种方式可以达到低功耗监测的目的，既可以使监测装置1在电池供电的方式下较长时间的工作，也可以对机柜的运行情况进行监控。

在第一检测单元11检测到人体输出人体出现信号后，控制单元15控制所述第二检测单元12、所述无线通信单元10、所述第一按键13和所述第二按键14切换为工作状态。使监测装置1处于正常工作状态。

进一步地，控制单元15在接收到第二检测单元12的开门信号后，将接收到第一按键13的第一信号的时间记录为开始工作时间，表示巡检人员开始工作。在接收到第二按键14的第二信号后，将接收到第二检测单元12的关门信号的时间记录为结束工作时间，表示巡检人员结束工作。将开始工作时间和结束工作时间通过无线通信单元10发送给上位机2，上位机2记录开始工作时间和结束工作时间。通过这种工作方式来对巡检人员的工作情况进行监控，并代替巡检人员手动填写工作表，同时可以避免巡检人员只填写工作表，而未到现场维护的问题。

在控制单元15未接收到第一检测单元11的人体出现信号时，接收到第二检测单元12的开门信号，表示人体未靠近机柜，但是机柜门却被打开了，出现异常情况。控制单元15判断此异常情况为机柜门损坏，控制所述无线通信单元10给上位机2发送门坏信号，并提示巡检人员及时处理。这样能够及时发现柜门损坏并及时处理，可以使巡检人员对机柜进行有针对性地处理，及时排除异常情况。

在控制单元15接收到第一检测单元11的人体出现信号和第二检测单元12的开门信号时，却未接收到第一按键13的第一信号，表示此时为有人靠近并打开机柜门，但并非巡检人员打开门。控制单元15判断为无关人员擅自打开机柜，控制无线通信单元10给上位机2发送警报信号，提示巡检人员去现场查看情况。这样可以避免因无关人员擅自打开机柜，不当的操作而造成的严重后果。

在本实施例中，供电单元16被配置为通过电池供电方式给所述无线通信单元10、所述第一检测单元11、第二检测单元12、所述控制单元15、所述第一按键13和所述第二按键14供电。其中，所述电池包括：锂电池、干电池或电池组。在电池电量低的时候，会发出低电量报警，提醒巡检人员及时更换电池。使用电池供电，在布置过程中无需走线，安全方便。同时，NB-IoT无线通信模块、LoRa无线通信模块或ZigBee无线通信模块的低功耗特点使其在电池供电的情况下可以较长时间的工作。

在本实施例中，无线通信单元10、控制单元15和供电单元16可以集成在一个壳内，第一按键13和第二按键14突出在壳外边，视现场情况可将壳固定在门内门框左右两侧，这样既利用了有限的空间，又为巡检人员进行工作时提供了方便。第一检测单元11可固定在机柜门外门框的上方，便于准确检测到人体出现。第二检测单元12可固定在门内的门框的上方，在开关门的时候，使第二检测单元12能够动作，准确地发送开关门信号。

本实施例通过根据第一检测单元、第二检测单元、第一按键和第二按键的运行情况来判断巡检人员的工作情况和机柜的运行情况，可以避免巡检人员只填写工作表而未到现场维护和无关人员擅自打开机柜因不当操作而造成的严重后果等问题。同时，可以用上位机的记录来代替巡检人员手动填写工作表，可以保证维护工作的真实性，节省了巡检人员时间，及时发现并解决出现的异常情况。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。