CN109613879B - 一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测***，所述机柜热负荷监测***包括前端监测采集模块、数据网络传输模块以及数据处理控制模块；所述前端监测采集模块包括数据存储模块及与之相连的若干个红外成像传感器；所述红外成像传感器设于机房处并从不同角度对监测范围内的机柜进行红外热成像，所述数据存储模块对红外成像传感器的热成像图进行存贮；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块获取热成像图，并对热成像图分析，检查出发热异常的机柜并据此得出机柜服务器或设备的负荷状况；本发明能以远距红外热成像技术对机房内机柜的热负荷进行监测。
Description
技术领域
本发明涉及机房管理技术领域，尤其是一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测***。
背景技术
随着数据经济的快速发展，企事业单位的信息化建设逐渐深入，机房中服务器设备的数量也随之不断增加。为了确保信息***稳定运行，提升机房***的管理水平，为信息***的安全、稳定和可靠地运行，因此在机房中布设机柜热负荷实时在线监测***十分必要。
随着IDC数据中心规模的不断扩大，机房中的服务器、机柜等设备分布的数量不断增加，机房的运行、维护和管理工作量也随之增加。机柜容量管理的优劣直接影响了数据中心的安全运行、运营效率和运营成本。目前，一般通过在机房装设墙装温度计或通过空调回风温度实现对机房环境温度的监测，尚缺乏对机柜内温度尤其是温度分布的在线监测，大部分机房对机柜热负荷在线监测却是运行管理中的薄弱环节。然而，随着机柜存储、计算等各类服务器容量与算力的增加，机柜功率密度大幅度上升，机柜内温度过高尤其是局部温度过高，将造成机房运行安全的隐患。当前很多机房依然采用测温枪对机柜的热负荷进行测试，但这种测量方式比较单一，仅仅只能针对机柜的某个点加以离线检测，若要实现对机柜热负荷的全方位在线监测，成本较高，布设传感器困难较大，测温工作量也非常大，收集的负荷数据量也很大，测量数据不具备直观性，分析起来较为困难。
红外热视技术利用目标物体红外辐射的可探测性，收集物体温度数据生成温度分布图像，再通过一定的光电转换等手段将温度分布图转化为红外热辐射图像，相比于单点温度探测，红外热成像可以实现探测器视场内的整体区域温度分布。将红外热视技术引入到机柜热负荷监测中对机房的安全有效管理将具有非常重要的实际意义。
发明内容
本发明提出一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测***，能以远距红外热成像技术对机房内机柜的热负荷进行监测。
本发明采用以下技术方案。
一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测***，所述机柜热负荷监测***包括前端监测采集模块、数据网络传输模块以及数据处理控制模块；所述前端监测采集模块包括数据存储模块及与之相连的若干个红外成像传感器；所述红外成像传感器设于机房处并从不同角度对监测范围内的机柜进行红外热成像，所述数据存储模块对红外成像传感器的热成像图进行存贮；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块获取热成像图，并对热成像图分析，检查出发热异常的机柜并据此得出机柜服务器或设备的负荷状况。
所述红外成像传感器采用低分辨率的红外成像传感器；所述红外成像传感器在机房内以多点分布方式安装。
所述数据网络传输模块包括千兆以太网网络传输设备；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块实时获取热成像图以对机柜进行实时在线监测。
所述数据处理控制模块包括人工智能模块；所述人工智能模块对获取的热成像图进行序列增强优化以提升红外热成像的分辨率。
所述数据处理控制模块包括降噪模块；所述降噪模块以内置的降噪算法对获取的热成像图进行过滤噪声处理；所述内置的降噪算法包括中值滤波或小波算法。
所述机柜热负荷监测***还包括告警模块；当检查出机房内有发热异常的机柜时，所述告警模块提醒用户个别机柜服务器或局部设备处过负荷运行，以便用户针对过负荷状况作出优化控制。
所述机房内机柜的服务器为可由数据处理控制模块进行控制的服务器集群；所述数据处理控制模块可把服务器集群承载的工作负荷动态分配至服务器集群内的各服务器处。
所述机柜热负荷监测***可根据热成像图得出的热负荷数据对机柜设备进行工作负荷智能调整；所述工作负荷智能调整的方法包括以下方面；
A1、根据热成像负荷成像得出热负荷数据，若发现某机柜存在内部服务器热负荷过大需调整的情况，则把该机柜服务器的工作负荷适当转移分配至热负荷较小的机柜；
A2、根据热成像负荷成像得出热负荷数据，若两相邻机柜均存在内部服务器热负荷过大的情况，则把这两个机柜内部服务器的工作负荷适当转移分配至与该两个机柜距离较远且热负荷较小的机柜服务器上。
本发明所述***的优点在于，不仅能够实现对机房服务器各机柜的负荷实时在线监测，还能实现对热负荷分析，优化机房负荷容量，使机房更加安全可靠及节能运行。
本发明的优点还在于将低分辨率的红外热视传感器引入到机房管理中来，基于机器学习算法对热成像分析处理，对机房负荷容量管理作出优化决策，不仅降低机房管理的成本，同时也实现了机房的更智能、更安全、更节能、更有效的管理。
本发明由于采用低分辨率的红外成像传感器进行红外热成像，从而大幅减小了热成像图像的体积，不仅提升了网络传输速度以便于实时监控，而且也大幅减少了数据处理控制模块对热成像图像后续处理的运算工作量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的***结构示意图；
附图2是本发明的工作流程示意图；
图中：1-前端监测采集模块；2-数据网络传输模块；3-数据处理控制模块；4-机房；5-机柜。
具体实施方式
如图1-2所示，一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测***，所述机柜热负荷监测***包括前端监测采集模块1、数据网络传输模块2以及数据处理控制模块3；所述前端监测采集模块包括数据存储模块及与之相连的若干个红外成像传感器；所述红外成像传感器设于机房4处并从不同角度对监测范围内的机柜5进行红外热成像，所述数据存储模块对红外成像传感器的热成像图进行存贮；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块获取热成像图，并对热成像图分析，检查出发热异常的机柜并据此得出机柜服务器或设备的负荷状况。
所述红外成像传感器采用低分辨率的红外成像传感器；所述红外成像传感器在机房内以多点分布方式安装。
所述数据网络传输模块包括千兆以太网网络传输设备；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块实时获取热成像图以对机柜进行实时在线监测。
所述数据处理控制模块包括人工智能模块；所述人工智能模块对获取的热成像图进行序列增强优化以提升红外热成像的分辨率。
所述数据处理控制模块包括降噪模块；所述降噪模块以内置的降噪算法对获取的热成像图进行过滤噪声处理；所述内置的降噪算法包括中值滤波或小波算法。
所述机柜热负荷监测***还包括告警模块；当检查出机房内有发热异常的机柜时，所述告警模块提醒用户个别机柜服务器或局部设备处过负荷运行，以便用户针对过负荷状况作出优化控制。
所述机房内机柜的服务器为可由数据处理控制模块进行控制的服务器集群；所述数据处理控制模块可把服务器集群承载的工作负荷动态分配至服务器集群内的各服务器处。
所述机柜热负荷监测***可根据热成像图得出的热负荷数据对机柜设备进行工作负荷智能调整；所述工作负荷智能调整的方法包括以下方面；
A1、根据热成像负荷成像得出热负荷数据，若发现某机柜存在内部服务器热负荷过大需调整的情况，则把该机柜服务器的工作负荷适当转移分配至热负荷较小的机柜；
A2、根据热成像负荷成像得出热负荷数据，若两相邻机柜均存在内部服务器热负荷过大的情况，则把这两个机柜内部服务器的工作负荷适当转移分配至与该两个机柜距离较远且热负荷较小的机柜服务器上。
实施例：
在机房内以多点分布方式安装红外成像传感器，确保机房内各机柜均位于红外成像传感器的成像范围内。
数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块获取热成像图，并对热成像图分析，在***初始运行时，把热成像图中的机柜发热特征与当前机柜的实测温度相关联，得到机器学习数据，再以机器学习算法生成热负荷监测的告警判定条件。
当机柜发热异常（如机柜内服务器负荷过重或是机柜内有隐蔽火点），则数据处理控制模块可经热成像图检查出发热异常的机柜，然后对机柜内的服务器进行工作负荷转移，如发热异常达到告警判定条件则发出告警。
本例中的红外成像传感器可选用8*8的低分辨率红外成像传感器。
Claims (1)
1.一种基于低分辨率红外热视技术的机柜热负荷监测***，其特征在于：所述机柜热负荷监测***包括前端监测采集模块、数据网络传输模块以及数据处理控制模块；所述前端监测采集模块包括数据存储模块及与之相连的若干个红外成像传感器；所述红外成像传感器设于机房处并从不同角度对监测范围内的机柜进行红外热成像，所述数据存储模块对红外成像传感器的热成像图进行存贮；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块获取热成像图，并对热成像图分析，检查出发热异常的机柜并据此得出机柜服务器或设备的负荷状况；
所述红外成像传感器采用低分辨率的红外成像传感器；所述红外成像传感器在机房内以多点分布方式安装；
所述数据网络传输模块包括千兆以太网网络传输设备；所述数据处理控制模块经数据网络传输模块从数据存储模块实时获取热成像图以对机柜进行实时在线监测；
所述数据处理控制模块包括人工智能模块；所述人工智能模块对获取的热成像图进行序列增强优化以提升红外热成像的分辨率；
所述数据处理控制模块包括降噪模块；所述降噪模块以内置的降噪算法对获取的热成像图进行过滤噪声处理；所述内置的降噪算法包括中值滤波或小波算法；
所述机柜热负荷监测***还包括告警模块；当检查出机房内有发热异常的机柜时，所述告警模块提醒用户个别机柜服务器或局部设备处过负荷运行，以便用户针对过负荷状况作出优化控制；
所述机房内机柜的服务器为可由数据处理控制模块进行控制的服务器集群；所述数据处理控制模块可把服务器集群承载的工作负荷动态分配至服务器集群内的各服务器处；
所述机柜热负荷监测***可根据热成像图得出的热负荷数据对机柜设备进行工作负荷智能调整；所述工作负荷智能调整的方法包括以下方面；
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