CN110418435A - 基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，包括采集监测节点、WSN汇聚节点、WSN网关节点和监控中心，所述采集监测节点用于对机房内各设备进行监测，采集设备运行数据，所述采集监测节点包括设置在机房设备内的无线传感器模块、ZigBee无线通信模块、控制处理模块和电源模块，所述无线传感器模块与机房设备电连接，采集大数据机房内设备的运行状态数据，所述采集监测节点通过ZigBee无线通信模块连接到WSN汇聚节点；所述采集监测节点通过ZigBee协议与WSN汇聚节点连接，WSN网关节点与监控中心连接进行数据传输。本发明对机房内设备运行状态以及机房微环境进行监测，保证机房运维的安全性。

Description

基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台

技术领域

本发明涉及机房监控领域，特别是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台。

背景技术

随着云计算、大数据、虚拟化等技术在产业界的落地，数据中心越来越成为一个支撑互联网行业飞速发展的重要基础设施。同时，数据中心的规模也在不断的扩张，数据机房内的温度、湿度、空气质量等环境参数是影响机房内设备的质量的重要因素，动态监测和控制机房内的温度、湿度等对大数据机房的安全性有着重要的意义。无线传感器网络在环境监测方面的应用很多，技术也比较成熟。比如森林防火监测、海洋环境监测、水环境监测、仓库环境监测、蔬菜大棚环境监测、环境污染监测、农业环境监测、温室环境监测、矿山环境动态监测、煤矿瓦斯监测、楼宇环境监测等。但无线传感器网络用到大数据机房的环境监测的有关报道并不多见，目前我国大部分大数据机房监控***是采用有线接入方式，并不适合数据中心这样的大规模、大火灾隐患、监控密度高的场合。由于需要监测的点以及监测的数据很多，需要大量的布线才能使整个大数据机房得到监控，提高了***的复杂性，并且不利于扩展传感器数量和种类；并且机房的设备运行状态不能实时监控，实用性差。

发明内容

本发明的目的在于：提出基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，采集监测节点通过无线传感器网络避免了传感器连线带来的限制，无需大规格布线，节省了大量人工投入，建设成本低，网络稳定性好，实用性强，对机房内设备运行状态以及机房微环境进行监测，保证机房运维的安全性，便于快速维护。

本发明采用的技术方案如下：

本发明是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，包括采集监测节点、WSN汇聚节点、WSN网关节点和监控中心，所述采集监测节点用于对机房内各设备进行监测，采集设备运行数据，所述采集监测节点包括设置在机房设备内的无线传感器模块、ZigBee无线通信模块、控制处理模块和电源模块，所述无线传感器模块与机房设备电连接，采集大数据机房内设备的运行状态数据，所述采集监测节点通过ZigBee无线通信模块连接到WSN汇聚节点；

所述采集监测节点通过ZigBee协议与WSN汇聚节点连接，每个WSN汇聚节点采集一个机房内N个设备的运行状态数据，WSN汇聚节点通过ZigBee协议与WSN网关节点连接，WSN网关节点控制N个机房的设备运行状态数据；

WSN网关节点与监控中心连接进行数据传输，所述监控中心对机房内设备的运行数据进行分析处理，根据分析处理结果生成相应的控制命令，并根据控制命令控制设备的各项参数。

进一步的，所述监控中心包括计算机和移动终端，所述计算机通过RS-232串口或无线网络中的至少一个与WSN网关节点进行数据传送，所述移动终端通过无线网络与WSN网关节点进行数据传送。

进一步的，所述传感器模块为温度传感器、湿度传感器、震动传感器、烟感传感器、电压传感器、电流传感器和噪声传感器中的一种或多种，无线传感器模块通过RS-485接口和控制处理模块连接。

进一步的，控制处理模块为51单片机、STC单片机、STM32单片机系列中的一种。

进一步的，采集控制单元还包括有监控模块，所述监控模块包括无线红外传感器和监控摄像头。

进一步的，所述WSN网关中心包括数据处理模块、图形界面、数据库、通信模块和独立的电源模块，所述电源模块为WSN网关节点提供电能。

综上所述，在本发明中，采集监测节点为无线传感器网络的Zigbee节点，采集监测节点包括无线传感器模块、ZigBee无线通信模块、控制处理模块和电源模块，无线传感器模块为温度传感器、湿度传感器、震动传感器、烟感传感器、电压传感器、电流传感器和噪声传感器中的一种或者多种，并且可以扩展增加无线红外传感器和监控摄像头，避免了传感器连线带来的限制，本发明中采集监测节点可以通过Zigbee协议进行数据传输，将数据传输给WSN汇聚节点进行数据处理汇聚后传送给WSN网关节点，并且通过WSN网关节点上报给监控中心，WSN汇聚节点、WSN网关节点主要负责采集监测节点的数据接收、存储、处理和传送，同时也能够对来自监控中心的指令作出相应的处理。监控中心主要是信息的管理、应用及监控指令发出；管理人员通过监控中心即时地掌握机房的环境状态，在环境参数或设备运行出现异常的安全时采取最佳的行动策略，通过计算机或者移动终端监测现场参数，控制机房内的服务器设备。

本发明基于无线传感技术，对机房内设备运行状态以及机房微环境进行监测，保证机房运维的安全性，便于快速维护；采集数据采用分级汇聚方式，以设备为单位设立采集监测几点，通过WSN汇聚节点对机房内多个设备的数据汇聚，避免因大量无线传感器与网关中心直接交互造成的效率降低，改善了数据交互速率。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，通过无线传感器网络避免了传感器连线带来的限制，无需大规格布线，节省了大量人工投入，建设成本低，网络稳定性好，实用性强。

2、本发明是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，WSN汇聚节点完成了多个设备的多种运行状态参数的汇聚连接工作，实现了多个无线传感器网络的Zigbee节点与WSN汇聚节点以及WSN网关节点的通信功能。

3、本发明是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，采集数据采用分级汇聚方式，以设备为单位设立汇聚节点，对机房多个设备的数据采集，避免因大量无线传感器与网关中心直接交互造成的效率降低，改善了数据交互速率。

4、本发明是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，对机房内设备运行状态以及机房微环境进行监测，保证机房运维的安全性，便于快速维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是采集监测节点的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

如图1-2所示，本发明是基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，包括采集监测节点、WSN汇聚节点、WSN网关节点和监控中心，所述采集监测节点用于对机房内各设备进行监测，采集设备运行数据，所述采集监测节点包括设置在机房设备内的无线传感器模块、ZigBee无线通信模块、控制处理模块和电源模块，所述无线传感器模块与机房设备电连接，采集大数据机房内设备的运行状态数据，所述采集监测节点通过ZigBee无线通信模块连接到WSN汇聚节点；

所述采集监测节点通过ZigBee协议与WSN汇聚节点连接，每个WSN汇聚节点采集一个机房内N个设备的运行状态数据，WSN汇聚节点通过ZigBee协议与WSN网关节点连接，WSN网关节点控制N个机房的设备运行状态数据；

WSN网关节点与监控中心连接进行数据传输，所述监控中心对机房内设备的运行数据进行分析处理，根据分析处理结果生成相应的控制命令，并根据控制命令控制设备的各项参数。

本发明的工作原理：采集监测节点部署后，无线传感器通过Zigbee网络技术组成无线传感器网络，采集监测节点将监测数据通过Zigbee协议传输给WSN汇聚节点，WSN网关节点通过Zigbee协议与WSN汇聚节点连接，能接收到机房实时的环境参数值和设备状态值，WSN网关与监控中心通信连接，管理人员通过监控中心即时地掌握机房的环境状态，在环境参数或设备运行出现异常的安全时，工作人员可通过监控中心发送启动命令到WSN网关节点，由WSN网关节点通WSN汇聚节点控制部署的采集监测节点，采集监测节点通过控制处理模块发送命令给智能控制器以调整机房设备各项数据。

实施例二

本实施例在实施例1的基础上，在本发明一种优选实施例中，所述监控中心包括计算机和移动终端，所述计算机通过RS-232串口或无线网络中的至少一个与WSN网关节点进行数据传送，所述移动终端通过无线网络与WSN网关节点进行数据传送。在本实施例中，移动终端包括手机终端或者平板电脑。

实施例三

在上述实施例的基础上，在本发明一种优选实施例中，所述传感器模块为温度传感器、湿度传感器、震动传感器、烟感传感器、电压传感器、电流传感器和噪声传感器中的一种或多种，无线传感器模块通过RS-485接口和控制处理模块连接。

在本发明一种优选实施例中，控制处理模块为51单片机、STC单片机、STM32单片机系列中的一种。

实施例四

在上述实施例的基础上，在本发明一种优选实施例中，采集控制单元还包括有监控模块，所述监控模块包括无线红外传感器和监控摄像头。

实施例五

在上述实施例的基础上，在本发明一种优选实施例中，所述WSN网关中心包括数据处理模块、图形界面、数据库、通信模块和独立的电源模块，所述电源模块为WSN网关节点提供电能。

综上，本发明的采集监测节点为无线传感器网络的Zigbee节点，采集监测节点包括无线传感器模块、ZigBee无线通信模块、控制处理模块和电源模块，无线传感器模块为温度传感器、湿度传感器、震动传感器、烟感传感器、电压传感器、电流传感器和噪声传感器中的一种或者多种，并且可以扩展增加无线红外传感器和监控摄像头，避免了传感器连线带来的限制，本发明中采集监测节点可以通过Zigbee协议进行数据传输，将数据传输给WSN汇聚节点进行数据处理汇聚后传送给WSN网关节点，并且通过WSN网关节点上报给监控中心，WSN汇聚节点、WSN网关节点主要负责采集监测节点的数据接收、存储、处理和传送，同时也能够对来自监控中心的指令作出相应的处理。监控中心主要是信息的管理、应用及监控指令发出；管理人员通过监控中心即时地掌握机房的环境状态，在环境参数或设备运行出现异常的安全时采取最佳的行动策略，通过计算机或者移动终端监测现场参数，控制机房内的服务器设备。

本发明基于无线传感技术，对机房内设备运行状态以及机房微环境进行监测，保证机房运维的安全性，便于快速维护；采集数据采用分级汇聚方式，以设备为单位设立采集监测几点，通过WSN汇聚节点对机房内多个设备的数据汇聚，避免因大量无线传感器与网关中心直接交互造成的效率降低，改善了数据交互速率。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，包括采集监测节点、WSN汇聚节点、WSN网关节点和监控中心，其特征在于：所述采集监测节点用于对机房内各设备进行监测，采集设备运行数据，所述采集监测节点包括设置在机房设备内的无线传感器模块、ZigBee无线通信模块、控制处理模块和电源模块，所述无线传感器模块与机房设备电连接，采集大数据机房内设备的运行状态数据，所述采集监测节点通过ZigBee无线通信模块连接到WSN汇聚节点；

所述采集监测节点通过ZigBee协议与WSN汇聚节点连接，每个WSN汇聚节点采集一个机房内N个设备的运行状态数据，WSN汇聚节点通过ZigBee协议与WSN网关节点连接，WSN网关节点控制N个机房的设备运行状态数据；

WSN网关节点与监控中心连接进行数据传输，所述监控中心对机房内设备的运行数据进行分析处理，根据分析处理结果生成相应的控制命令，并根据控制命令控制设备的各项参数。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，其特征在于：所述监控中心包括计算机和移动终端，所述计算机通过RS-232串口或无线网络中的至少一个与WSN网关节点进行数据传送，所述移动终端通过无线网络与WSN网关节点进行数据传送。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，其特征在于：所述传感器模块为温度传感器、湿度传感器、震动传感器、烟感传感器、电压传感器、电流传感器和噪声传感器中的一种或多种，无线传感器模块通过RS-485接口和控制处理模块连接。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，其特征在于：控制处理模块为51单片机、STC单片机、STM32单片机系列中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，其特征在于：采集控制单元还包括有监控模块，所述监控模块包括无线红外传感器和监控摄像头。

6.根据权利要求1所述的基于无线传感技术的大数据机房智能监控平台，其特征在于：所述WSN网关中心包括数据处理模块、图形界面、数据库、通信模块和独立的电源模块，所述电源模块为WSN网关节点提供电能。