CN112512267A - 基于移动机器人的温度监控方法、***、设备和存储介质 - Google Patents

基于移动机器人的温度监控方法、***、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种基于移动机器人的温度监控方法、***、设备和存储介质。所述温度监控方法包括：根据采集空间的大小比例构建采集空间的三维图；使移动机器人在采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息；将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。本公开提供的温度监控方法通过移动机器人上设置的温度传感器按照设定采样间隔在采集空间内进行温度采集，并基于温度数值及其对应的位置信息生成具有温度数值的单点三维图，能够按需获取采集空间内的温度，为得到更加准确有效的温度可视化信息提供基础。

Description

基于移动机器人的温度监控方法、***、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，更为具体而言，涉及一种基于移动机器人的温度监控方法、***、设备和存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，越来越多的计算机进入人们的生活，在大大加强社会生产力的同时，其对能源的需求也大幅提高。在数据中心机房中，随着业务需求不断扩充，其计算规模和应用也日益增加，其对应消耗的能源以及产生的热量也在增加。温度作为反映数据中心机房情况的最直接要素，使得获取数据中心机房内部的温度信息变得十分重要。
然而，当前基于机房内部固定位置处的温度传感器获取定点温度数值的方法只能提供有限的离散单点温度数据，而无法满足可视化的需求。为了实现数据中心机房内的温度信息可视化，需要对离散的数据进行插值。目前针对数据中心机房内部的温度情况的获取方法，一种是通过简单计算数个相邻温度的平均值作为插值温度，另一种是通过复杂算法计算插值，前者方法简单，也无法真实描述数据中心机房的情况，后者对数据中心机房内部的传感器等硬件要求高，且温度数据获取和计算的耗时久，均无法实现及时而有效的温度信息可视化，进而无法保障机房设备的运行环境。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题或部分问题，本发明实施方式提供了一种基于移动机器人的温度监控方法、***、设备和存储介质，通过移动机器人上设置的温度传感器按照设定采样间隔在采集空间内进行温度采集，并基于温度数值及其对应的位置信息生成具有温度数值的单点三维图，能够按需获取采集空间内的温度，为得到更加准确有效的温度可视化信息提供基础。
根据本发明的第一方面，本发明实施方式提供了一种基于移动机器人的温度监控方法，在所述移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器，该方法包括：根据采集空间的大小比例构建所述采集空间的三维图；使所述移动机器人在所述采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对所述采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息；将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。
本发明上述实施方式通过移动机器人上设置的温度传感器，按照设定采样间隔进行温度采集，并将采集的温度数值及其对应的位置信息填入采集空间的三维图中，以生成具有温度数值的单点三维图，能够根据温度采集需求获取采集空间内的温度，为得到更加准确有效的温度可视化信息提供基础。
在本发明的一些实施方式中，所述温度监控方法还包括：基于所述温度数值及其对应的位置信息获取插值模型；将所述采集空间内的插值点的位置信息输入至所述插值模型得到所述插值点的温度数值，形成连续的可视化温度数据。
本发明上述实施方式基于采集到的温度数值及其对应的位置信息计算插值模型，进而根据该插值模型获取插值点处的温度数值，可以获取所需位置处的温度数值，及时形成连续的可视化温度数据。
在本发明的一些实施方式中，所述温度监控方法还包括：根据所述连续的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量。
本发明上述实施方式根据连续的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量，从而为采集空间的节能提供依据，并保障采集空间内设备的运行环境。
根据本发明的第二方面，本发明实施方式提供了一种基于移动机器人的温度监控***，在所述移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器，该***包括：三维图构建模块，用于根据采集空间的大小比例构建所述采集空间的三维图；温度采集模块，用于使所述移动机器人在所述采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对所述采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息；单点三维图生成模块，用于将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。
本发明上述实施方式通过移动机器人上设置的温度传感器，按照设定采样间隔进行温度采集，并将采集的温度数值及其对应的位置信息填入采集空间的三维图中，以生成具有温度数值的单点三维图，能够根据温度采集需求获取采集空间内的温度，为得到更加准确有效的温度可视化信息提供基础。
在本发明的一些实施方式中，所述温度监控***还包括温度可视化模块，用于执行下述操作：基于所述温度数值及其对应的位置信息获取插值模型；将所述采集空间内的插值点的位置信息输入至所述插值模型得到所述插值点的温度数值，形成连续的可视化温度数据。
本发明上述实施方式基于采集到的温度数值及其对应的位置信息计算插值模型，进而根据该插值模型获取插值点处的温度数值，可以获取所需位置处的温度数值，及时形成连续的可视化温度数据。
在本发明的一些实施方式中，所述温度监控***还包括：控制模块，用于根据所述连续的温度可视化模块中的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量。
本发明上述实施方式根据连续的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量，从而为采集空间的节能提供依据，并保障采集空间内设备的运行环境。
根据本发明的第三方面，本发明实施方式提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时，使得计算机执行如下操作：所述操作包括如上任意一种实施方式所述温度监控方法所包含的步骤。
根据本发明的第四方面，本发明实施方式提供一种包括存储器和处理器的计算机设备，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时能够实现如上任意一种实施方式所述的温度监控方法。
由上述可知，本发明实施方式提供的基于移动机器人的温度监控方法、***、存储介质和设备，通过移动机器人上设置的温度传感器按照设定采样间隔在采集空间内进行温度采集，并将采集的温度数值及其对应的位置信息填入采集空间的三维图中，以生成具有温度数值的单点三维图，能够根据温度采集需求获取采集空间内的温度，为得到更加准确有效的温度可视化信息提供基础，进而为采集空间内的设备运行环境提供保障。
附图说明
图1是根据本发明一种实施方式的基于移动机器人的温度监控方法的流程示意图；
图2是数据中心机房内的机柜分布示意图；
图3是根据本发明一种实施方式的基于移动机器人的温度监控***的架构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明的各个方面进行详细阐述。其中，众所周知的模块、单元及其相互之间的连接、链接、通信或操作没有示出或未作详细说明。并且，所描述的特征、架构或功能可在一个或一个以上实施方式中以任何方式组合。本领域技术人员应当理解，下述的各种实施方式只用于举例说明，而非用于限制本发明的保护范围。还可以容易理解，本文所述和附图所示的各实施方式中的模块或单元或处理方式可以按各种不同配置进行组合和设计。
下面对本文中使用的术语进行简要说明。
插值：离散函数逼近的重要方法，利用插值可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。
图1是根据本发明一种实施方式的基于移动机器人的温度监控方法的流程示意图。其中，移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中，所述方法可包括：步骤S11、步骤S12和步骤S13，下面对上述步骤进行具体的描述。
在步骤S11中，根据采集空间的大小比例构建所述采集空间的三维图。在可选的实施方式中，采集空间示例性的可以为数据中心机房。可选的，采集空间可以是任何需要温度采集的空间。
在步骤S12中，使移动机器人在所述采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对所述采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息。
在一种可选的实施方式中，移动机器人上沿其高度方向设置有6个温度传感器，每个传感器之间间隔30cm。可选的，移动机器人上设置的温度传感器的数量、间距、位置均可以根据温度采集环境及需求进行设置。并且，移动机器人还具备可移动手臂，可移动手臂上设置有温度探头，通过该温度探头，可以获取采集空间内其他位置处的温度数值及测得所述温度数值的位置信息。
在另一种可选的实施方式中，采集空间内的采集目标可以是数据中心机房内的各个机柜。其中，数据中心机房内的机柜按照图2的分布方式进行排列。具体而言，相邻机柜的前门与前门相对，后门与后门相对，前门散热形成热通道，后门处具有机房空调，空调输出冷风使得后门与后门相对形成冷通道。由此，移动机器人可在冷通道和热通道区域行进。
在其他可选的实施方式中，预设的采样间隔根据采样空间内需要的采样密度设定。
可选的，还可以在采集目标的固定位置设置温度传感器，以获取采集空间的三维图内固定位置处的温度数值。
在步骤S13中，将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。
采用本发明实施方式的上述方法，通过移动机器人上设置的温度传感器，按照设定采样间隔对采样空间内的采集目标进行温度采集，并将采集的温度数值及其对应的位置信息填入采集空间的三维图中，以生成具有温度数值的单点三维图，能够根据温度采集需求获取采集空间内的温度，为得到更加准确有效的温度可视化信息提供基础。
在一种可选的实施方式中，基于采集到的温度数值及其对应的位置信息获取插值模型；将采集空间内的插值点的位置信息输入至所述插值模型得到所述插值点的温度数值，形成连续的可视化温度数据。
本发明根据上述可选的实施方式提供一种计算插值模型的示例，以获取连续的可视化温度数据：
首先，计算插值点p(x,y,z)和温度数值采集点pi(xi,yi,zi)两个点之间的距离：
Figure BDA0002772359210000061
其次，使用高斯模型将距离r转换成高维空间非线性函数φ：
Figure BDA0002772359210000062
然后，得到插值点p(x,y,z)处插值模型f(x,y,z)的表达式：
Figure BDA0002772359210000063
其中，λi是输入数据集中与中心点距离近的点对映射函数的贡献的权重。c1,c2,c3,c4是位置系数。
插值点p(x,y,z)处插值模型f(x,y,z)的表达式的向量形式为：
Figure BDA0002772359210000064
再次，根据最小二乘法计算损失函数：
Figure BDA0002772359210000065
其中，di是实际的真实值，fi是预测值，θ为损失函数。
最后，根据上述步骤获取λi，c1，c2，c3，c4的值，并将移动机器人采集到的温度数值及其对应的位置信息带入上述计算式，得到插值模型f。由此，可以将插值点的位置信息输入插值模型f，得到各个插值点处的温度数值，从而将离散的温度信息转化成为连续的可视化温度信息。
可选的，在上述计算插值模型的示例中，可以在移动机器人巡检完一个通道并获取需要的温度数值后，便根据获取的温度数值及其对应的位置信息计算插值模型，由此，在移动机器人进入下一个通道时，即可生成上一个巡检完毕的通道的温度云图，从而获取高时效性的温度云图。此外，也可以在巡检完所有的通道后根据所有的温度数值及其对应的位置信息计算插值模型。
在另一种可选的实施方式中，在获取连续的可视化温度数据后，根据所述连续的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量。
通过连续的可视化温度数据，可以精确得到温度过高和温度较低的区域，便可以调节精密空调(机房空调)的温度和送风量，提供初步节能方案，以保障采集空间内的机房设备的运行环境。
图3是根据本发明一种实施方式的基于移动机器人的温度监控***的架构图。其中，移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器。
如图3所示，所述温度监控***包括：
三维图构建模块310，用于根据采集空间的大小比例构建所述采集空间的三维图。在可选的实施方式中，采集空间示例性的可以为数据中心机房。可选的，采集空间可以是任何需要温度采集的空间。
温度采集模块320，用于使移动机器人在所述采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对所述采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息。其中，移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器。
单点三维图生成模块330，用于将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。
温度可视化模块340，用于执行以下操作：基于所述温度数值及其对应的位置信息获取插值模型；将所述采集空间内的插值点的位置信息输入至所述插值模型得到所述插值点的温度数值，形成连续的可视化温度数据。
控制模块350，用于根据所述连续的温度可视化模块中的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量。
采用本发明实施方式的温度监控***，通过移动机器人上设置的温度传感器，按照设定采样间隔进行温度采集，并根据采集的温度数值及其对应的位置信息生成具有温度数值的单点三维图，能够根据温度采集需求获取采集空间内的温度。并且，基于采集到的温度数值及其对应的位置信息计算插值模型，并根据该插值模型获取插值点处的温度数值，可以获取所需位置处的温度数值，以形成连续的可视化温度数据，进而根据连续的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量，为采集空间的节能提供依据，并保障采集空间内设备的运行环境。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件结合硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
对应的，本发明实施方式还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令或程序，所述计算机可读指令或程序被处理器执行时，使得计算机执行如下操作：所述操作包括如上任意一种实施方式所述温度监控方法所包含的步骤，在此不再赘述。其中，所述存储介质可以包括：例如，光盘、硬盘、软盘、闪存、磁带等。
另外，本发明实施方式还提供一种包括存储器和处理器的计算机设备，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令或程序，其中，所述一条或多条计算机指令或程序被所述处理器执行时能够实现如上任意一种实施方式所述的温度监控方法。所述计算机设备可以是，例如，服务器、台式计算机、笔记本计算机等。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。因此本发明的保护范围应以权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于移动机器人的温度监控方法，其特征在于，在所述移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器；
其中，所述温度监控方法包括：
根据采集空间的大小比例构建所述采集空间的三维图；
使所述移动机器人在所述采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对所述采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息；
将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。
2.如权利要求1所述的温度监控方法，其特征在于，所述温度监控方法还包括：
基于所述温度数值及其对应的位置信息获取插值模型；
将所述采集空间内的插值点的位置信息输入至所述插值模型得到所述插值点的温度数值，形成连续的可视化温度数据。
3.如权利要求2所述的温度监控方法，其特征在于，所述温度监控方法还包括：根据所述连续的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量。
4.一种基于移动机器人的温度监控***，其特征在于，在所述移动机器人上沿其高度方向设置有多个温度传感器；
其中，所述温度监控***包括：
三维图构建模块，用于根据采集空间的大小比例构建所述采集空间的三维图；
温度采集模块，用于使所述移动机器人在所述采集空间行进并通过多个温度传感器按照预设的采样间隔对所述采集空间内的采集目标进行温度采集，得到多个温度数值及测得所述温度数值的位置信息；
单点三维图生成模块，用于将所述温度数值及其对应的位置信息填入所述三维图中，生成具有温度数值的单点三维图。
5.如权利要求4所述的温度监控***，其特征在于，所述温度监控***还包括温度可视化模块，用于执行下述操作：
基于所述温度数值及其对应的位置信息获取插值模型；
将所述采集空间内的插值点的位置信息输入至所述插值模型得到所述插值点的温度数值，形成连续的可视化温度数据。
6.如权利要求5所述的温度监控***，其特征在于，所述温度监控***还包括：
控制模块，用于根据所述连续的温度可视化模块中的可视化温度数据调节精密空调的温度和送风量。
7.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质储存计算机软件指令，其特征在于，所述计算机软件指令由处理器执行以实现如权利要求1-3中任一项所述的温度监控方法。
8.一种计算机设备，其包括存储器和处理器；
其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，所述处理器执行所述一条或多条计算机指令以实现如权利要求1-3中任一项所述的温度监控方法。
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