[发明专利]一种基于云计算的机房环境智能调节系统

权利要求书

1.一种基于云计算的机房环境智能调节系统，其特征在于，该系统包括：

环境参数传感器监测网络，布置在分布式机房体系中的各个前端机房；包括若干节点，每个节点具有用于感测环境指标监测数据的多种类型的环境参数传感器；环境参数传感器根据自组织协议的网络组织规则彼此建立数据链路，将其感测的环境指标监测数据加入采集时间和节点标记标示字段后通过所述数据链路上传至作为根汇聚节点的机房数据传输装置；

机房数据传输装置，具有兼容自组织协议的无线数据接口，从而接入环境参数传感器监测网络并作为该网络的根汇聚节点，获得环境参数传感器监测网络的全部环境参数传感器所感测的环境指标监测数据；通过互联网接口连接互联网，将环境指标监测数据通过互联网上传云端计算分析平台；并接收云端环境智能调节平台下发的环境调节控制指令以及其它指令和数据；

云端计算分析平台，用于接收、存储并管理由机房数据传输装置远程上传的环境指标监测数据；运行环境指标监测数据的分析算法，分析环境指标监测数据，确定机房环境状态的特征；

云端环境智能调节平台，用于根据云端计算分析平台所确定的机房环境状态的特征，决定每个机房内的环境调节设施实现机房环境智能调节的控制策略，并基于所述控制策略生成针对环境调节设施的环境调节控制指令，通过互联网将所述环境调节控制指令下发机房数据传输装置；

机房环境调节控制器，用于从机房数据传输装置接收环境调节控制指令，确定该指令所针对的环境调节设施，并将该指令进行格式上的匹配转化，将其转换为能够由环境调节设施的内部电路执行的遥控信号，然后发送给机房环境调节设施遥控接口；

机房环境调节设施遥控接口，安装在各个环境调节设施上，用于接收遥控信号并相应控制各环境调节设施的工作；

所述机房数据传输装置对环境指标监测数据的上传采用周期性间歇上传模式，每个数据采集与上传周期可以划分为数据采集区间和上传区间；在数据采集区间，机房数据传输装置作为根汇聚节点持续性地接收环境参数传感器监测网络上传的环境指标监测数据，缓存所接收的环境指标监测数据，并且分析所接收的环境指标监测数据的采集时间是否属于该数据采集区间之内，如果是，则对该环境指标监测数据加入表示该数据采集区间的区间标识；在上传区间，机房数据传输装置将具有数据采集区间的区间标识的环境指标监测数据上传；

所述云端计算分析平台包括：

环境指标监测数据库模块，用于接收机房数据传输装置在各个上传区间上传的环境指标监测数据，并将环境指标监测数据存储在环境指标监测数据库当中；环境指标监测数据库模块为分布式机房体系中的每个前端机房建立独立的环境指标监测数据表单，该表单中以环境指标类型、数据采集区间的区间标识以及节点标记作为索引来存储、调取和管理各个节点的所述环境指标监测数据；

环境图样生成模块，用于从环境指标监测数据库模块当中调取每一个数据采集区间上所有节点的环境指标监测数据，从而为每一个数据采集区间生成一个环境指标分布图样；

环境图样缓存模块，用于缓存为每一个数据采集区间所生成的环境指标分布图样；

环境图样归类模块，用于从环境图样缓存模块取得当前数据采集区间的环境指标分布图样，以及时间上在先的若干个数据采集区间的环境指标分布图样，根据环境指标分布图样在各个数据采集区间之间的变化，对当前数据采集区间对应的环境指标分布图样进行归类，可归入的类型包括稳定环境图样、局部变化环境图样或全局变化环境图样；

环境图样特征提取模块，用于针对当前数据采集区间的环境指标分布图样，根据环境图样归类模块对该图样的归类，以与该归类对应的方式提取该图样中的标志性特征值，作为机房环境状态的特征；

所述环境图样生成模块针对因缺少节点在本数据采集区间上的环境指标监测数据而在相应的环境指标分布图样上产生的空像素点，采用空间插值、时间插值或者二者组合的方式，为该图样的空像素点填充数值；

采用空间与时间相结合的插值方式时，环境图样生成模块取得与当前的数据采集区间在时间上相邻的前、后一个或多个数据采集区间的环境指标分布图样，根据在这些时间上相邻的环境指标分布图样中各像素点的像素值，为每个像素点计算时间上的平均像素值；进而，再取得当前数据采集区间的环境指标分布图样上与该空像素点相邻且具有环境指标监测数据数值的像素点，计算与该空像素点相邻的像素点相对于上述平均像素值的像素值变化比率；根据这些像素值变化比率的均值，以时间上相邻的环境指标分布图样中位于空像素点位置的像素点的平均像素值乘以该像素值变化比率的均值，计算该空像素点的填充数值；

环境图样归类模块将当前数据采集区间的环境指标分布图样分别与时间上相邻的在前和/或在后的数据采集区间的环境指标分布图样进行像素差分运算，取得每个像素点上的差分绝对值；根据所求得的各个差分绝对值，计算每个像素点上的差分值绝对值的平均值判断差分值绝对值的平均值大于一预定阈值的像素点的个数是否小于稳定阈值，若小于该稳定阈值，则将当前数据采集区间的环境指标分布图样归入稳定环境图样；如果差分值绝对值的平均值大于该预定阈值的像素点的个数不小于该稳定阈值，进而判断差分值绝对值的平均值大于该预定阈值的像素点的个数是否大于全局变化阈值，若大于该全局变化阈值，则将当前数据采集区间的环境指标分布图样归入全局变化环境图样；若差分值绝对值的平均值大于该预定阈值的像素点的个数大于所述稳定阈值且不大于所述全局变化阈值，进而分析差分值绝对值的平均值大于该预定阈值的像素点的区块集中程度，根据区块集中程度确定当前数据采集区间的环境指标分布图样归入全局变化环境图样还是局部变化环境图样；

当所述差分值绝对值的平均值大于所述预定阈值的像素点的个数大于所述稳定阈值且不大于所述全局变化阈值时，环境图样归类模块建立一个像素点与环境指标分布图样一一对应的空白模板；对于每一个差分值绝对值的平均值大于该预定阈值的像素点，记为当前像素点，判断该当前像素点相邻的像素点中是否存在属于差分值绝对值的平均值大于该预定阈值的像素点；若是，则将与当前像素点位置相对应的空白模板像素点标记为1；若否，则将与当前像素点位置相对应的空白模板像素点标记为0；对于差分值绝对值的平均值不大于该预定阈值的像素点，将与之相对应的空白模板像素点也标记为0；依次标记了空白模板的每一个像素点后，即该空白模板转化为一个二值化图样；统计该二值化图样中值为1的像素点的个数，并判断其个数是否大于区域变化判定阈值；若大于该区域变化判定阈值，则将当前数据采集区间的环境指标分布图样归入局部变化环境图样，若不大于该区域变化判定阈值，则将当前数据采集区间的环境指标分布图样归入全局变化环境图样；

环境图样特征提取模块针对当前数据采集区间的环境指标分布图样被归类为稳定环境图样的情况，将该图样划分为若干个区块，计算每个区块内各像素点的值的平均值，将各区块的平均值提取为该图样的标志性特征值；

环境图样特征提取模块针对当前数据采集区间的环境指标分布图样被归类为全局变化环境图样的情况，将该图样划分为若干个区块；针对每个区块，取得其中每个像素点的上述差分值绝对值的平均值，确定该区块中差分值绝对值的平均值大于上述预定阈值的像素点，计算这些像素点的像素值的平均值；将每个区块对应的该平均值提取为该图样的标志性特征值；

环境图样特征提取模块针对当前数据采集区间的环境指标分布图样被归类为局部变化环境图样的情况，首先，取得该环境指标分布图样所对应的上述二值化图样；然后，在该环境指标分布图样当中选取与二值化图样中被标记为1的位置相对应的像素点；将这些像素点中彼此具有相邻关系的像素点均归入一个区块，作为局部变化区块；对局部变化区块中的像素点的像素值计算平均值；将每个局部变化区块对应的该平均值提取为该图样的标志性特征值；并且，将该图样均匀划分为若干个区块；针对每个均匀划分的区块，取得其中在二值化图样中被标记为0的位置对应的像素点；针对每个均匀划分的区块中这些在二值化图样中被标记为0的位置对应的像素点，计算其像素值的平均值，从而提取每个均匀划分的区块对应的该平均值，也作为该图样的标志性特征值。