基于室内光源的机柜槽位监测方法与机柜内设备定位方法

摘要

本发明公开了一种基于室内光源的机柜槽位监测方法与机柜内设备定位方法，在机柜的设备安装立柱内对应于每个槽位安装相应的光敏传感器，并且各个光敏传感器的感应探头嵌入对应槽位的多个设备面板安装孔中的任意一个设备面板安装孔内；设备安装前后，设备面板安装孔从未被设备面板遮挡状态变化为遮挡状态，使得光敏传感器从受光状态变化为不受光状态，从而产生不同的感光信号并发送给机柜控制器；机柜控制器根据感光信号识别槽位是否被占用。本发明的定位方法利用槽位占用状态监测来对设备进行定位的方法，通过槽位占用状态判断出设备的实际安装槽位与预定槽位是否一致，保证了定位信息的准确性，同时如果设备非法下架撤除安装，系统能够自动侦测并发出警报，保证了设备资产的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及机柜监测与设备定位技术领域。

背景技术

现有的机柜容量的检测通常采用REID，需要在每台入柜设备上粘贴REID射频标签，再通过机柜内的REID阅读器读取射频信号，但是设备间的安装距离较近，机柜内的空间狭小，导致了射频信号会被多次反射，读取设备读取的数据准确度不高。为了克服信号干扰的问题，将REID射频标签通过线缆连接到检测设备上，但是需要人工操作，增加了失误的可能性，同时由于射频标签连接了电缆，将导致设备进出机柜比较繁琐，也容易导致射频标签和线缆的损坏。还有采用发光对射管的方式，在机柜的安装槽位的两侧安装发光源和光线接收设备来判定该槽位是否安装了设备，但是要求对射的光源和接收器能够精准对位，安装要求较高，安装不方便，特别是机柜槽位较多的时候，更严重的问题在于如果是在设备安装前，已经在对应的槽位安装了辅助的L型设备支架（支撑较重的设备），则会导致对射的光线被拦阻，不管设备是否安装，该L型支架都不会撤除，导致对应槽位均会识别为占用状态，导致误判。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明提供了一种基于室内光源的机柜槽为容量监测方法，解决现有技术每个槽位需要安装独立光源的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种基于室内光源的机柜槽位监测方法，包括以下步骤：

在机柜的设备安装立柱内对应于每个槽位安装相应的光敏传感器，并且各个光敏传感器的感应探头嵌入对应槽位的多个设备面板安装孔中的任意一个设备面板安装孔内；

设备安装前后，设备面板安装孔从未被设备面板遮挡状态变化为遮挡状态，使得光敏传感器从受光状态变化为不受光状态，从而产生不同的感光信号并发送给机柜控制器；机柜控制器根据感光信号识别槽位是否被占用。

进一步的，所述光敏传感器串联连接进行供电，并且每个光敏传感器作为一个通讯节点，从而形成级联通讯链路；相邻感光敏传感器之间通过接线端子插接。

进一步的，机柜控制器中配置有前置判断程序，并按如下方式执行：

机柜控制器通过机柜门禁检测器获取机柜门的开/关门状态；

根据机柜的开/关门状态，决定是否对光敏传感器进行轮询：

若检测到机柜的前、后门均处于关闭状态，则机柜控制器不对光敏传感器进行轮询，仅接收光敏传感器主动发送的信号并进行分析处理；

若检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，同时当前时间段为巡检时间段，表明为巡检行为，则机柜控制器不对光敏传感器进行轮询，仅接收并处理光敏传感器发送的信号；

若检测到机柜的前、后门均打开后并再次关闭，并接受到安装或撤除设备的授权通知，表明为设备安装行为或撤除行为，则机柜控制器开始接收并处理光敏传感器发送的信号，同时前后门都关闭后对光敏传感器进行主动轮询以再次确认槽位的占用状态和传感器的工作状态。

进一步的，将感光信号与感光阈值进行比较，感光阈值为遮挡状态下的感光信号值；若感光信号小于或等于感光阈值则判定为被占用状态；若感光信号大于感光阈值则结合辅助算法判断是否为占用状态。

进一步的，辅助算法如下：若当前感光信号与感光阈值信号的差值的绝对值小于当前感光信号与判断为未占用状态的历史感光信号的平均值的差值的绝对值，那么则判定为被占用状态，否则判定为未占用状态。

本发明还提供一种机柜内设备定位方法，通过本发明的基于室内光源的机柜槽位监测方法获取机柜槽位占用状态；

获取待安装设备的包括设备高度在内的设备信息，根据设备高度计算所需槽位数；

根据所需槽位数从未被占用的槽位中为待安装设备预定相应数量的相邻槽位；

主动轮询光敏传感器或获取传感器主动发送的信号，获取机柜槽位占用状态，判断预定槽位的占用状态是否发生变化；若否，则向设备定位系统发出安装错误告警信息；若是，则向设备定位系统发送安装成功通知，设备定位系统将预定槽位的位置信息记录为新安装设备的定位信息。

进一步的，当发出安装错误告警信息时，一并发送占用状态发生变化的槽位的位置信息给设备定位系统，设备定位系统将所述占用状态发生变化的槽位的位置信息记录为新安装设备的定位信息。

进一步的，机柜控制器中配置有异常状况检测程序，并按如下方式执行：

机柜控制器通过机柜门禁检测器获取机柜门的开/关门状态；

当检测到机柜的前、后门均处于关闭状态，并且槽位占用状态发生变化，则发出异常状况告警信息，以侦测设备非法下架撤除，保护设备资产；

当检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，同时当前时间段为巡检时间段，表明为巡检行为，且槽位占用状态发生变化，则发出异常状况告警信息；

若检测到机柜的前、后门均打开后并再次关闭，并接受到安装或撤除设备的授权通知，且槽位占用状态未发生变化，则发出异常状况告警信息。

进一步的，光敏传感器实时主动发送感光信号给机柜控制器；每当检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，就对各个光敏感应器进行主动轮询以确认槽位占用状态和光敏传感器的工作状态；若轮询获得的感光信号与光敏传感器主动发送的感光信号不一致，以轮询获得的感光信号作为判定槽位占用状态的数据基础。

与现有技术相比，本发明具有的优点包括：

1、本发明利用光敏传感器去感应室内本身存在的光源（包括室内照明灯光与设备本身的指示灯光源），由于光敏传感器的特殊安装位置，当设备安装后，就无法感应到室内光源，即为不受光状态，因此不受光状态下的感光信号就能确定出槽位属于占用状态。克服了现有技术安装独立光源带来的安装困难、容易误判的缺陷。

2、由于机柜内槽位较多，需要安装的光敏传感器的数量较多，采用串联连接，并顺应串联结构形成级联通信链路，布线简洁，安装方便。另外。相邻光敏传感器之间通过接线端子插接，提高安装效率，同时方便维修更换。

3、通过前置判断程序能够降低轮询频率，节省能源，还能进一步提高占用状态识别的可靠性。还对设备资产的保护提供了辅助客观的技术手段，例如，在未接收到撤除设备的授权通知的情况下，某个槽位从被占用状态变为了未占用状态，说明发生了非法下架行为。

4、感光阈值为遮挡状态下的感光信号值，那么每个槽位上的设备面板安装孔被遮挡时，感光信号值基本是一致的，都是几乎等于0的，并且不会随着室内光源的变化而变化，排除了室内光源的干扰。

5、为了排除由于设备面板安装不当（如少量光线从设备面板与设备安装立柱之间缝隙进入）造成的感光信号大于感光信号阈值的情况，当感光信号大于感光阈值则结合辅助算法判断是否为占用状态。

6、由于受光状态与不受光状态下的感光信号之间的差距较大，面板安装不当时的感光信号更接近于感光信号阈值，因此通过本发明的辅助算法能很好的分辨出面板安装不当时的槽位占用状态。

7、本发明率先提出利用槽位占用状态监测来对设备进行定位的方法，克服了现有技术依赖REID射频标签存储设备信息来获取定位信息的安装不便与信号干扰的缺陷，实现了利用光学传感器监测槽位占用状态的同时来完成机柜内设备定位，大大降低了硬件成本。

8、本发明通过槽位占用状态判断出设备的实际安装槽位与预定槽位是否一致，保证了定位信息的准确性。

9、通过异常状况检测程序，排除异常情况对槽位占用状态监测的干扰，使定位信息更加可靠，

10、每当检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，就对各个光敏传感器进行轮询，能够更加及时的更新槽位占用状态。

附图说明

图1为本具体实施方式中为光敏传感器的安装示意图；

图2为本具体实施方式中的电路框图。

具体实施方式

一）、槽位状态监测

参考图1所示，图中示出了设备安装立柱1上的12~14槽位，机柜的设备安装立柱1上设有若干用于安装设备面板的设备安装孔2，并且为每个槽位划分了多个设备安装孔，一般为3个，即每个槽位一般对应3个设备安装孔，通常只会使用一个或最多两个，这样就会有至少一个设备安装孔空出以用于安装光敏传感器3。当槽位上安装设备时，设备面板4会固定在设备安装孔上，必然会把每个槽位的全部设备安装孔遮挡住。

一种基于室内光源的机柜槽位监测方法，包括以下步骤：

在机柜的设备安装立柱内对应于每个槽位安装相应的光敏传感器，并且各个光敏传感器的感应探头嵌入对应槽位的多个设备面板安装孔中的任意一个设备面板安装孔内；

设备安装前后，设备面板安装孔从未被设备面板遮挡状态变化为遮挡状态，使得光敏传感器从受光状态变化为不受光状态，从而产生不同的感光信号并发送给机柜控制器；

机柜控制器根据感光信号识别槽位是否被占用，还可以根据槽位占用状态更新机柜容量。

由于照射到机柜的光线会由于人员的走动或其它原因发生变化，为了避免光敏传感器由于光线变化而频繁发送数据，光敏传感器按如下规则主动发送数据：

将当前感光信号分别与最近一次判定为被占用状态的感光信号和最近一次判定为未被占用状态的感光信号进行比较：

若当前感光信号更接近最近一次判定为被占用状态的感光信号，并且最近一次判定为被占用状态的感光信号为最后一次已发送感光信号，则不发送当前感光信号；

若当前感光信号更接近最近一次判定为被占用状态的感光信号，并且最近一次判定为未被占用状态的感光信号为最后一次已发送感光信号，则发送当前感光信号；

若当前感光信号更接近最近一次判定为未占用状态的感光信号，并且最近一次判定为未占用状态的感光信号为最后一次已发送感光信号，则不发送当前感光信号；

若当前感光信号更接近最近一次判定为未占用状态的感光信号，并且最近一次判定为被占用状态的感光信号为最后一次已发送感光信号，则发送当前感光信号。

参考图2所示，本具体实施方式中，所述光敏传感器串联连接进行供电，并且每个光敏传感器作为一个通讯节点，从而形成级联通讯链路；相邻感光敏传感器之间通过接线端子插接。所述光敏传感器为贴片式光敏传感器。

本具体实施方式中，将感光信号与感光阈值进行比较，感光阈值为遮挡状态下的感光信号值；若感光信号小于或等于感光阈值则判定为被占用状态；若感光信号大于感光阈值则结合辅助算法判断是否为被占用状态。

本具体实施方式中，辅助算法如下：若当前感光信号与感光阈值信号的差值的绝对值小于当前感光信号与判断为未占用状态的历史感光信号的平均值的差值的绝对值，那么则判定为被占用状态，否则判定为未占用状态。例如，感光阈值信号为0.3v电压，未占用状态的历史感光信号的平均值为4.5v电压，感光信号为0.7v，通过辅助算法可以判断出槽位实际为占用状态。

由于槽位数量较多，光敏传感器的数量较大，为了节省能源，需要降低轮询频率，可以采用如下两种方案：

方案1：机柜控制器中配置有前置判断程序，并按如下方式执行：

机柜控制器通过机柜门禁检测器获取机柜门的开/关门状态；

根据机柜的开/关门状态，决定是否对光敏传感器进行轮询：

若检测到机柜的前、后门均处于关闭状态，则机柜控制器不对光敏传感器进行轮询，仅接收并处理光敏传感器主动发送的信号；

若检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，同时当前时间段为巡检时间段，表明为巡检行为，则机柜控制器不对光敏传感器进行轮询，仅接收并处理光敏传感器主动发送的信号；

若检测到机柜的前、后门均打开后并再次关闭，并接受到安装或撤除设备的授权通知，表明为设备安装行为或撤除行为，则机柜控制器开始对光敏传感器进行轮询以再次确认槽位的占用状态和光敏传感器的工作状态。在前门打开后就开始接收处理光敏传感器主动发送的信号。

方案2：光敏传感器实时主动发送感光信号给机柜控制器；每当检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，就对各个光敏感应器进行主动轮询以确认槽位占用状态和光敏传感器的工作状态；若轮询获得的感光信号与光敏传感器主动发送的感光信号不一致，以轮询获得的感光信号作为判定槽位占用状态的数据基础。

方案1的轮询频率比方案2更低，但是槽位占用状态的更新速度比不上方案2，根据实际需要选择适合的轮询方案即可。本具体实施方式将方案2用于

二）、设备定位

一种机柜内设备定位方法，通过本发明的基于室内光源的机柜槽位监测方法获取机柜槽位占用状态；

获取待安装设备的包括设备高度在内的设备信息，根据设备高度计算所需槽位数；

根据所需槽位数从未被占用的槽位中为待安装设备预定相应数量的相邻槽位；

轮询光敏传感器，获取机柜槽位占用状态，判断预定槽位的占用状态是否发生变化；若否，则向设备定位系统发出安装错误告警信息；若是，则向设备定位系统发送安装成功通知，设备定位系统将预定槽位的位置信息记录为新安装设备的定位信息。

安装设备必然要进行开关门操作，本具体实施方式中，每当检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启，则立即开始接收并处理光敏传感器主动发送的信号，当门再次关闭，就对各个光敏传感器进行轮询以确认槽位占用状态和传感器的工作状态，那么设备安装后就能立即检测到槽位占用状态。

本具体实施方式中，当发出安装错误告警信息时，一并发送占用状态发生变化的槽位的位置信息给设备定位系统，设备定位系统将所述占用状态发生变化的槽位的位置信息记录为新安装设备的定位信息。当然，在接收到安装错误告警信息后，也可以重新安装设备至预定槽位。

本具体实施方式中，机柜控制器中配置有异常状况检测程序，并按如下方式执行：

机柜控制器通过机柜门禁检测器获取机柜门的开/关门状态；

当检测到机柜的前、后门均处于关闭状态，并且槽位占用状态发生变化，则发出异常状况告警信息；

当检测到机柜的前门或后门中的任意一个开启后再次关闭，同时当前时间段为巡检时间段，表明为巡检行为，且槽位占用状态发生变化，则发出异常状况告警信息；

若检测到机柜的前、后门均打开后并再次关闭，并接受到安装或撤除设备的授权通知，且槽位占用状态未发生变化，则发出异常状况告警信息。