機(jī)房智能巡檢機(jī)器人研究與應(yīng)用

【摘要】 結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)理念，通過(guò)綜合多傳感器技術(shù)、視覺技術(shù)、無(wú)線傳輸?shù)惹把乜萍?，總結(jié)分析人工巡檢的經(jīng)驗(yàn)和要求，采用完全自主或遠(yuǎn)程遙控方式巡檢，大幅提高作業(yè)效率、降低勞動(dòng)成本、減少人工巡檢的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)房智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用將替代原有的機(jī)房人工巡檢方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)房的巡檢自動(dòng)化，助推機(jī)房無(wú)人值守和安全管理，打造物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代現(xiàn)代化機(jī)房。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人值守機(jī)房；智能巡檢；機(jī)器人

前言

為保障信息機(jī)房設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，各大型企業(yè)通常安排全年全天候人工值守，并定時(shí)巡查機(jī)房環(huán)境。但信息機(jī)房人工巡檢受人員的生理、心理素質(zhì)、責(zé)任心、外部工作環(huán)境、工作經(jīng)驗(yàn)、技能技術(shù)水平的影響較大，從而存在機(jī)房線路等設(shè)備漏巡，隱患漏發(fā)現(xiàn)的可能性，巡視效率低下且巡檢質(zhì)量不高等問題，有較大的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。

信息機(jī)房智能巡檢機(jī)器人將結(jié)合人工巡檢的經(jīng)驗(yàn)和要求，采用完全自主或遠(yuǎn)程遙控方式巡檢，大幅提高作業(yè)效率、降低勞動(dòng)成本、減少人工巡檢的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)器人智能巡檢利用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合多傳感器技術(shù)、機(jī)器人視覺技術(shù)、視屏讀表系統(tǒng)和無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的定時(shí)自動(dòng)巡檢和機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)，采集并處理聲、光、視頻等數(shù)據(jù)信息。準(zhǔn)確及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和故障，提高工作效率，減少人為的疏漏，為無(wú)人值守機(jī)房的管理提供創(chuàng)新型的技術(shù)檢測(cè)手段。

1、現(xiàn)狀分析

（1）信息化規(guī)模擴(kuò)大，機(jī)房設(shè)備故障及安全隱患日漸增多

隨著大型企業(yè)信息化進(jìn)程的快速演變與推進(jìn)，信息通信系統(tǒng)數(shù)量與日俱增，其配套的環(huán)境設(shè)備也日益增多，信息機(jī)房已成為各電力公司資產(chǎn)的重要組成部分。機(jī)房設(shè)備（供配電、 UPS、空調(diào)、消防、環(huán)境、保安等）必須時(shí)時(shí)刻刻為信息通信系統(tǒng)提供正常的運(yùn)行環(huán)境。一旦機(jī)房環(huán)境設(shè)備出現(xiàn)故障，就會(huì)影響到信息通信系統(tǒng)的運(yùn)行，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)及系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性構(gòu)成威脅，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失更是不可估量。

（2）傳統(tǒng)人工巡檢效率低，工作被動(dòng)，消耗機(jī)房運(yùn)維人工成本巨大

傳統(tǒng)的機(jī)房巡視周期長(zhǎng)且存在長(zhǎng)時(shí)間的間斷期；存在漏看、錯(cuò)看的可能；采用人工紙質(zhì)記錄的方式，巡視過(guò)程冗長(zhǎng)，巡視數(shù)據(jù)繁瑣，巡視效率低，且紙質(zhì)文件容易丟失，消耗了大量的人工成本。運(yùn)維人員經(jīng)常是在得到業(yè)務(wù)部門的故障通知后，才及時(shí)進(jìn)行處理，工作處于被動(dòng)狀態(tài)。如何減輕運(yùn)維人員工作負(fù)擔(dān)的同時(shí)，將被動(dòng)式運(yùn)維變?yōu)橹鲃?dòng)式運(yùn)維，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備、環(huán)境等進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)管理，不斷提高各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，是各企業(yè)機(jī)房管理人員急需解決的問題。

（3）歷史故障數(shù)據(jù)分析缺乏數(shù)據(jù)積累

機(jī)房巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問題通常采用紙質(zhì)記錄的方式，缺乏數(shù)據(jù)化、電子化積累，機(jī)房的故障排查、巡視監(jiān)控點(diǎn)分析完全憑借機(jī)房管理人員的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，容易造成人員依賴，且缺乏智庫(kù)方面的積累與決策支持。

2、主要做法

信息機(jī)房智能巡檢機(jī)器人集巡視、監(jiān)控、預(yù)警、清掃于一身，具有便宜、簡(jiǎn)單、維護(hù)方便和配置靈活的特點(diǎn)，其總體設(shè)計(jì)從多維數(shù)字化尋址、機(jī)房設(shè)備狀態(tài)識(shí)別與報(bào)警、智能巡檢、自動(dòng)充電等幾個(gè)方面進(jìn)行。

3、多維數(shù)字化尋址

主要由同步定位與地圖構(gòu)建、定位導(dǎo)航系統(tǒng)及路徑規(guī)劃系統(tǒng)、定位系統(tǒng)輔助等功能組成。過(guò)定位導(dǎo)航及路徑規(guī)劃系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)軌行走及行走路徑規(guī)劃，并以電子標(biāo)簽定位系統(tǒng)輔助，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精準(zhǔn)定位。

4、機(jī)房設(shè)備狀態(tài)識(shí)別與報(bào)警

在進(jìn)行智能巡視定位后，對(duì)機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器高中低位置的報(bào)警指示燈進(jìn)行視覺識(shí)別。通過(guò)機(jī)器人自帶攝像頭的角度的變化實(shí)現(xiàn)全方位的拍照監(jiān)測(cè)。當(dāng)出現(xiàn)與正常指示燈狀態(tài)不同的圖像時(shí)，記錄并報(bào)警，輸出記錄報(bào)表，保留發(fā)生報(bào)警的時(shí)間，同時(shí)按照遠(yuǎn)程監(jiān)控人員的指令完成拍照和圖像回傳。同時(shí)根據(jù)機(jī)房巡檢需求，可對(duì)機(jī)房溫度、燈光進(jìn)行遙控，并將煙感和測(cè)溫與報(bào)警事件實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，有效保障信通設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和機(jī)房安全。

5、智能巡檢

智能化巡檢主要內(nèi)容包括：巡檢方式、巡檢計(jì)劃、巡檢內(nèi)容、電子地圖。機(jī)器人可以根據(jù)事先預(yù)設(shè)好的軌跡進(jìn)行自動(dòng)行走，機(jī)器人自動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎、直行、停止、充電等功能。也可以在故障發(fā)生時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程操控機(jī)器人，完成故障設(shè)備的定位于故障圖像的回傳。同時(shí)，根據(jù)使設(shè)備電子化處理，其分布結(jié)構(gòu)不再局限于巡視路線，完全轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化管理

（4）自動(dòng)充電

電源管理是智能機(jī)器人能夠正常工作的基礎(chǔ)，是移動(dòng)機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)、傳感器模塊唯一的能源來(lái)源。根據(jù)智能機(jī)器人的功能需要，要求電源電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻小、可充電、質(zhì)量輕、能量密度高。機(jī)器人在接收到服務(wù)器發(fā)送的充電指令后，自主走到指定充電樁位置，進(jìn)行位置對(duì)正后自動(dòng)開始充電。自動(dòng)充電使機(jī)器人完全可以根據(jù)自身電量情況分析，實(shí)現(xiàn)自主化管理。

6、實(shí)施效果

機(jī)房智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用將提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率，降低勞動(dòng)成本，減少巡檢遺漏，為無(wú)人值守機(jī)房的管理提供高效及時(shí)的巡檢方案。同時(shí)相比比傳統(tǒng)機(jī)房巡檢周期，效率提升10倍以上，明顯提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和機(jī)房自動(dòng)化維護(hù)水平，實(shí)現(xiàn)信通機(jī)房無(wú)人值守智慧化管理。

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作者簡(jiǎn)介：宋金慶， 男，1980年3月14日出生，籍貫天津，

2002年畢業(yè)于天津理工學(xué)院管理信息系統(tǒng)專業(yè)，獲取了大學(xué)本科學(xué)歷及管理學(xué)士學(xué)位助理工程師，現(xiàn)任天津市道本致遠(yuǎn)科技有限公司，總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)。