机器人+机房巡检解决方案

snlbzhu2024-12-20
机房巡检机器人具有自主巡检、控制操作、远程指挥、指示灯识别、温度检测、可见光监控、噪声检测、气体检测、烟雾检测、资产盘点等功能。

一、 前言

随着数据中心业务的发展,人们对数据中心的可靠性、安全性、经济性、高效性以及环境友好性等提出了更高要求。数据中心作为各行业业务支撑的重要核心,必须时刻为 IT 信息系统提供安全稳定的运行环境。一旦数据中心的设备出现故障,将会威胁系统运行和数据安全,造成不可估量的经济损失。目前,数据中心普遍采用人工巡检,存在漏检、误检的弊病,且人工巡检标准化率、及时性以及可靠性较差,巡视效率低下,而增加巡检频次或精细度会带来更高的人力成本投入。
IT 运维发展趋势:
1、客户需求增长迅速:市场客户群体主要为金融、制造、能源、政府、交通等行业,国家对各行业数字化转型、智能运维需求稳步提升;
2、运维方式的窘境:各行各业数据量的爆炸增长,IT 基础设施不断进行扩容,传统的人力运维方式已无法支撑现有的运维要求;
3、技术升级与新机遇:在人工智能、物联网、机器视觉等技术发展的新阶段,巡检机器人成为了智能运维应对未来运维变革的有效手段。智能巡检机器人产品,为客户的数字化转型保驾护航,使复杂的运维管理工作变得简单化、流程化、智能化。本文将从产品概述、产品架构、功能介绍、适用场景、客户价值、产品优势几个方面来阐述智能巡检机器人产品。
 

二、 产品概述

智能巡检机器人能够在数据中心中进行 7*24 小时不间断的自主巡检,运用计算机视觉、图像识别和深度学习算法等人工智能技术,及时发现运维故障,收集运维数据,为智能运维分析提供可靠的数据源,同时,也是目前最具创新的智能运维模式。
智能巡检机器人结合多种先进传感器、多种智能识别算法,可对数据中心的环境、设备的运行状态、线路进行全方位精细化感知、巡检。机器人具有自主巡检、控制操作(机械臂)、远程指挥、指示灯识别、设备表面温度检测、高清可见光视频监控、噪声检测、有害气体检测、烟雾检测、局放检测、资产盘点、巡检报表分析与历史数据分析等功能,在无人值守的机房环境中,代替工作人员完成室内的巡检任务。
同时机器人能够及时发现设备的故障,提高 IT 运维的效率和质量。
 

三、 产品架构

3.1 机器人产品架构
巡检机器人系统架构图
◼ 控制管理层:主要为 PC 后台管理端、人机交互屏端、移动 App 端,为
用户提供操作平台。
◼ 服务层:包含系统配置、监控、日志管理、任务调度、数据分析、安全
认证、权限体系、存储等功能,为机器人提供基础服务。
◼ 硬件和驱动:机器人的基本组成部件,满足机器人日常巡检与安全行走。
◼ 算法层:包含门把手 3D 识别定位、自主定位、二维码识别、信号灯识
别、机械臂控制、路径规划、导航控制、人脸识别等算法,为机器人提
供机械臂操控、多种数据处理分析与自主导航功能。
 

四、 功能介绍

4.1自动巡检 

机器人具有在机房环境中无需人工参与,自主完成巡检任务的能力。自动导航能力包含了同步地图构建与定位(SLAM)、运动控制、路径规划及传感器技术。自动导航功能使机器人可以高效地完成巡检、随工监督等任务,保障机器人自身安全、稳定、高效运行。

4.2 控制操作 

机器人可通过主副机械臂的协作配合,实现机柜门的自动开关,进而缩短机器人与设备的检测距离,使巡检拍照更清晰、识别更准确,有效提升巡检准确性。机器人可通过机械臂完成服务器按钮操作,进行开机关机操作。

4.3 设备监测 

4.3.1 指示灯检测 
机器人(机械臂开门后)可近距 离 对 设 备 上 的 指 示 灯 进 行 识别、比对(可识别红、黄、绿、蓝4 种颜色的指示灯),并将检测到的异常结果进行实时告警。机器人通过指示灯图像识别技术,精准识别指示灯状态。当设备在非正常工作状态时,机器人可结合知识库,辅助故障定位和故障处理,缩短设备故障发现的时间,提高故障处理的效率。

4.3.2 表面温度检测 
机器人利用搭载的热成像仪,(机械臂开门后)近距离对设备进行拍照,并利用热成像检测算法生成热力分布图,同时计算出热力分布图上的最高温度点、最低温度点、平均温度点。机器人利用热成像仪可以监测和识别出 IT 设备可能存在的散热不良的情况。若发现监测结果超出预设的报警值,及时给出预警,提醒维护人员尽早进行检查或加强监控。

4.3.3 声音检测 
机器人具备声音检测功能,能够通过搭载的噪音传感器,对设备特定位置或场景的环境声音进行采集,并自主判断音量分贝值。当分贝值超过阈值时,能及时预警。

4.3.4 电力仪表识别 
机器人可 对 电 力 柜 上 的 指 针仪表、状态灯、空气开关、旋钮开关进行识别、比对,并将检测到的异常结果进行实时告警。机器人通过图像识别技术和 OCR 文字识别技术,精准识别信号灯状态和数据信息。当设备在非正常工作状态时,机器人可结合知识库辅助故障定位和故障处理,缩短设备故障发现的时间,提高故障处理的效率。

4.4 局放检测 

局部放电对配电设备的质量和寿命影响巨大,严重时甚至可能会引起火灾。由于放电现象的发生,对工作人员的人身安全,也产生了极大的威胁。机器人的六轴机械臂搭载局部放电传感器(地电波/超声波),目前可实现配电柜等设备的全方位检测,及早发现放电问题,并及时处理,防止更大的事故发生。

4.5 环境监测 

4.5.1 有害气体检测 
机器人利用搭载的气体传感器,检测机房内各个巡检点的气体值以及每个点的气体含量,生成变化曲线,动态地显示变化趋势。目前气体传感器可以检测的气体种类有:CO2、TVOC、甲醛、硫化氢、二氧化硫等。

4.5.2 温湿度检测 
机器人搭载温湿度传感器,可以实时检测每个巡检点的温湿度数据,获取数值的变化,全面感知温湿度指标,精准决策并通知运维人员,减小事故影响。

4.5.3 烟雾检测 
机器人搭载高精度烟雾传感器,可动态检测巡检范围类的烟雾数值,并可根据实际业务场景,设置烟雾传感器的灵敏度和精度,以便及时预警。特别是在数据中心和高压配电场景下,烟雾检测传感器能够感知微弱的烟雾,防止更大事故的发生,保障财产和运行安全。

4.6 机房助手 

4.6.1 随工陪同 
机器人通过预设的巡检点位和人脸识别功能,陪同运维工程师前往机房,并录制现场视频。

4.6.2 实时监控 
运维人员可以通过平台指挥机器人,实时查看机房现场情况,并可通过音视频对讲功能与现场作业人员进行交流,协助处理机
房运维工作。

4.6.3 语音对讲 
机器人支持语音、视频对讲功能,可帮助运维人员对现场的异常情况进行远程诊断和远程指挥。

4.6.4 语音播报 
机器人具有语音播报功能,可播报自检的异常项和巡检过程中的告警信息。同时运维人员可根据巡检点位设置讲解词,自动生成相应的讲解词语音,实现机房讲解功能。

4.6.5 人机交互 
机机器人支持人 - 机语音对话,包括常见的巡检信息、动环信息、一键返回等操作指令,无需在机器人本体或者 PC 端操作,即可完成任务的下发。

4.7 资产盘点 

RFID 资产识别:机器人通过规划的路径以 RFID 的方式探测 IT 设备的物理位置,为设备的识别、定位、追踪、盘点等功能提供依据,实时上报,解决人工盘点的耗时耗力问题。二维码盘点:机器人结合图像识别技术,对贴到设备上的二维码进行识别,将二维码绑定的设备信息与客户资产库进行比对,实现无人化资产盘点,并自动更新资产库,提高盘点效率。

4.8 人脸识别 

机器人提供人脸识别功能,当进入机房的人员不在系统白名单内,会记录并语音提示“非法闯入”。机器人在待机或巡检过程中,通过搭载的高分辨率
光学摄像机拍摄监测通道,结合人脸识别技术侦测并获取人员信息,为机房安全管理提供有效证据。

4.9 管理功能 
机器人管理平台设计有工作台、任务管理、巡检信息、报表展示、告警管理、设备管理等功能,与机器人共同构成智能巡检平台,实现机器人日常运维。

4.9.1 控制台 
机器人控制台,为管理人员提供机器人基础控制操作和自检功能。
⚫ 实时状态
实时显示机器人的工作状态,显示机器人的在机房行动路线,跟踪机器人的实时位置。包括机器人云台摄像头的视频信息,人脸识别状态、指示灯检测、动环检测等告警信息。
⚫ 综合控制
实时展示机器人的控制信息,可以进行云台控制、机器人控制、摄像头控制,并且展示机器人巡检的各种数据信息。
⚫ 健康自检
下发机器人自检指令,对机器人软硬件状态进行检测,包括地图、球机云台、补光灯、机械臂等 19 种状态。

4.9.2 任务管理 
巡检管理可定制机器人巡检的作业规划,定制作业内容,提供多种功能选择。其中包含指示灯检测、温度检测、人脸识别、开关门等自由算法组。

4.9.3 巡检信息 
巡检信息功能主要展示机器人巡检过程中的数据信息,使运维人员快速掌握设备运行状况及周围环境变化,发现设施缺陷和安全隐患,并采取有效措
施,保证设备的安全和系统稳定。

4.9.4 报表展示 
机器人的巡检数据支持报表生成,可通过选择起止日期、检测项、巡检点进行筛选显示的信息。机器人支持定期生成巡检日报,预览、下载、打印报表信息。检测项包括但不限于:
 指示灯告警
 表面温度值
 动环信息
 仪表盘告警
 开关告警
 信号灯告警

4.9.5 告警管理 
机器人可识别设备信息(如设备名称、设备 U 数等)及硬件状态灯(如硬盘、电源等),对检测到的问题及时、多角度告警。告警可显示设备告警内容包含状态告警、温度告警等。告警提供邮件、短信等多种通知方式。机器人具有指示灯、动环、人脸识别报警功能。当不间断电源、机房专用空调、服务器等在非正常工作状态时,指示灯会发生变化,或发出特别的报警声。

4.9.6 设备管理 
在配置机器人之前,首先需要输入机房的设备信息。设备信息包括设备名称、序列号、机柜的安装位置、设备的部件名称(主要用于告警指示)。机器人在巡检过程中,可以快速根据设备的特点判断故障位置。

4.10 人机交互屏 

人机交互屏作为提升人机交互的重要载体,支持工作人员直接在屏幕点触进行相关任务指令下发,无需携带电脑。并且可在交互屏查看机器人实时电量信息、任务执行情况、机房温湿度等数据,提升机器人的可用性和易用性。

4.11 移动端 App 

移动端 App 也是作为人机交互的重要载体,主要支持实时远程下发任务指令,也能更加及时的接收告警信息,保障告警处理的时效性,维护机房安全。

五、 适用场景

5.1 智能派修
机器人将故障信息智能派送到指定工程师手中,提高故障处理效率。
5.2 复合作业
机器人支持复合巡检、盘点作业,自动开关机柜门,近距离实现精细化巡检和资产盘点。
5.3 智能运维
机器人可融入智能运维平台体系,上报故障与告警。
 

六、 客户价值

6.1 机房巡检,解放人力
辅助人工完成机房自动巡检,有效解放人力资源,大幅提升巡检频次,提高巡检准确率及机房运维效率。
6.2 实时告警,故障信息转发
发现异常,第一时间通知运维管理人员,便于运维人员及时介入处理故障,故障处理完成时间整体大幅缩短。
6.3 精细化作业,灵活拍摄
机器人具备六轴协作机械臂,可精准开关机柜门,灵活调整拍摄角度,近距离获取检测设备状态信息。
6.4 巡检数据化,报表整理
巡检过程数据化,有效积累巡检数据,可自动生成单次巡检报表和巡检日报。报表可直接导出,节约报表整理时间。
6.5 本地部署,本地存储
巡检过程数据化,有效积累巡检数据,所有硬件设备及软件服务均本地化部署,完美契合客户机房网络环境。
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