信息機(jī)房的智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)設(shè)計

張益輝 王長寧 孫玲

為了能夠有效促進(jìn)信息機(jī)房無人值守的進(jìn)程并且保證機(jī)房設(shè)備運(yùn)行的可靠性，提高其自動化、信息化水平，實(shí)現(xiàn)機(jī)房設(shè)備的巡檢，可以通過智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)。本文就對信息機(jī)房智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行分析。

智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)分析

智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)指的是專門針對信息機(jī)房進(jìn)行設(shè)計的智能一體化巡檢方案，系統(tǒng)將智能巡檢機(jī)器人作為核心，根據(jù)實(shí)時通信系統(tǒng)、后臺軟件及供電系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)，其能夠代替人工實(shí)現(xiàn)機(jī)房設(shè)備與環(huán)境不間斷、大范圍的檢查和巡視。智能機(jī)器人主要包括三部分工作，第一部分為自動巡檢，第二部分為人工遠(yuǎn)程控制，第三部分為自動管理。智能機(jī)器人主要包括傳感器、機(jī)器人與處理器構(gòu)成，利用傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，將收集到的數(shù)據(jù)對處理器進(jìn)行處理，將處理之后的數(shù)據(jù)到機(jī)器人中反應(yīng)。機(jī)器人自身包括執(zhí)行模塊、移動模塊、感知模塊與控制模塊。其中控制模塊主要包括電源部分、控制器部分，屬于系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。感知模塊主要在各種傳感器中使用，包括超聲波、感應(yīng)、電容、碰撞、紅外光反射等傳感器。移動模塊結(jié)構(gòu)主要包括輪式驅(qū)動方式。機(jī)器人使用智能控制技術(shù)，根據(jù)規(guī)定的路線在機(jī)房中形式，并且還具備自動發(fā)現(xiàn)故障、記錄和報警的功能。執(zhí)行模塊主要包括顯示觸摸屏、聲光的裝置。

智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的設(shè)計

1.運(yùn)動控制模塊

本文所設(shè)計的運(yùn)動控制模塊是和紅外控制系統(tǒng)相互結(jié)合，紅外控制系統(tǒng)要能夠結(jié)合機(jī)器人原理，使用紅外線在顏色不同的物理表面反射系數(shù)不同的特點(diǎn)，使用合適的紅外傳感器，從而使機(jī)器人能夠根據(jù)指定軌跡進(jìn)行運(yùn)行。本文中的機(jī)器人設(shè)置是根據(jù)黑色膠帶軌跡行走，在數(shù)據(jù)收集的地面中橫向貼黑色膠帶，使機(jī)器人能夠拍照收集信號，在機(jī)器人信號收集完成之后，通過上位機(jī)發(fā)送信號，使機(jī)器人能夠繼續(xù)前進(jìn)。在機(jī)器人完成所有信號收集之后，機(jī)器人就會回到初始的位置中，在上位機(jī)設(shè)置的下個巡機(jī)時間到了之后，機(jī)器人就會進(jìn)行全新的收集。機(jī)器人在設(shè)置軌道中進(jìn)行巡檢任務(wù)的時候，要對其中的障礙物進(jìn)行躲避，從而保證巡檢能夠順利的實(shí)現(xiàn)。利用紅外循跡法實(shí)現(xiàn)，能夠有效躲避運(yùn)行過程中的障礙物。

2.溫濕度檢測模塊

在選擇溫濕度檢測傳感器的過程中，要全面考慮其溫濕度檢測精度與響應(yīng)時間，對于此傳感器實(shí)現(xiàn)溫濕度監(jiān)測實(shí)驗(yàn)，在指定電力信息通信機(jī)房中，使用AM2302傳感器實(shí)現(xiàn)設(shè)計，因?yàn)榇藗鞲衅鲗τ跍貪穸鹊臋z測效果良好，能夠在智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)設(shè)計中使用。

3.視頻收集傳輸

在巡檢機(jī)器人移動過程中，要有效實(shí)現(xiàn)聲音、視頻等信息的實(shí)時參數(shù)，利用在指定時間和規(guī)定的區(qū)域范圍中，利用高清無線傳輸兩種視頻收集方案實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表示，有線傳輸因?yàn)橐苿舆^程中傳輸線的影響，降低了傳輸能力。所以使用高清收集WiFi傳輸方案，此種方案的傳輸移動較為靈活，并且能夠在規(guī)定時間中，擴(kuò)大收集區(qū)域，提高傳輸能力。

4.供電系統(tǒng)

在設(shè)計供電系統(tǒng)的過程中，主要包括電量檢測、輸出與報警三方面。其中電源輸出是利用物理連接和弱電繼電器方式實(shí)現(xiàn)，主要對機(jī)器人行走和設(shè)備供電路線規(guī)劃進(jìn)行控制。電量檢測系統(tǒng)利用傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，并且將其數(shù)據(jù)信號到主板傳輸，主板中的其他模塊能夠根據(jù)信號實(shí)現(xiàn)后續(xù)方案的創(chuàng)建，以此實(shí)現(xiàn)相應(yīng)檢測與報警功能。

5.云臺控制界面

獨(dú)立創(chuàng)建云臺控制，因?yàn)樵婆_是相應(yīng)設(shè)備主要創(chuàng)建的平臺，也是其功能實(shí)現(xiàn)的主要環(huán)節(jié)。并且針對云臺控制屬于本文研究系統(tǒng)的重點(diǎn)內(nèi)容。在此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的過程中，能夠成為可見光和紅外線的統(tǒng)一控制，并且利用設(shè)計參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同檢測點(diǎn)模式中具體參數(shù)的備案與完善，使機(jī)器人能夠?qū)υ婆_模式進(jìn)行自動調(diào)整。另外，利用前端控制方式完善機(jī)器人的特征識別，最后得到數(shù)據(jù)?；趫D像獲取，對系統(tǒng)檢測進(jìn)行完善。在檢測系統(tǒng)中利用數(shù)據(jù)處理界面設(shè)計實(shí)現(xiàn)。包括現(xiàn)場視頻窗口，云臺中的功能能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行控制和分析，有效掌握機(jī)房中設(shè)備的特征，之后將收集到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理界面進(jìn)行展現(xiàn)。

本文有效整合了信息機(jī)房中智能機(jī)器人的巡檢需求，以此實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的設(shè)計，有效掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，智能判斷機(jī)柜的使用情況和設(shè)備的狀態(tài)，及時處理故障告警信息。使用智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)信息機(jī)房的巡檢，能夠有效降低人力成本，避免人工巡檢過程中帶來的數(shù)據(jù)誤差。