技术摘要：
本发明公开了一种机房IT设备故障机柜U位定位系统及方法，包括巡检控制模块、图像处理模块、故障灯U位计算模块以及至少一个机器人，所述巡检控制模块用于对机器人进行巡检任务调度、控制机器人采集机柜图像以及将采集的机柜图像传输给图像处理模块，所述图像处理模块用  全部
背景技术：
随着云计算、大数据的发展，数据中心规模越来越大，机房IT设备越来越多，为了 掌握大量IT设备的整体健康状况，对故障设备及时进行维护和替换，保障设备的正常运行， 对能及时检测并定位IT设备故障尤为重要。 传统方法是通过人工巡检机房里每个机柜每台IT设备的故障灯，从而靠肉眼识别 故障灯所处在机柜的哪个U位，运维人员需要定期巡检和反馈，工作量大，非常耗费时间和 人力，如果人为因素未能及时记录故障信息，容易漏检或错检，同时没有对每次巡检结果进 行存档。由于上述原因，近年来，有一种采用带升降机械臂的机房巡检移动设备替代人工巡 检，通过机械臂上安装的摄像头从下往上逐排扫描拍摄机柜中的设备，然后使用图像处理 技术来检测图像中的故障灯，这样同样可以实现检测和定位IT设备故障。但是机械臂成本 高、操作复杂，一个机柜需要对机械臂设置多个高度来逐个对设备拍照，配置工作量大、操 作复杂，同时移动设备在机柜前停留时间较长、巡检效率低。
技术实现要素：
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种机房IT设备故障机柜U位定位系统， 本发明还提供了一种基于所述机房IT设备故障机柜U位定位系统的方法。 本发明克服其技术问题所采用的技术方案是： 一种机房IT设备故障机柜U位定位系统，包括巡检控制模块、图像处理模块、故障 灯U位计算模块以及至少一个机器人，所述巡检控制模块用于对机器人进行巡检任务调度、 控制机器人采集机柜图像以及将采集的机柜图像传输给图像处理模块，所述图像处理模块 用于检测机柜图像中故障灯的位置并反馈给巡检控制模块，所述巡检控制模块还用于将故 障灯的位置坐标信息传输给故障灯U位计算模块，所述故障灯U位计算模块用于计算故障灯 所在机柜的U位信息并将故障灯所在机柜的U位信息反馈给巡检控制模块。 进一步地，所述巡检控制模块内至少设有巡检任务调度模块和机器人路径规划模 块。 进一步地，每个机器人上设有： 导航模块，用于实现机器人的导航； 测距装置，用于测量机器人与待测机柜之间的距离； 至少一列摄像头，每一列摄像头自下而上等间距设有若干个，用于对待测机柜进 行拍摄；以及， 工控机，用于接收巡检控制模块的巡检任务调度指令和采集图像指令，控制摄像 头进行拍摄以及将摄像头拍摄的机柜图像反馈给巡检控制模块。 4 CN 111604916 A 说　明　书 2/5 页 进一步地，摄像头设有两列，该两列摄像头背对且对称设置。 本发明还提供了一种基于上述所述的机房IT设备故障机柜U位定位系统的U位定 位方法，包括如下步骤： S1、机器人移动至待测机柜的前方； S2、机器人测量机器人与待测机柜之间的距离； S3、机器人上的摄像头对待测机柜进行拍摄，获得待测机柜的图像； S4、判断拍摄的机柜图像中是否有故障灯亮起，若有，检测故障灯的位置并执行下 一步； S5、计算故障灯所在机柜的U位。 进一步地，步骤S1具体包括：机器人通过内部导航模块导航至待测机柜的正前方， 并使得其中一列摄像头正对待测机柜。 进一步地，步骤S2具体包括：机器人通过安装于机器人上的测距装置测量测距装 置与待测机柜的柜门之间的距离，记为d1。 进一步地，步骤S4具体包括：通过图像处理模块检测机柜图像中故障灯的位置，并 具体到故障灯在机柜图像中的垂直方向像素，将故障灯在机柜图像中的垂直方向像素记为 yp。 进一步地，步骤S5具体包括： S51、设摄像头安装位置与地面之间的高度为hf，摄像头安装偏移角度为β，摄像头 垂直方向的广角和分辨率参数分别为α和pt， S52、根据测距装置与摄像头之间的横向距离d2，以及机柜中IT设备与机柜柜门的 距离d3，计算出摄像头与IT设备之间的横向距离d： d＝d1-d2 d3 S53、根据图像坐标与空间坐标转换算法，计算故障灯离地面的高度： 根据摄像头安装偏移夹角β和摄像头与IT设备之间的横向距离d，计算出摄像头与 图像中心点的横向距离d4： d4＝d·cosβ 求出摄像头与图像中心点的连线与故障灯位置的夹角α1： α1＝arctan(tan(α/2)·(pt/2-yp)/(pt/2)) 根据摄像头与图像中心点的连线与故障灯位置的夹角α1以及摄像头偏移角β，得 出故障灯与摄像头水平方向的夹角α2： α2＝α1 β 根据三角正切函数从而计算出故障灯与摄像头之间的水平物理高度h1： h1＝d·tanα2 再加上摄像头安装高度hf，计算出故障灯离地面高度h： h＝h1 hf 综上得出： h＝(d1-d2 d3)·tan(arctan(tan(α/2)·(pt/2-yp)/(pt/2)) β) hf S54、根据故障灯离地面高度h、机柜底座高度hr以及每1U的高度hu，计算出故障灯 所在U位： 5 CN 111604916 A 说　明　书 3/5 页 n＝(h-hr)/hu。 进一步地，当摄像头的中心点偏移朝上，设偏移角β为正数；当摄像头的中心点偏 移朝下，设偏移角β为负数；当摄像头的中心点不偏移，则偏移角β为零。 本发明的有益效果是： 1、可以实现对IT设备故障的检测和U位快速定位，降低故障定位所花费的时间，提 高数据中心IT设备故障定位效率。 2、与带机械臂的巡检机器人相比，故障定位效率可以提高5倍以上。 3、与带机械臂的巡检机器人相比，可以节省30％以上成本。 4、无需调整摄像头的拍摄高度，配置简单，实施方便。 5、减少摄像头拍摄照片的数量，同时降低了计算配置资源，提高机器人巡检效率。 6、同一个机器人不仅可以实现故障U位定位，还可以实现日常巡检等功能，减轻运 维人员故障定位巡检压力。 附图说明 图1为本发明的机房IT设备故障机柜U位定位系统的原理图。 图2为本发明的机柜及机器人的结构示意图。 图3为本发明的机器人采集其中一个故障灯时的结构示意图。 图4为本发明的机房IT设备故障机柜U位定位系统的U位定位方法的流程示意图。 图中，1、地面；2、待测机柜；3、机器人；4、测距装置；5、摄像头；6、故障灯；7、1U高 度；8、机柜底座。