摘要：本文针对我单位机房设备未能实现动态监管这一问题，以前沿的管理理念和先进的信息化管理技术为研究对象，拟采取三维可视化展示平台，通过研究数据获取和通讯技术，探讨数据源连接切换机制，形成虚拟设备和真实实验设备的数据同步，以此实现对虚拟设备监测从而达到对真实设备监测功能。

关键词：传感技术；三维可视化；实验室管理

0 引言

2011 年我院改建，由兵种院校跃升为军种院校，教学保障任务增加，机房规模也随之加大。传统的机房管理方式主要以人工再结合类门禁卡系统来实施的，但现在机房数量庞大，并且每个机房都有大量的贵重实验设备，如果还是使用传统管理方式，势必会出现工作效率不高，管理不到位等问题。如何更加有效的对机房及各类实验设备进行有效监管呢？经过大量的研究分析后得出的结论是：对机房管理应突破传统管理理念，结合先进的传感技术，依托三维可视化操作平台，开发一套可触可控的高度智能化三维可视化机房管理系统势在必行。

1 机房可视化管理系统设计方案

1.1 系统建设目标

机房可视化管理系统的总体设计目标是为机房设备管理提供一种基于三维可视化的管理系统。该系统可以为机房实验设备管理提供具有高度临场感的可视化平台，在此平台上可以随时了解实验设备分布构成情况、实验设备相关属性信息等，并可以和机房高灵敏度监控摄像系统结合，真正做到实验设备管理和人员管理融合，使机房管理工作更加行之有效。

1.2 系统总体结构

系统总体结构如图所示。其中数据层部署在服务器端，可视化展示平台则通过以c/s 桌面应用、组件、b/s 客户端混合方式提供应用，并融合了机房刷卡系统、高灵敏度机房摄像系统。c/s 桌面应用主要用于三维虚拟场景和数据配置、处理和维护，b/s 应用主要提供给机房管理人员实施网络化远程监测管理。

1.3 三维可视化建模方法

近些年，虚拟技术和三维可视化技术发展比较迅速，已经相当成熟，对于三维地形地貌模型，主要是利用数字高程模型（DEM）和数字正射影（DOM），建立地面的三维场景。其主要流程是：首先获取所研究区域高程点数据源，根据地形情况，较为平坦地区建立格网DEM，地形起伏比较大的首先生成TIN, 然后转换为DEM，再将两种DEM 进行拼接，生成所研究区域的实际DEM，其次获取研究区域的各种地面物体模型，对DEM 进行叠加； 最后调整各地面模型布局参数等，就可以得到整个实验室外的三维场景模型。

对于机房内部设备模型建立起来比较简单，对于公共常见设备，最直接有效的途径是通过互联网下载相关设备模型数据；对于我单位内机房特有的设备我们可以借助3DMAX 建立模型，最后整合形成完整的三维全景虚拟模型。

1.4 关键技术

1.4.1

脚本（script）：是一套程序作为一个事件级联的一部分执行，脚本可以接受事件，处理事件中的信息，还可以产生基于处理结果的输出事件。

路由（route）：是产生时间和接受事件的节点之间的连接通道，路由不是节点，路由说明是为了确立被指定的域的事件之间路径而认为设定的框架，在VRML 文件中路由说明与所在位置无关，它既可以在源节点之前，也可以在目标节点之后，在一个节点中进行说明，与该节点无任何关系。

1.4.2 数据通信技术

本系统借鉴大型成熟公司常采用的IEC61850 的通讯方式， 这种通信方式可以使该系统与我单位机房的被检测设备实现直接的互操作性，大大节约了系统工程化、开发、集成、维护的时间和费用，提高了系统运行的可靠性和快速反应能力，使系统运行的灵活性也大大提高。

1.4.3 数据源连接技术

系统数据库是用于存放现场实时数据参数的数据库。它是实时数据显示、界面操作、报表打印等操作的参数来源，是前置规约数据解析的重要数据，也是整个可视化实验室管理系统安全稳定运行的基础。

ADO 技术高速灵活，让应用者完全实现对数据库的控制，利用ADO 对象开发应用程序，无疑是最完美的选择。使用ADO 连接数据库的代码如下：

connectionPtr pConn;

HRESULT

hr=pConn.CreateInstance(“ADODB.Connection”);

If(SUCCEEDED(hr))

pConn

Open(“Provider=SQLOLEDB.1;Server=ServerName;

P a s s w o r d = a d o d b a ; ; U s e r I D = s a ; I n i t i a l Catalog=Database Name”,” ”, ” ”,adModeUnknown);

Open 方法用于Connection 对象打开数据库的连接。

2 系统功能

三维可视化机房管理系统突破了传统的机房管理理念，系统将是一个基于B/S 模式的三维可视化实验室监控管理平台。综合利用了传感技术、三维可视化技术和三维建模、网络通信技术、数据库技术及vc++ 面向对象编程方法。根据此方案设计的基于传感技术的三维可视化实验室监控管理系统能够充分利用内联网资源，对实验室各重要实验设备进行远程实时有效的监管，对改革当前实验室管理现状具有重大意义，也将是未来实验室管理发展的趋势。主要功能如下：

2.1 三维可视化的操作平台

采用先进成熟的三维可视化技术对实验室各主要实验设备进行精细三维建模，还原现场真实场景和设备的空间组织关系，使用户在电脑上就可以浏览整个机房，如同亲临现场，形象直观。

2.2 可视化跟踪监测

通过三维可视化平台，依托传感技术和数据通信技术将三维模拟设备与机房真实设备绑定，通过鼠标操作即可实时获取真实实验设备的相关信息属性数据，工作状态参数。

2.3 web 浏览功能

web 浏览功能是机房可视化系统的一项重要功能，通过web 发布和浏览，用户可以充分利用内联网资源，在浏览器上远程巡游实验室各个机房及查看某机房内实验设备的实时信息等。

3 结束与展望

本文以单位实验室机房为研究对象，突破传统实验室管理模式提出了基于三维可视化的管理平台，依托传感技术、数据通信技术和网络技术等，将实验室管理从传统的人员亲自巡查管理模式带入三维可视化的网络管理模式来，对重要实验设备真实做到可跟踪监控，排除了安全隐患，大大提高了管理效率。下一阶段主要工作是实现上述功能模块的基础上对系统进行健全和扩展，主要设想有：

（1）可视化安防系统

在三维场景中展示各种报警探头的安装位置，通过与安防及门禁系统的集成接口，实时获取各报警探头的动态信息，直观掌握实验室布防情况。

（2）仿真培训

系统运用三维动画、VR 虚拟现实等技术，在三维全景实验室的基础上，对实验设备标准化作业、安全演练培训等进行全过程动画仿真。

参考文献

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