CN104701762A - 一种机房配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机房配电柜，配电柜包括：电源模块，配电柜参数采集模块，环境参数采集模块，通讯模块及主控模块；电源模块，配电柜参数采集模块，环境参数采集模块，通讯模块均与主控模块相连接；电源模块，用于将输送到配电柜的输入供电输出到负载进行供电；配电参数采集模块，与配电柜电路相连接，采集配电柜内的电路参数；环境参数采集模块，用于采集配电柜内的环境参数；主控模块，接收采集到的电路参数、环境参数；通讯模块，用于将电路参数、环境参数传输到外部服务器，并将接收外部服务器的监控指令发送到主控模块。

Description

一种机房配电柜

技术领域

本发明涉及监控技术，具体的讲是一种机房配电柜。

背景技术

目前，精密配电柜在各类计算机机房领域中已经被广泛采用，但是现有技术中采用的进行配电监控的精密配电柜仍然存在一定的缺陷。

存在结构和加工方法的缺陷：传统配电柜大多采用焊接工艺，把相互关联的零部件，采用焊接的方式连接牢固，虽然加工方便，坚固可靠，但使用上不可调整、不灵活，误差大，容易出现变形，美观度也比较差。传统配电柜大多元器件是安装在柜体中固定的位置，柜体的内部如果要更换元件需要采用专用的工具，拆卸，尤其是负载端子接线容易造成维护人员误操作。

存在配电功能上的缺陷：1、大多数配电柜只侧重于单个支路总电量的监测，不支持具体到某个服务器(设备级)电量的监测，在安全性以及节能方面都有一定影响。2、当市电中断不间断电源(UPS)采用电池供电的时候，鉴于UPS配置的蓄电池放电时间有限，特别是当没有自带发电途径的前提下，有必要将重要负载和次要负载做一个划分，在电池电量逐步降低的情况下，应优先确保对重要负载的供电，并自动切断其他次要的负载供电。目前的配电柜都不具备该项功能。3、配电柜内的微环境一般很少受到重视，尤其是对柜内的温度变化或元器件发热情况。当内部温度过高时将会影响所有电气设备(或元器件)的绝缘性能，甚至导致不能正常的使用(严重的会引发电路的短路或火灾发生)，因此需要对内部温度有效监测。4、一般的配电柜电源(支路)输出设计都是通过端子排(包括零排和地排)与负载(PDU)连线，这样会由于操作人员的疏忽造成线缆不能完全固定，松动，造成安全隐患，不利于后期的维护。同时由于器件或连接点的发热也会造成紧固件的松动。还有，一般配电柜在增加支路连接时由于各端子排的排布局限问题，而不得不采用停电模式下的连接施工。

发明内容

本发明实施例提供了一种机房配电柜，配电柜包括：电源模块，配电柜参数采集模块，环境参数采集模块，通讯模块及主控模块；所述电源模块，配电柜参数采集模块，环境参数采集模块，通讯模块均与主控模块相连接；其中，

所述电源模块，用于将输送到配电柜的输入供电输出到负载进行供电；

所述配电参数采集模块，与配电柜电路相连接，采集配电柜内的电路参数；

所述环境参数采集模块，用于采集配电柜内的环境参数；

所述主控模块，接收采集到的所述电路参数、环境参数；

所述通讯模块，用于将所述电路参数、环境参数传输到外部服务器，并将接收外部服务器的监控指令发送到主控模块。

优选的，本发明实施例中，环境参数采集模块包括：温湿度传感器，门禁装置，烟雾传感器，水浸传感器及环境参数监控主机，所述温湿度传感器，门禁装置，烟雾传感器，水浸传感器均通过环境参数监控主机与主控模块相连接；其中，

所述温湿度传感器，采集配电柜内的温湿度参数；

所述门禁装置，采集配电柜门禁数据；

所述烟雾传感器，采集配电柜内的烟雾参数；

水浸传感器，采集配电柜内的水浸参数；

所述环境参数监控主机，用于将所述温湿度参数，门禁参数，烟雾参数及水浸参数发送到主控模块。

优选的，本发明实施例中机房配电柜还包括：

报警模块，与所述主控模块相连接，用于进行声光报警。

优选的，本发明实施例中，电源模块包括：不间断电源和蓄电池。

优选的，本发明实施例中，电路参数包括电压，电流，功率，功率因数，电能，开关量参数。

优选的，本发明实施例中，机房配电柜还包括：浪涌保护器，输送到配电柜的输入供电通过所述浪涌保护器传输到电源模块的输入开关。

优选的，本发明实施例中，配电柜还包括：

热插拔连接器，配电柜负载通过热插拔连接器与配电柜的相连接。

优选的，本发明实施例中，机房配电柜还包括：

可编程控制器，与所述的电源模块的不间断电源的输出开关相连接，以实现对配电柜负载的分时控制。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种机房配电柜的框图；

图2为本发明实施例中环境参数采集模块的结构框图；

图3为本发明实施例中机房配电柜的示意图；

图4为本发明实施例中机房配电柜的示意图；

图5为本发明一实施例的一种机房配电监控系统架构图；

图6为本发明实施例中配电管理连接示意图；

图7为本发明实施例中实现环境参数采集模块功能的环境监控单元示意图；

图8为本发明一实施例连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种机房配电柜，如图1所示，本发明的配电柜包括：电源模块101，配电柜参数采集模块102，环境参数采集模块103，通讯模块104及主控模块105；电源模块101，配电柜参数采集模块102，环境参数采集模块103，通讯模块104均与主控模块105相连接；其中，

电源模块101，用于将输送到配电柜的输入供电输出到负载进行供电；

配电参数采集模块102，与配电柜电路相连接，采集配电柜内的电路参数；

环境参数采集模块103，用于采集配电柜内的环境参数；

主控模块105，接收采集到的所述电路参数、环境参数；

通讯模块104，用于将所述电路参数、环境参数传输到外部服务器，并将接收外部服务器的监控指令发送到主控模块。本发明实施例中，电路参数可包括电压，电流，功率，功率因数，电能，开关量参数。

优选的，本发明实施例中，如图2所示，环境参数采集模块103包括：温湿度传感器1031，门禁装置1032，烟雾传感器1033，水浸传感器1034及环境参数监控主机1035，所述温湿度传感器1031，门禁装置1032，烟雾传感器1033，水浸传感器1034均通过环境参数监控主机1035与主控模块105相连接；其中，

温湿度传感器1031，采集配电柜内的温湿度参数；

门禁装置1032，采集配电柜门禁数据；

烟雾传感器1033，采集配电柜内的烟雾参数；

水浸传感器1034，采集配电柜内的水浸参数；

环境参数监控主机1035，用于将上述装置采集的温湿度参数，门禁参数，烟雾参数及水浸参数发送到主控模块105。

优选的，如图3所示，本发明实施例中机房配电柜还包括：

报警模块106，与所述主控模块相连接，用于进行声光报警。

本发明实施例中，电源模块包括：不间断电源和蓄电池。

如图4所示，本发明实施例中，机房配电柜还包括：浪涌保护器，输送到配电柜的输入供电通过所述浪涌保护器传输到电源模块的输入开关。

优选的，本发明实施例中，配电柜还包括：

热插拔连接器，连接到配电柜的配电柜负载通过热插拔连接器与配电柜的相连接。

本发明实施例中，机房配电柜还包括：

可编程控制器，与所述的电源模块的输出开关或电源模块不间断电源的输出开关相连接，以实现对配电柜负载的分时控制。

图5是本发明一实施例的一种机房配电监控系统架构图，系统分为8个功能单元，分别是环境监测，配电管理，扩展接口，故障告警，触摸控制，远程通讯，无线通讯，空调控制接口，其中，环境监测主要用来监测柜内外的温湿度，烟感，水浸等参数，并带有门禁管理功能。有效调控保护柜内设备的稳定运行。配电管理除了具有主路，支路的全电量参数监测功能外，还增加了分时控制功能，通过控制器来有效分配负载的工作状态以及工作时间，提高了负载的能效比，使不间断电源(UPS)在蓄电池提供供电时，整个配电系统的电量供应得到更合理的分配，延长蓄电池的供电时间。扩展接口的设计主要是为升级设备服务的，也可以在原有接口出现故障的时候适时替换，减短维护的时间。故障告警主要是给系统提供短信和声光告警途径，通知现场维护人员及时检修。触摸控制用于现场操作人员对设备参数的查阅及正常维护，更人性化，简洁化。远程通讯用于外网的接入，通过TCP/IP协议与客户端进行数据交互。无线通讯是有线通讯的有效补充，增加备选途径，增强网络的可靠性。空调控制接口主要是用于柜内设备与空调的联动，当柜内以及柜外温度升高或降低到异常值时，通过控制器计算处理，有效调节空调的风量。

图6为本发明实施例中配电管理连接示意图，市电经市电输入开关输送到配电柜，再通过UPS输入开关输送到UPS，最后经过UPS输出开关传达到分配断路器给负载供电，在市电输入和UPS输入之间接有浪涌保护器，用于防雷保护。

其中，工业PLC与UPS输出开关相连接，主要用于信号采集以及分时控制，本实施例中PLC利用RS232，RS485总线(如图6中虚线所示)与功率采集设备、UPS、人机界面相连接，功率采集设备也通过RS232/RS485采集数据，以实现采集数据，根据现场采集到的数据控制断路器的通断，并通过触摸屏显示系统即时状态信息。当系统出现故障通过声光报警响应。

本实施例中配电部分的监控主要包括主路采集，支路采集以及分时控制三大功能，主路采集主要采集主路的电压，电流，功率，功率因数，电能，开关量等参数；支路采集主要采集支路负载电压，电流，功率，功率因数，电能，开关量等参数(当采用iPDU供电时，可以做到设备级的精确管理与数据采样)；分时控制模块可实现对一路或多路常用电输入输出低压供配电系统及由各种备用电源组成的应急低压供配电系统实现监测、控制与管理，并可实现对UPS等各备用电源输出负荷进行优化管理。配电管理系统具备便于用户对低压供配电系统监控管理，并具有适合用户需求的友好的工业级人机界面。配电管理系统可以对输入配电系统，包括UPS和交流负载等设备实现运行监测管理、工况监测及失效检测。配电管理系统可以对输出分路控制部件(负载可以留出12个接口来，作为控制反馈)实现运行监测管理、工况监测，并根据负载等级不同进行分时分级管理。

配电管理系统的监控系统能与UPS之间可以进行实时通讯,方便进行UPS的工作状况及电池状态的读取，并可以实现动力环境的集中监控。

配电管理系统设置配电系统的模拟显示，有友好的运行管理人机界面。并配备PLC手掌编程器，方便在用户处的程序修改及升级。

图7本发明实施例中实现环境参数采集模块功能的环境监控单元示意图，在配电柜内增加环境监测功能，将烟雾传感器、漏水传感器、温湿度传感器，门禁，水浸传感器接到主机，实时监测柜内的环境参数，并上传到远程终端。本发明实施例中主机采用Sitemate机房动力环境综合网络监控主机，集UPS监控与扩展动力环境于一身的网络监控主机。该产品采用目前19英寸机架式设计风格，220V交流直接供电(配电输入采用三相380V交流)，更符合现代机房的设计要求。另外产品还支持16路开关量检测、8路0-5V模拟量采样输入和5路继电器输出控制，极大满足了中小机房的监控需求，是建设现代无人值班守机房的最佳选择。

本发明实施例中，将设置计算机、Sitemate和UPS依图8所示进行连接，采用9F/9M RS232连接电缆一头连接UPS，另一头连接Sitemate的UPS通讯接口；另外，用网线将Sitemate连入网络。如果需要连接其他功能扩展附件，则将网线一头连接Sitemate的RS422口，另一头通过直通网线连接功能扩展附件。

本发明实施例优点如下：

1、通过传感器实时了解配电柜温湿度的变化，并加以调节。

2、检测配电柜是否漏水，更好的保护柜内元件防护性能。

3、更好提高配电柜安全性能，防止维护人员打开柜门误操作。

本发明实施例中柜体端子采用热插拔连接器替代。优点：可热插拔连接器便于维护，提高了维护的方便性，同时与传统端子比较，不用锁螺丝，消除了端子因螺丝松动产生的故障。通过485或RJ45接口与后台终端连接。优点：通过人机界面可以直观的显示配电信息，便于维护人员操作，通讯端口采用DB9针以及RJ45口，可以通过不同的方式与后台通讯。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种机房配电柜，其特征在于，所述的配电柜包括：电源模块，配电柜参数采集模块，环境参数采集模块，通讯模块及主控模块；所述电源模块，配电柜参数采集模块，环境参数采集模块，通讯模块均与主控模块相连接；其中，

所述电源模块，用于将输送到配电柜的输入供电输出到负载进行供电；

所述配电参数采集模块，与配电柜电路相连接，采集配电柜内的电路参数；

所述环境参数采集模块，用于采集配电柜内的环境参数；

所述主控模块，接收采集到的所述电路参数、环境参数；

所述通讯模块，用于将所述电路参数、环境参数传输到外部服务器，并将接收外部服务器的监控指令发送到主控模块。

2.如权利要求1所述的机房配电柜，其特征在于，所述环境参数采集模块包括：温湿度传感器，门禁装置，烟雾传感器，水浸传感器及环境参数监控主机，所述温湿度传感器，门禁装置，烟雾传感器，水浸传感器均通过环境参数监控主机与主控模块相连接；其中，

所述温湿度传感器，采集配电柜内的温湿度参数；

所述门禁装置，采集配电柜门禁数据；

所述烟雾传感器，采集配电柜内的烟雾参数；

水浸传感器，采集配电柜内的水浸参数；

所述环境参数监控主机，用于将所述温湿度参数，门禁参数，烟雾参数及水浸参数发送到主控模块。

3.如权利要求1所述的机房配电柜，其特征在于，所述的机房配电柜还包括：

报警模块，与所述主控模块相连接，用于进行声光报警。

4.如权利要求1所述的机房配电柜，其特征在于，电源模块包括：不间断电源和蓄电池。

5.如权利要求1所述的机房配电柜，其特征在于，所述的电路参数包括电压，电流，功率，功率因数，电能，开关量参数。

6.如权利要求1所述的机房配电柜，其特征在于，机房配电柜还包括：浪涌保护器，输送到配电柜的输入供电通过所述浪涌保护器传输到电源模块的输入开关。

7.如权利要求2所述的机房配电柜，其特征在于，所述的配电柜包括：

热插拔连接器，配电柜负载通过热插拔连接器与配电柜的相连接。

8.如权利要求4所述的机房配电柜，其特征在于，机房配电柜还包括：

可编程控制器，与所述的电源模块的不间断电源的输出开关相连接，以实现对配电柜负载的分时控制。