CN109358576A - 自动化机房动力环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化机房动力环境监控系统，包括电网主站、主控制器、数据采集器、显示模块、空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器、无线通信模块、电源模块和报警模块，数据采集器的输入端通过RS232接口或RS4322接口分别与空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和水浸传感器连接，电源模块和报警模块均与主控制器；电源模块包括第一电阻、第一二极管、第一电容、第一三极管、第三电容、第二三极管、第二二极管、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第二电容、直流电源和电压输出端。本发明电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

自动化机房动力环境监控系统

技术领域

本发明涉及环境监控领域，特别涉及一种自动化机房动力环境监控系统。

背景技术

中心机房是整个信息系统的核心部分，为保证计算机系统和通讯网络的安全正常运行，与之配套的机房动力系统、环境系统、消防系统、保安系统必须时刻处于稳定正常受控状态，否则造成的后果不堪设想。因此对机房进行实时集中的监控，及时发现存在的隐患，做到少人直至无人值守极其必要。

机房动力环境监控系统是在总结国内外多套机房监控软件的基础上推出的技术更先进、功能更完善的最新一代机房监控软件，它集机房监控和机房管理于一体，突出体现整体智能机房的概念。

机房动力环境监控系统是指机房动力环境及图像集中监控管理系统，其监控对象主要是机房动力和环境设备等设备(如：配电、UPS、空调、温湿度、漏水、门禁、安防、消防、防雷等)。传统自动化机房动力环境监控系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统自动化机房动力环境监控系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能和防止信号干扰功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的自动化机房动力环境监控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自动化机房动力环境监控系统，包括电网主站、主控制器、数据采集器、显示模块、空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器、无线通信模块、电源模块和报警模块，所述数据采集器的输入端通过RS232接口或RS4322接口分别与所述空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和水浸传感器连接，所述数据采集器的输出端通过所述无线通信模块与所述主控制器连接，所述主控制器通过WebService接口与所述电网主站连接、用于获取所述电网主站上的UPS主机监控信息和蓄电池组监控信息，所述显示模块与所述主控制器连接、用于显示监控信息，所述电源模块与所述主控制器连接、用于供电，所述报警模块与所述主控制器连接、用于当所述监控信息发生异常时进行报警；

所述电源模块包括第一电阻、第一二极管、第一电容、第一三极管、第三电容、第二三极管、第二二极管、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第二电容、直流电源和电压输出端，所述电压输出端分别与所述第一三极管的发射极和第一电阻的一端连接，所述第一三极管的基极通过所述第三电容与所述第二三极管的集电极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一二极管的阴极、第一电容的一端和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第一二极管的阳极和第一电容的另一端均接地，所述第二三极管的发射极分别与所述第三电阻的一端和第二二极管的阴极连接，所述第三电阻的另一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极与所述微处理器连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第四电阻的一端和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地，所述第四电阻的另一端分别与所述直流电源和第二二极管的阳极连接，所述第三电容的电容值为380pF，所述第四电阻的阻值为43kΩ。

在本发明所述的自动化机房动力环境监控系统中，所述电源模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述电压输出端连接，所述第三二极管的阴极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三二极管的型号为S-352T。

在本发明所述的自动化机房动力环境监控系统中，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阴极与所述第三三极管的基极连接，所述第四二极管的阳极与所述微处理器连接，所述第四二极管的型号为E-822。

在本发明所述的自动化机房动力环境监控系统中，所述电源模块还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第一三极管的集电极连接，所述第五二极管的阴极分别与所述第四电阻的一端和第二电容的一端连接，所述第五二极管的型号为L-1822。

在本发明所述的自动化机房动力环境监控系统中，所述第一三极管和第二三极管均为PNP型三极管。

在本发明所述的自动化机房动力环境监控系统中，所述第三三极管为NPN型三极管。

在本发明所述的自动化机房动力环境监控系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本发明的自动化机房动力环境监控系统，具有以下有益效果：由于设有电网主站、主控制器、数据采集器、显示模块、空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器、无线通信模块、电源模块和报警模块，电源模块包括第一电阻、第一二极管、第一电容、第一三极管、第三电容、第二三极管、第二二极管、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第二电容、直流电源和电压输出端，该电源模块相对于传统自动化机房动力环境监控系统的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第四电阻用于进行限流保护，第三电容用于防止第一三极管与第二三极管之间的干扰，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

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为本发明自动化机房动力环境监控系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

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。

在本发明自动化机房动力环境监控系统实施例中，该自动化机房动力环境监控系统的结构示意图如图1所示。图1中，该自动化机房动力环境监控系统包括电网主站1、主控制器2、数据采集器3、显示模块4、空调监控模块5、配电监控模块6、温度传感器7、湿度传感器8、烟雾传感器9、水浸传感器10、无线通信模块11、电源模块12和报警模块13，其中，数据采集器3的输入端通过RS232接口或RS4322接口分别与空调监控模块5、配电监控模块6、温度传感器7、湿度传感器8、烟雾传感器9和水浸传感器10连接，空调监控模块5通过实时监控空调，能够诊断空调的实时运行状况，监控空调的压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器等部件的运行状态和参数；配电监控模块6对配电柜三相的相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、频率、功率因数、电度等参数和配电开关的状态进行监测。

温度传感器7用于对机房内的温度进行检测并将检测的温度值发送给数据采集器3，湿度传感器8用于对机房内的湿度进行检测并将检测的湿度值发送给数据采集器3，烟雾传感器9用于对机房内的烟雾浓度进行检测并将检测的烟雾浓度值发送给数据采集器3，水浸传感器10用于对机房内的水位进行检测并将检测的水位值发送给数据采集器3。

该自动化机房动力环境监控系统利用空调监控模块5、配电监控模块6、温度传感器7、湿度传感器8、烟雾传感器9和水浸传感器10分别对自动化机房中的空调、配电柜、温湿度、漏水、烟感的动力环境工作运行状态进行实时监控；同时通过电网主站1获取UPS主机和蓄电池组的监控信息，既能提高电网原有设备的有效利用率，节省成本，又能达到实时监控目的。

数据采集器3的输出端通过无线通信模块11与主控制器2连接，主控制器2通过WebService接口与电网主站1连接、用于获取电网主站1上的UPS主机监控信息和蓄电池组监控信息，显示模块4与主控制器2连接、用于显示监控信息。

由于电网主站1时刻在更新UPS主机监控信息和蓄电池组监控信息，因此主控制器2可以通过电网主站1获取UPS主机监控信息和蓄电池组监控信息，既符合相关电力监控系统安全防护规范、规定的要求，也能实现监控目的。

本实施例中，无线通信模块11为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

本实施例中，报警模块13与主控制器2连接、用于当监控信息发生异常时进行报警。报警模块13包括报警闪光灯和蜂鸣器(图中未示出)，报警闪光灯和蜂鸣器均与主控制器2连接。主控制器2内置监控程序，当监测到动力环境的参数超过某个安全值时，监控程序启动报警程序，使得报警闪光灯亮起来，并使蜂鸣器响起报警，从而及时将安全事件通知工作人员，该自动化机房动力环境监控系统能对电网自动化机房的动力环境进行实时监控，保证电网正常运行。

本实施例中，电源模块12与主控制器2连接、用于供电，图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块12包括第一电阻R1、第一二极管D1、第一电容C1、第一三极管Q1、第三电容C3、第二三极管Q2、第二二极管D2、第三电阻R3、第三三极管Q3、第四电阻R4、第二电容C2、直流电源VCC和电压输出端Vo，其中，电压输出端Vo分别与第一三极管Q1的发射极和第一电阻R1的一端连接，第一三极管Q1的基极通过第三电容C3与第二三极管Q2的集电极连接，第一电阻R1的另一端分别与第一二极管D1的阴极、第一电容C1的一端和第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与第二三极管Q2的基极连接，第一二极管D1的阳极和第一电容C1的另一端均接地，第二三极管Q2的发射极分别与第三电阻R3的一端和第二二极管D2的阴极连接，第三电阻R3的另一端与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极与主控制器2连接，第一三极管Q1的集电极分别与第四电阻R4的一端和第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端接地，第四电阻R4的另一端分别与直流电源VCC和第二二极管D2的阳极连接。

该电源模块12相对于传统自动化机房动力环境监控系统的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第四电阻R4为限流电阻，用于进行限流保护，第三电容C3为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第二三极管Q2之间的干扰，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三电容C3的电容值为380pF，第四电阻R4的阻值为43kΩ，当然，在实际应用中，第三电容C3的电容值可以根据具体情况进行相应调整，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是说，第三电容C3的电容值和第四电阻R4的阻值均以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，第二二极管D2和第三电阻构成负反馈电路，可以随时监测电压输出端Vo的变化，保证不受主控制器2的变化而变化。第二电阻R2、第一电容C1和第一二极管D1构成输出短路保护电路，当电压输出端Vo输出短路后，该电源模块12将自动保护，切断输出电源。

本实施例中，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为PNP型三极管，第三三极管Q3为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均为NPN型三极管，第三三极管Q3也可以为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块12还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与电压输出端Vo连接，第三二极管D3的阴极与第一三极管Q1的发射极连接。第三二极管D3为限流二极管，用于对第一三极管Q1的发射极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为S-352T，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块12还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阴极与第三三极管Q3的基极连接，第四二极管D4的阳极与主控制器2连接。第四二极管D4为限流二极管，用于对第三三极管Q3的基极电流进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为E-822，当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块12还包括第五二极管D5，第五二极管D5的阳极与第一三极管Q1的集电极连接，第五二极管D5的阴极分别与第四电阻R4的一端和第二电容C2的一端连接。第五二极管D5为限流二极管，用于对第一三极管Q1的集电极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五二极管D5的型号为L-1822，当然，在实际应用中，第五二极管D5也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

总之，本实施例中，该电源模块12相对于传统自动化机房动力环境监控系统的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块12中设有限流电阻和耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，包括电网主站、主控制器、数据采集器、显示模块、空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器、无线通信模块、电源模块和报警模块，所述数据采集器的输入端通过RS232接口或RS4322接口分别与所述空调监控模块、配电监控模块、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和水浸传感器连接，所述数据采集器的输出端通过所述无线通信模块与所述主控制器连接，所述主控制器通过WebService接口与所述电网主站连接、用于获取所述电网主站上的UPS主机监控信息和蓄电池组监控信息，所述显示模块与所述主控制器连接、用于显示监控信息，所述电源模块与所述主控制器连接、用于供电，所述报警模块与所述主控制器连接、用于当所述监控信息发生异常时进行报警；

所述电源模块包括第一电阻、第一二极管、第一电容、第一三极管、第三电容、第二三极管、第二二极管、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第二电容、直流电源和电压输出端，所述电压输出端分别与所述第一三极管的发射极和第一电阻的一端连接，所述第一三极管的基极通过所述第三电容与所述第二三极管的集电极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一二极管的阴极、第一电容的一端和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第一二极管的阳极和第一电容的另一端均接地，所述第二三极管的发射极分别与所述第三电阻的一端和第二二极管的阴极连接，所述第三电阻的另一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极与所述微处理器连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第四电阻的一端和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地，所述第四电阻的另一端分别与所述直流电源和第二二极管的阳极连接，所述第三电容的电容值为380pF，所述第四电阻的阻值为43kΩ。

2.根据权利要求1所述的自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，所述电源模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述电压输出端连接，所述第三二极管的阴极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三二极管的型号为S-352T。

3.根据权利要求2所述的自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阴极与所述第三三极管的基极连接，所述第四二极管的阳极与所述微处理器连接，所述第四二极管的型号为E-822。

4.根据权利要求3所述的自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第一三极管的集电极连接，所述第五二极管的阴极分别与所述第四电阻的一端和第二电容的一端连接，所述第五二极管的型号为L-1822。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，所述第一三极管和第二三极管均为PNP型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，所述第三三极管为NPN型三极管。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的自动化机房动力环境监控系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。