CN110265888B - Pdu电源控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PDU电源技术领域，具体公开了PDU电源控制系统，包括电源，还包括：通讯模块，用于接收控制指令；控制模块，用于从通讯模块获取控制指令，基于控制指令发送控制信号；驱动模块，用于接收控制信号，基于控制信号控制电源的通断。采用本发明的技术方案能解决现有技术中PDU电源无法自动控制的问题。

Description

PDU电源控制系统

技术领域

本发明涉及PDU电源技术领域，特别涉及PDU电源控制系统。

背景技术

PDU是英文power distribution unit的缩写，即电源分配单元，也就是我们常说的机柜用电源分配插座，PDU是为机柜式安装的电气设备提供电力分配的产品。

通过使用PDU电源，可使安装在标准机柜中用电设备的电源安全性大大提高，满足了重要设备电源输入的可靠性要求。但是，目前市面上的PDU电源大多通过手动开关进行控制，要用户现场观察并手动切换开关，控制方式比较单一，具有一定局限性，同时也无法实时监测各用电设备的电压电流等运行情况。

为此，需要一种能对PDU电源进行自动控制的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供PDU电源控制系统，以解决现有技术中PDU电源无法自动控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

PDU电源控制系统,包括电源，还包括：

通讯模块，用于接收控制指令；

控制模块，用于从通讯模块获取控制指令，基于控制指令发送控制信号；

驱动模块，用于接收控制信号，基于控制信号控制电源的通断。

基础方案原理及有益效果如下：

传统PDU电源为便于安装在内部空间布局有限的机柜中，未嵌入智能控制系统，电源插座的通断需要手动控制；本方案中，将通讯模块、控制模块和驱动模块进行模块化设计，在保留传统PDU的框架结构的情况下便利的嵌入了控制系统，实现了远程自动控制的功能。

进一步，控制指令包括上电和下电；控制模块获取上电或下电的控制指令后，向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号。

通过上电和下电控制指令，实现了对电源的远程控制。

进一步，控制指令还包括延时上电和延时下电；控制模块获取延时上电或延时下电的控制指令后，开始计时，在计时结束后向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号。

方便对电源进行延时的上电和下电控制。

进一步，控制指令还包括定时上电和定时下电；控制模块获取定时上电或定时下电的控制指令，在达到定时的时间后，向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号。

方便对电源进行定时的上电和下电控制。

进一步，驱动模块包括若干继电器，每一继电器用于控制一路电源的通断。

便于对每一路电源进行单独控制。

进一步，还包括设置于每一路电源上的ADC芯片，ADC芯片用于检测用电设备的用电信息；将用电信息发送至控制模块；用电信息包括连接时间，电压信息、电流信息和消耗功率信息。

设置ADC芯片后，便于获取用电设备的用电信息。

进一步，还包括显示模块，显示模块与控制模块信号连接，显示模块用于显示用电信息。

便于用户通过显示模块直观的了解目前用电设备的用电信息。

进一步，通讯模块包括以太网卡芯片；以太网卡芯片还用于为用户设备提供局域网数据交换功能。

通过以太网卡芯片，用户设备能便捷的进行数据交换。

进一步，通讯模块、显示模块和驱动模块均通过屏蔽电缆与控制模块连接。

屏蔽电缆能屏蔽干扰信号，提高通信的可靠性。

进一步，控制模块包括STM32系列微控制器。

STM32系列微控制器功耗低，具有门数少，中断延迟小，调试容易等优点。

附图说明

图1为PDU电源控制系统实施例一的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1所示，PDU电源控制系统，包括通讯模块、控制模块、驱动模块、控制端、显示模块、ADC芯片和温湿度传感器。通讯模块、显示模块、驱动模块均通过屏蔽电缆与控制模块连接。

通讯模块用于接收来自于控制端的控制指令；具体的，通讯模块包括以太网卡芯片；通过以太网芯片连接以太网接收来自于控制端的控制指令；以太网卡芯片还用于为用户设备提供局域网数据交换功能。以太网卡芯片包括若干网络接口，本实施例中具体为RJ45网络接口，用户设备的网线接入网络接口中以连接局域网从而实现局域网数据交换功能。控制端可以是智能手机或PC机，本实施例中，控制端为智能手机，智能手机连接以太网与通讯模块进行通信。

控制模块用于从通讯模块获取控制指令，基于控制指令发送控制信号；控制指令包括上电和下电,延时上电和延时下电，定时上电和定时下电；本实施例中，控制模块采用STM32系列微控制器。

驱动模块用于接收控制信号，基于控制信号控制电源的通断。具体的，控制模块获取上电或下电的控制指令后，向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号；控制模块获取延时上电或延时下电的控制指令后，开始计时，在计时结束后向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号；控制模块获取定时上电或定时下电的控制指令，在达到定时的时间后，向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号。本实施例中，驱动模块包括若干继电器，每一继电器用于控制一路电源的通断。

ADC芯片和温湿度传感器均与控制模块信号连接。ADC芯片设置于每一路电源上，ADC芯片用于检测用电设备的用电信息；将用电信息发送至控制模块；用电信息包括连接时间，电压信息、电流信息和消耗功率信息。显示模块与控制模块信号连接，显示模块用于显示用电信息。本实施例中，显示模块为LED显示屏。

温湿度传感器用于检测外部的温度信息和湿度信息；将温度信息和湿度信息发送至控制模块。本实施例中温湿度传感器采用DHT22型单总线数字温湿度传感器。

实施例二

PDU电源控制系统，与实施例一的区别在于，通信模块还用于获取用户设备的数据交换信息；将数据交换信息发送至控制模块，控制模块基于数据交换信息判断是否出现网络异常；本实施例中，网络异常包括连接断开和连接超时。

如果出现网络异常，控制模块向驱动模块发送重启的控制指令，驱动模块基于重启的控制指令断开该用户设备的电源，再连通该用户设备的电源，达到重启的目的。通过对用户设备进行重启操作，有助于用户设备恢复正常状态。

当用户设备经过一次重启后，再次出现网络异常时，控制模块用于判断两次网络异常的间隔时间，如果间隔时间大于阈值α，控制模块按照第一次出现网络异常的步骤进行处理；间隔时间大于阈值α证明该用户设备已运行较长的时间，需要再次进行重启操作。

当间隔时间小于阈值α时，控制模块获取本通信模块下其他用户设备的数据交换信息，判断其他用户设备是否出现网络异常；如果出现异常，判断为网络故障；如果其他用户设备未出现网络异常，获取相邻通信模块下的用户设备的数据交换信息并判断是否出现网络异常，如果出现异常，判断为网路故障。本实施例中,相邻通信模块是指同一机柜或同一机房下,安装于其他PDU电源中的通信模块。

当控制模块判断为网路故障时，不对用户设备进行重启。

当本通信模块下其他用户设备未出现网络异常且相邻通信模块下的用户设备也未出现网络异常时，控制模块获取该用户设备的电源状态信息，判断电源状态信息是否出现异常，如果出现异常，控制模块向电源开关模块发送重启的控制指令。

当电源状态信息未出现异常时，控制模块获取温度信息和湿度信息，判断温度信息和湿度信息是否异常，如果出现异常；控制模块向电源开关模块发送下电的控制指令同时控制模块基于通信模块向控制端发送环境异常的信息。断开用户设备的电源能避免用户设备运行在异常的温度和湿度下，造成内部元器件的损坏。发送环境异常的信息便于管理人员对外部环境进行改善，为用户设备提供一个适宜的工作环境。

控制模块还用于记录用户设备出现网络异常时温度信息、湿度信息、电压信息、电流信息、消耗功率信息和时间信息；为每一个信息设置不同的权重值，本实施例中，温度信息、电压信息、电流信息和消耗功率信息的权重值均为1，时间信息和湿度信息的权重值为0.5；在其他实施例中可以根据实际情况进行调整。

控制模块将一用户设备出现网络异常时温度信息、湿度信息、电压信息、电流信息、消耗功率信息和时间信息中的数值标记为警戒数值；当同一用户设备的温度信息、湿度信息、电压信息、电流信息、消耗功率信息和时间信息中任意几项的数值达到警戒数值的80％且权重值之和大于或等于3时，控制模块基于通信模块向控制端发送预警信息。

发送预警信息便于管理人员提前知晓可能出现的网络异常，并提前进行处理，将网络异常扼杀在萌芽阶段。

实施例三

PDU电源控制系统，与实施例二的区别在于，控制模块向驱动模块发送重启或下电的控制指令前，还将该用户设备与预先设置的许可操作用户设备表中的用户设备进行匹配，如果匹配成功，控制模块向驱动模块发送重启或下电的控制指令。

避免智能控制模块对不能断电的用户设备进行重启或断电造成额外损失。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.PDU电源控制系统,包括电源，其特征在于，还包括：

通讯模块，用于接收控制指令；通讯模块包括以太网卡芯片；以太网卡芯片还用于为用户设备提供局域网数据交换功能；

控制模块，用于从通讯模块获取控制指令，基于控制指令发送控制信号；

驱动模块，用于接收控制信号，基于控制信号控制电源的通断；

控制指令包括上电、下电、延时上电和延时下电；控制模块获取上电或下电的控制指令后，向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号；

控制模块获取延时上电或延时下电的控制指令后，开始计时，在计时结束后向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号；

通信模块还用于获取用户设备的数据交换信息；将数据交换信息发送至控制模块，控制模块基于数据交换信息判断是否出现网络异常；如果出现网络异常，控制模块向驱动模块发送重启的控制指令，驱动模块基于重启的控制指令断开该用户设备的电源，再连通该用户设备的电源；

当用户设备经过一次重启后，再次出现网络异常时，控制模块用于判断两次网络异常的间隔时间，如果间隔时间大于阈值α，控制模块按照第一次出现网络异常的步骤进行处理；

当间隔时间小于阈值α时，控制模块获取本通信模块下其他用户设备的数据交换信息，判断其他用户设备是否出现网络异常；如果出现异常，判断为网络故障；如果其他用户设备未出现网络异常，获取相邻通信模块下的用户设备的数据交换信息并判断是否出现网络异常，如果出现异常，判断为网络故障；

当控制模块判断为网络故障时，不对用户设备进行重启；

还包括控制端；控制模块还用于记录用户设备出现网络异常时温度信息、湿度信息、电压信息、电流信息、消耗功率信息和时间信息；为每一个信息设置不同的权重值，其中温度信息、电压信息、电流信息和消耗功率信息的权重值均为1，时间信息和湿度信息的权重值为0.5；

控制模块还用于将用户设备出现网络异常时温度信息、湿度信息、电压信息、电流信息、消耗功率信息和时间信息中的数值标记为警戒数值；当同一用户设备的温度信息、湿度信息、电压信息、电流信息、消耗功率信息和时间信息中任意几项的数值达到警戒数值的80％且权重值之和大于或等于3时，控制模块基于通信模块向控制端发送预警信息。

2.根据权利要求1所述的PDU电源控制系统，其特征在于：控制指令还包括定时上电和定时下电；控制模块获取定时上电或定时下电的控制指令，在达到定时的时间后，向驱动模块发送上电控制信号或下电控制信号。

3.根据权利要求1所述的PDU电源控制系统，其特征在于：驱动模块包括若干继电器，每一继电器用于控制一路电源的通断。

4.根据权利要求3所述的PDU电源控制系统，其特征在于：还包括设置于每一路电源上的ADC芯片，ADC芯片用于检测用电设备的用电信息；将用电信息发送至控制模块；用电信息包括连接时间，电压信息、电流信息和消耗功率信息。

5.根据权利要求4所述的PDU电源控制系统，其特征在于：还包括显示模块，显示模块与控制模块信号连接，显示模块用于显示用电信息。

6.根据权利要求5所述的PDU电源控制系统，其特征在于：通讯模块、显示模块和驱动模块均通过屏蔽电缆与控制模块连接。

7.根据权利要求1所述的PDU电源控制系统，其特征在于：控制模块包括STM32系列微控制器。

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