CN112769057A - 一种智能直流架顶单元 - Google Patents

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CN112769057A CN202011615309.3A CN202011615309A CN112769057A CN 112769057 A CN112769057 A CN 112769057A CN 202011615309 A CN202011615309 A CN 202011615309A CN 112769057 A CN112769057 A CN 112769057A
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邓纬
王之鸿
吴建亮
路秋妮
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Abstract

本发明公开了一种智能直流架顶单元，包括机箱，机箱内部设有控制电路与双电源切换模块，机箱上设有输入端子、输出端子组件与数据采集口与感应接口，输入端子数量大于1个，控制电路包括中央控制模块、双电源切换模块、电源转换模块、采样接口模块与输出控制器组件；输入端子经过进线开关的控制后与双电源切换模块连接，双电源切换模块中将两路输入的直流电源进行单向导通隔离后接通输出，使得双路直流电源不会相互倒灌电流；双电源切换模块的输出侧分别连接输出控制器组件的输入侧；输出控制器组件的输出侧分别连接输出端子组件；通过采用了双路直流电源输入供电，并采用网络远程智能化控制多路电源的输出，确保了重要用电设备的持续工作。

Description

一种智能直流架顶单元
技术领域
本发明涉及机房电源配电领域，特别是涉及一种智能直流架顶单元。
背景技术
直流架顶单元是一种安装在配电、通讯机房里面的供电设备，一般安装在电源机柜的上方，接通输入电源后给后续用电设备供电，在配电、通讯机房里一般都设有很多蓄电池电瓶，给机房内的设备提供直流电源，优点是电源不受外部因素影响，不会发生电源断电，对于重要的通讯设备显得尤为重要；当前直流架顶单元大部分都采用多组回路，内部设有二级分配，为保证通信机供电不间断，第一级设有两组电源引入，分别装有自动空气开关两个，第二级由多个支路组成，设有多个和输出相对应的输出端子；运维人员在直流架顶单元的开关控制必须在现场处理，在定期巡检和故障解决时，需将直流架顶单元拆下检修，不能确保了重要用电设备的持续工作。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种智能直流架顶单元，采用网络远程控制开关的方式，能够进行配电输出的优化管理，能解决运维人员在直流架顶单元定期巡检和故障解决时，需将直流架顶单元拆下检修，不能确保了重要用电设备的持续工作的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能直流架顶单元，包括机箱，机箱内部设有控制电路与双电源切换模块，机箱上设有输入端子、输出端子组件与数据采集口与感应接口，输入端子数量大于1个，控制电路包括中央控制模块、双电源切换模块、电源转换模块、采样接口模块与输出控制器组件；所述输入端子经过进线开关的控制后与双电源切换模块连接，所述双电源切换模块中将两路输入的直流电源进行单向导通隔离后接通输出，使得双路直流电源不会相互倒灌电流；
所述双电源切换模块的输出侧分别连接输出控制器组件的输入侧；所述输出控制器组件的输出侧分别连接输出端子组件；
所述双电源切换模块还连接电源转换模块的输入侧，所述电源转换模块将输入的电压电源转换成可供给中央控制模块、采样接口模块与触摸显示屏工作电压电源输出；
所述中央控制模块的输入、输出口分别与数据采集口、采样接口模块、灯光驱动模块和触摸显示屏连接；所述感应接口与采样接口模块的输入侧连接；
所述中央控制模块的输出口输出控制器组件控制端连接，所述中央控制模块可根据编程控制和指令操作控制每个输出控制器的电源输出；
所述输出控制器组件与输出端子组件通过导线形成电流输出电路，其电流输出电路状态通过出线开关的开关状态控制。
作为本发明的一种优选技术方案，所述输入端子中含有三个端子，分别是电源“+”、“PE”、“-”，其中“+”、“-”端子接入直流电源，“PE”为接地端，与机箱壳体连接，起到安全接地防护作用，所述输出端子组件设有“+”、“-”两个端子。
作为本发明的一种优选技术方案，所述出线开关包括K出线开关、出K线开关、K出线开关、K出线开关、K出线开关和K出线开关；所述输出端子组件包括所述输出端子组件包括第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子；所述输出控制器组件包括第一输出控制器、第二输出控制器、第三输出控制器、第四输出控制器、第五输出控制器和第六输出控制器；
所述第一输出控制器、第二输出控制器、第三输出控制器、第四输出控制器、第五输出控制器和第六输出控制器与相对应的第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子形成条电流输出电路，电流输出电路状态分别有相对应的K出线开关、K出线开关、K出线开关、K出线开关、K出线开关和K出线开关的开关状态控制。
作为本发明的一种优选技术方案，所述中央控制模块的输出口分别与第一输出控制器、第二输出控制器、第三输出控制器、第四输出控制器、第五输出控制器和第六输出控制器控制端连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子分别外接用电设备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集口包括程序下载口与通讯网口，所述中央控制模块的输入、输出口分别与程序下载口以及通讯网口连接。
作为本发明的一种优选技术方案，感应接口包括温度采样口、湿度采样口、烟雾感应口和门禁感应口；所述温度采样口、湿度采样口、烟雾感应口和门禁感应口均与采样接口模块的输入侧连接。
作为本发明的一种优选技术方案，还包括灯光指示组件与灯光驱动模块，中央控制模块与灯光驱动模块的输入侧连接，灯光驱动模块与灯光指示组件的输入侧连接，灯光指示组件随着感应接口与数据采集口的运行状态改变自身的颜色。
作为本发明的一种优选技术方案，所述灯光指示组件包括下载指示灯、通讯指示灯、温度报警灯、湿度报警灯、烟雾报警灯和门禁报警灯，所述下载指示灯、通讯指示灯、温度报警灯、湿度报警灯、烟雾报警灯和门禁报警灯分别与程序下载口、通讯网口、温度采样口、湿度采样口、烟雾感应口和门禁感应口一一对应。
作为本发明的一种优选技术方案，所述输入端子包括A路输入端子与B路输入端子，进线开关包括KA进线开关与KB进线开关；A路输入端子经过KA进线开关的控制后与双电源切换模块连接，B路输入端子经过KB进线开关与双电源切换模块连接。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
通过采用了双路直流电源输入供电，通过切换保证始终有一路电源接通输出供电，通过采用网络控制各路直流电源的输出，可在机房之外远程优化管理电源配电，确保了重要用电设备的持续工作，电源不受外部因素影响，不会发生电源断电。
附图说明
图1为本发明所述的机箱外观结构示意图；
图2为本发明所述的机箱后板结构示意图；
图3为本发明所述的直流架顶单元电路结构示意图；
其中：1a、机箱面板；1b、机箱上盖；1c、机箱底壳；1d、机箱后板；2、右侧安装片；2a、右侧安装孔；3、左侧安装片；3a、左侧安装孔；4、进线开关；4a、KA进线开关；4b、KB进线开关；5、出线开关；5a、K1出线开关；5b、K2出线开关,5c、K3出线开关,5d、K4出线开关,5e、K5出线开关,5f、K6出线开关；6、触摸显示屏；71、数据采集口；7a、程序下载口；7b、通讯网口；72、感应接口；7c、温度采样口；7d、湿度采样口；7e、烟雾感应口；7f、门禁感应口；8、灯光指示组件；8a、下载指示灯；8b、通讯指示灯；8c、温度报警灯；8d、湿度报警灯；8e、烟雾报警灯；8f、门禁报警灯；9、中央控制模块；10、双电源切换模块；11、电源转换模块；12、采样接口模块；13、灯光驱动模块；14、输出控制器组件；14a、第一输出控制器；14b、第二输出控制器；14c、第三输出控制器；14d、第四输出控制器；14e、第五输出控制器；14f、第六输出控制器；15、输入端子；15a、A路输入端子；15b、B路输入端子；16、输出端子组件；16a、第一输出端子；16b、第二输出端子；16c、第三输出端子；16d、第四输出端子；16e、第五输出端子；16f、第六输出端子。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
请参照图1至图3所示，本发明提供一种智能直流架顶单元，机箱由机箱面板1a、机箱上盖1b、机箱底壳1c和机箱后板1d组成，机箱底壳1c包括底板、右侧安装片2和左侧安装片3，机箱面板1a两侧分别装有右侧安装片2和左侧安装片3，右侧安装片2设有右侧安装孔2a，左侧安装片3设有左侧安装孔3a，机箱上盖1b设计为可开启式，方便维护和检修，右侧安装片2和左侧安装片3用于和机房内机柜上方机架的固定，通过右侧安装孔2a与左侧安装孔3a将机箱固定在机柜的立档上；机箱面板1a的左侧设有KA进线开关4a，KA进线开关4a的右侧设有KB进线开关4b，KB进线开关4b的右侧设有{K1出线开关5a、K2出线开关5b、K3出线开关5c、K4出线开关5b、K5出线开关5e和K6出线开关5f共六个出线开关，K6出线开关的右侧设有触摸显示屏6，触摸显示屏6的右侧下排依次设有程序下载口7a、通讯网口7b、温度采样口7c、度采样口7b、烟雾感应口7e和门禁感应口7f，触摸显示屏6的右侧上排依次设有下载指示灯8a、通讯指示灯8b、温度报警灯8c、湿度报警灯8d、烟雾报警灯8e和门禁报警灯8f，机箱内部设有控制电路，其中包括中央控制模块9、双电源切换模块10、电源转换模块11、采样接口模块12、灯光驱动模块13、第一输出控制器14a、第二输出控制器14b、第三输出控制器14c、第四输出控制器14d、第五输出控制器14e和第六输出控制器14f；机箱后板1d左侧上排设有A路输入端子15a，A路输入端子15a的下方设有B路输入端子15b，机箱后板1d自右侧向中间分别设有第一输出端子16a、第二输出端子16b、第三输出端子16c、第四输出端子16d、第五输出端子16e和第六输出端子16f。
请参照图3所示，A路输入端子15a中含有三个端子，分别是电源“+”、“PE”、“-”，其中“+”、“-”端子接入A路直流电源，“PE”为接地端，与机箱壳体连接，起到安全接地防护作用；其中的B路输入端子15b同样中含有三个端子，分别是电源“+”、“PE”、“-”，其中“+”、“-”端子接入B路直流电源，“PE”为接地端，同样与机箱壳体连接，起到安全接地防护作用；A路输入端子15a和B路输入端子15b分别经过KA进线开关4a和KB进线开关4b的控制后与机箱内部的双电源切换模块10连接，双电源切换模块10中将双路输入的直流电源进行单向导通隔离后接通输出，使得双路直流电源不会相互倒灌电流，两路直流电源中只要有一路供电就能保证输出的电源不会中断，确保了外接重要用电负载的正常运行；双电源切换模块10的输出分别连接第一输出控制器14a、第二输出控制器14b、第三输出控制器14c、第四输出控制器14d、第五输出控制器14e和第六输出控制器14f的输入侧，所述第一输出控制器14a、第二输出控制器14b、第三输出控制器14c、第四输出控制器14d、第五输出控制器14e和第六输出控制器14f的输出侧分别连接第一输出端子16a、第二输出端子16b、第三输出端子16c、第四输出端子16d、第五输出端子16e和第六输出端子16f，这些输出端子中均设有“+”、“-”两个端子；双电源切换模块10还连接电源转换模块11的输入侧，电源转换模块11将输入的直流220V电源转换成直流低压电源输出，供给中央控制模块9、采样接口模块12、灯光驱动模块13、触摸显示屏6等工作。
请参照图3所示，中央控制模块9的输入、输出口分别与程序下载口7a、通讯网口7b、采样接口模块12、灯光驱动模块13和触摸显示屏6连接，其输出口还和第一输出控制器14a、第二输出控制器14b、第三输出控制器14c、第四输出控制器14d、第五输出控制器14e和第六输出控制器14f的控制端连接，中央控制模块9可根据编程控制和指令操作控制每个输出控制器14的电源输出；程序下载口7a可外接控制信号，向中央控制模块9灌入更新程序，对系统进行升级；中央控制模块9连接的触摸显示屏6上可进行设置操作，将机房内的网络线接通在通讯网口上，操作人员可进行控制和通讯参数的设置，可进行温度、湿度、烟雾和门禁信号的阈值范围、报警点的设置；在当地或远程进行控制操作后，触摸显示屏上6可显示六路输出控制器的通断状态，六路直流电源的实际输出再要由K1出线开关5a、出K2线开关5b、K3出线开关5c、K4出线开关5d、K5出线开关5e和K6出线开关5f的开关状态决定；第一输出端子16a、第二输出端子16b、第三输出端子16c、第四输出端子16d、第五输出端子16e和第六输出端子16f分别可外接六个用电设备。
请参照图1所示，机箱面板1a上的温度采样口7c、湿度采样口7b、烟雾感应口7e和门禁感应口7f内部分别和采样接口模块12的输入侧连接，其中温度采样口7c可连接外部温度传感器，采集机柜和机房内的温度状态；湿度采样口连接外部湿度传感器，采集机房环境的湿度信号；烟雾感应口连接外部烟雾感应装置，获取机房内空气中的烟雾浓度信号；门禁感应口可连接机柜门上的接近探头，可感知机柜门的开关状态；机箱面板上的下载指示灯8a、通讯指示灯8b、温度报警灯8c、湿度报警灯8d、烟雾报警灯8e和门禁报警灯8f分别和下方的程序下载口7a、通讯网口7b、温度采样口7c、湿度采样口7d、烟雾感应口7e和门禁感应口7f一一对应，其中下载指示灯8a、通讯指示灯8b为单色绿色发光灯，在下载程序时、网络通讯时发绿光，不下载程序和断开网络口后不发光；其中的温度报警灯8c、湿度报警灯8d、烟雾报警灯8e和门禁报警灯8f均为红绿双色发光灯，在温度、湿度、烟雾、门禁均未超标在正常范围和状态时，这四个灯显示绿灯，如其中有一项参数超标在不正常范围时，对应的发光灯亮红色，发出提示报警信号；
请参照图3所示，所述采样接口模块12采集到的温度、湿度、烟雾、门禁信号都送入中央控制模块9分析、记录和处理，一旦发现参数超标或超过报警点，立即在触摸显示屏6上显示报警信号，同时通过灯光驱动模块13驱动对应的发光灯显示不同颜色；中央控制模块9还要将采集的各种信息、控制的六路电源输出状态信号通过网络通信，传送到机房后台管理系统。
本发明的一种智能直流架顶单元通过以上的过程说明，可实现机房内对直流供电系统的智能化管理，双路直流电源输入切换输出可保证重要用电设备不间断工作，机箱盖板开启方便，便于检修和更换配件,本产品内部布局合理，有效地利用内部空间，防止输电线路因接触电阻过大而引起的老化劣化，大大延长产品的使用寿命,通过网络信息的控制可实现对机房直流电源的配电和重要通信设备的远程电源管理,在线软件更新，可定期进行程序版本升级。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种智能直流架顶单元，包括机箱，机箱内部设有控制电路与双电源切换模块10，机箱上设有输入端子(15)、输出端子组件(16)与数据采集口(71)与感应接口(72)，其特征在于：输入端子(15)数量大于1个，控制电路包括中央控制模块(9)、双电源切换模块(10)、电源转换模块(11)、采样接口模块(12)与输出控制器组件(14)；所述输入端子(15)经过进线开关(4)的控制后与双电源切换模块(10)连接，所述双电源切换模块(10)中将两路输入的直流电源进行单向导通隔离后接通输出，使得双路直流电源不会相互倒灌电流；
所述双电源切换模块(10)的输出侧分别连接输出控制器组件(14)的输入侧；所述输出控制器组件(14)的输出侧分别连接输出端子组件(16)；
所述双电源切换模块(10)还连接电源转换模块(11)的输入侧，所述电源转换模块(11)将输入的电压电源转换成可供给中央控制模块(9)、采样接口模块(12)与触摸显示屏(6)工作电压电源输出；
所述中央控制模块(9)的输入、输出口分别与数据采集口(71)、采样接口模块(12)、灯光驱动模块(13)和触摸显示屏(6)连接；所述感应接口(72)与采样接口模块12的输入侧连接；
所述中央控制模块(9)的输出口输出控制器组件(14)控制端连接，所述中央控制模块(9)可根据编程控制和指令操作控制每个输出控制器(14)的电源输出；
所述输出控制器组件(14)与输出端子组件(16)通过导线形成电流输出电路，其电流输出电路状态通过出线开关(5)的开关状态控制。
2.根据权利要求1所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述输入端子(15)中含有三个端子，分别是电源“+”、“PE”、“-”，其中“+”、“-”端子接入直流电源，“PE”为接地端，与机箱壳体连接，起到安全接地防护作用，所述输出端子组件(16)设有“+”、“-”两个端子。
3.根据权利要求2所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述出线开关(5)包括K1出线开关(5a)、出K2线开关(5b)、K3出线开关(5c)、K4出线开关(5d)、K5出线开关(5e)和K6出线开关(5f)；所述输出端子组件(16)包括所述输出端子组件(16)包括第一输出端子(16a)、第二输出端子(16b)、第三输出端子(16c)、第四输出端子(16d)、第五输出端子(16e)和第六输出端子(16f)；所述输出控制器组件(14)包括第一输出控制器(14a)、第二输出控制器(14b)、第三输出控制器(14c)、第四输出控制器(14d)、第五输出控制器(14e)和第六输出控制器(14f)；
所述第一输出控制器(14a)、第二输出控制器(14b)、第三输出控制器(14c)、第四输出控制器(14d)、第五输出控制器(14e)和第六输出控制器(14f)与相对应的第一输出端子(16a)、第二输出端子(16b)、第三输出端子(16c)、第四输出端子(16d)、第五输出端子(16e)和第六输出端子(16f)形成6条电流输出电路，电流输出电路状态分别有相对应的K1出线开关(5a)、K2出线开关(5b)、K3出线开关(5c)、K4出线开关(5d)、K5出线开关(5e)和K6出线开关(5f)的开关状态控制。
4.根据权利要求3所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述中央控制模块(9)的输出口分别与第一输出控制器(14a)、第二输出控制器(14b)、第三输出控制器(14c)、第四输出控制器(14d)、第五输出控制器(14e)和第六输出控制器(14f)控制端连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述第一输出端子(16a)、第二输出端子(16b)、第三输出端子(16c)、第四输出端子(16d)、第五输出端子(16e)和第六输出端子(16f)分别外接用电设备。
6.根据权利要求5所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述数据采集口(71)包括程序下载口(7a)与通讯网口(7b)，所述中央控制模块(9)的输入、输出口分别与程序下载口(7a)以及通讯网口(7b)连接。
7.根据权利要求6所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：感应接口(72)包括温度采样口(7c)、湿度采样口(7b)、烟雾感应口(7e)和门禁感应口(7f)；所述温度采样口(7c)、湿度采样口(7b)、烟雾感应口(7e)和门禁感应口(7f)均与采样接口模块(12)的输入侧连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：还包括灯光指示组件(8)与灯光驱动模块(13)，中央控制模块(9)与灯光驱动模块(13)的输入侧连接，灯光驱动模块(13)与灯光指示组件(8)的输入侧连接，灯光指示组件(8)随着感应接口(72)与数据采集口(71)的运行状态改变自身的颜色。
9.根据权利要求8所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述灯光指示组件(8)包括下载指示灯(8a)、通讯指示灯(8b)、温度报警灯(8c)、湿度报警灯(8d)、烟雾报警灯(8e)和门禁报警灯(8f)，所述下载指示灯(8a)、通讯指示灯(8b)、温度报警灯(8c)、湿度报警灯(8d)、烟雾报警灯(8e)和门禁报警灯(8f)分别与程序下载口(7a)、通讯网口(7b)、温度采样口(7c)、湿度采样口(7d)、烟雾感应口(7e)和门禁感应口(7f)一一对应。
10.根据权利要求1所述的一种智能直流架顶单元，其特征在于：所述输入端子(15)包括A路输入端子(15a)与B路输入端子(15b)，进线开关(4)包括KA进线开关(4a)与KB进线开关(4b)；A路输入端子15a经过KA进线开关(4a)的控制后与双电源切换模块(10)连接，B路输入端子15b经过KB进线开关(4b)与双电源切换模块(10)连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102088208A (zh) * 2011-02-17 2011-06-08 李俊江 机柜智能控制电路及其构成的机柜智能管理器
CN108306278A (zh) * 2018-03-20 2018-07-20 沈阳仕得蓝科技有限公司 智能直流配电装置

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