CN204650265U - 一种电源分布式监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电源分布式监控系统，包括：显示模块、控制主板、至少两个支路板和至少两个传感器采集模块，所述显示模块与控制主板相连接，所述至少两个支路板之间相互串连在一起后与控制主板相连接，所述传感器模块与支路板一一对应连接；其中，所述支路板包括CPU、电压采集电路和电流采集电路，所述电压采集电路和电流采集电路分别通过导线与CPU相连接。本实用新型将现有的集中式监控改成分布式监控，多个支路板分布在配电产品内部采集数据集中的地方，优化了监控系统的内部走线，走线短；每个支路板采用相同的模块化和插拔式设计，不分上下级关系，连接方式采用RS485总线串联的方式，连接简易，可靠性强，体积小，应用灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源监控系统，尤其涉及一种电源分布式监控系统。
背景技术
目前市场已有的配电产品基本都采用集中式的监控方法，一般都是由一个或者多个处理单元组成一个整体的大处理单元，各个主路和支路都是直接连接到大处理单元，这样就造成大处理单元体积庞大，给大处理单元的安装带来很大麻烦；同时各个主路和支路采集到的数据也是通过导线直接发送到大处理单元，这样就造成大处理单元连线复杂，不仅连线繁长，而且后期维护麻烦。
这种现有产品为了防止各个主路、支路与大处理单元连接错误，是通过增加标识符的方法来实现的，但是在使用过程经常会由于不经意的错误造成连接错误，而且这种错误很难发现，只有在使用的过程才能发现。
也就是说，现有产品各个主路、支路与大处理单元连接是并联的方式，这样的结果就是它们彼此之间的数据发送与接收比较慢。
总结起来，现有的配电电源监控系统包括以下几个方面的问题：第一、集中式方式，连线冗长复杂，可靠性低，浪费材料；第二、现有配电产品内部连接都是采用并联的方式，造成整体数据传输速率较慢、第三现有的配电产品都有一个大的处理单元，体积庞大笨重，不利于产品的小型化设计；第四、现有的配电产品由于所有接口全部都在大的处理单元上面，所以后期维护与更换十分麻烦。一旦出现了大处理单元本身的损坏，维护起来是十分麻烦的，不仅需要拆装很多不相关的接口，费时费力，而且有时候甚至需要机房停电作业，给库户使用造成严重的经济损失。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种接线连接简易、可靠性强和体积小的电源分布式监控系统。
对此，本实用新型提供一种电源分布式监控系统，包括：显示模块、控制主板、至少两个支路板和至少两个传感器采集模块，所述显示模块与控制主板相连接，所述至少两个支路板之间相互串连在一起后与控制主板相连接，所述传感器模块与支路板一一对应连接；其中，所述支路板包括CPU、电压采集电路和电流采集电路，所述电压采集电路和电流采集电路分别通过导线与CPU相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述显示模块通过RS485总线与控制主板相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述至少两个支路板之间通过RS485总线相互串连在一起。
本实用新型的进一步改进在于，所述支路板通过RS485总线与控制主板相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述电压采集电路和电流采集电路分别与传感器采集模块相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述支路板上设置有插拔式连接座。
本实用新型的进一步改进在于，所述支路板上设置有数据隔离电路，所述数据隔离电路采用光耦实现RS485总线数据的隔离。
本实用新型的进一步改进在于，每一个传感器模块与支路板一一对应连接起来后，通过外壳固定构成一个独立的支路监控装置。
本实用新型的进一步改进在于，所述电压采集电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R20、电容C3、运算放大器U5、电容C2、电容C5、电阻R16、电容C1、电阻R15、运算放大器U6、电阻R21、电阻R19和电容C4；所述传感器采集模块通过电阻R17连接至电阻R18，所述电阻R18分别与电阻R20、电容C3和运算放大器U5的同向输入端相连接，所述电阻R20和电容C3接地；所述运算放大器U5的反向输入端与运算放大器U5的输出端相连接；所述运算放大器U5的电源+端分别与-12V电源和电容C2相连接，所述电容C2接地；所述运算放大器U5的电源-端分别与+12V电源和电容C5相连接，所述电容C5接地；所述运算放大器U5的输出端通过电阻R16连接至运算放大器U6的反向输入端；所述运算放大器U6的反向输入端分别通过电容C1和电阻R15连接至运算放大器U6的输出端；所述运算放大器U6的输出端通过电阻R19连接至电容C4，所述电容C4接地；所述运算放大器U6的同向输入端通过电阻R21接地。
本实用新型的进一步改进在于，所述电流采集电路包括电阻R31、电阻R29、运算放大器U7、电容C11、电容C13、电阻R30、电容C12和电阻R32；所述传感器采集模块分别与电阻R31和电阻R29相连接，所述电阻R31接地，所述电阻R29连接至运算放大器U7的同向输入端；所述运算放大器U7的电源+端分别与-12V电源和电容C11相连接，所述电容C11接地；所述运算放大器U7的电源-端分别与+12V电源和电容C13相连接，所述电容C13接地；所述运算放大器U7的反向输入端与运算放大器U7的输出端相连接；所述运算放大器U7的输出端通过电阻R30分别与电容C12和电阻R32相连接，所述电容C12和电阻R32分别接地。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：将现有的集中式监控改成分布式监控，多个支路板分布在配电产品内部采集数据集中的地方，优化了监控系统的内部走线，采用就近原则，尽量使走线短而美观；每个支路板采用相同的模块化设计，不分上下级关系，如果有需要可以通过跳线的方式解决连线问题；支路板与支路板以及控制主板与支路板之间的连接方式都是串联方式，通过标准的RS485总线连接；并且，支路板上还设置了插拔式连接座，其电路模块采用可插拔式和模块化的设计，同时使用外壳固定形成一个个独立的支路监控装置，进而能够保护支路板的内部电路模块，支路板的应用更为灵活。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2是本实用新型一种实施例的电压采集电路的电路原理图；
图3是本实用新型一种实施例的电流采集电路的电路原理图；
图4是本实用新型一种实施例的插拔式连接座的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，本例提供一种电源分布式监控系统，包括：显示模块、控制主板、至少两个支路板和至少两个传感器采集模块，所述显示模块与控制主板相连接，所述至少两个支路板之间相互串连在一起后与控制主板相连接，所述传感器模块与支路板一一对应连接；其中，所述支路板包括CPU、电压采集电路和电流采集电路，所述电压采集电路和电流采集电路分别通过导线与CPU相连接；所述电压采集电路和电流采集电路分别与传感器采集模块相连接。。
如图1所示，所述显示模块通过RS485总线与控制主板相连接；所述至少两个支路板之间通过RS485总线相互串连在一起；所述支路板通过RS485总线与控制主板相连接；所述传感器采集模块包括传感器，用于采集电流和电压等电能数据。
本例可以准确而可靠的将机房或者数据中心的采集到信息及时反馈的到远程的监控中心；采用电源分布式监控系统以后，可以减少施工人员在安装过程的大量时间，没有大而笨重整体处理单元，不仅提高的产品的可靠性，而且也为配电产品的小型化设计带来极大的便捷，可以减少大大减少机柜的尺寸，不仅为自己也为客户节省了成本，提高了空间利用率，尤其适用空间紧凑的机房或者数据中心。
本例采用标准的RS485总线以及串联的连接方式，通讯速率与可靠性大幅提高，方便监控中心及时有效的监控机房；本例所述支路板采用模块化设计，还通过插拔式连接座的配电产品，所述插拔式连接座的电路原理图如图4所示，能够大大减少产品的后期维护时间与费用，而且产品一旦需要维护，由于可插拔的方式以及模块化设计，只需要简单更换单个支路板或支路板上的模块即可，能够避免维修的时候需要产品进行大范围的拆装；本例的各个支路板之间可以是平行关系也可以是上下级关系，便于满足客户的个性化需求，而且组合方便快捷。
本例所述支路板上设置有插拔式连接座；所述支路板上设置有数据隔离电路，所述数据隔离电路采用光耦实现RS485总线数据的隔离，用于实现各个支路板之间RS485总线数据的隔离；每一个传感器模块与支路板一一对应连接起来后，通过外壳固定构成一个独立的支路监控装置，这样能够根据机房的实际情况，灵活增减支路监控装置的数量及其安装位置。
本例通过采用分布式的监控系统，在物理连接方面对现有配电产品的连接简易化，连线按照就近原则；在可靠性方面采用分布式，使得各个支路板远离彼此，同时走线由于采用就近原则，提高了产品的EMC性能。同时分布式的方式使得产品没有体积庞大笨重的大处理单元，只要一个小体积的控制主板即可，这个控制主板只要普通的带有CPU的控制主板就能实现，这样在结构安装上面就提高整体结构上面的可靠性；在产品通讯方式方面：各个支路板以及支路板与控制主板之间都是直接连接采用串联的方式，提高了数据的传输的速度，同时采用标准的RS485总线；在此基础上，还通过插拔式连接座实现支路板上各个模块的增减，便于后期维护、升级和更换。
如图2所示，本例所述电压采集电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R20、电容C3、运算放大器U5、电容C2、电容C5、电阻R16、电容C1、电阻R15、运算放大器U6、电阻R21、电阻R19和电容C4；所述传感器采集模块通过电阻R17连接至电阻R18，所述电阻R18分别与电阻R20、电容C3和运算放大器U5的同向输入端相连接，所述电阻R20和电容C3接地；所述运算放大器U5的反向输入端与运算放大器U5的输出端相连接；所述运算放大器U5的电源+端分别与-12V电源和电容C2相连接，所述电容C2接地；所述运算放大器U5的电源-端分别与+12V电源和电容C5相连接，所述电容C5接地；所述运算放大器U5的输出端通过电阻R16连接至运算放大器U6的反向输入端；所述运算放大器U6的反向输入端分别通过电容C1和电阻R15连接至运算放大器U6的输出端；所述运算放大器U6的输出端通过电阻R19连接至电容C4，所述电容C4接地；所述运算放大器U6的同向输入端通过电阻R21接地。所述电压采集电路的电阻R19直接通过导线与CPU连接，中间无需再经过数据处理。
如图3所示，所述电流采集电路包括电阻R31、电阻R29、运算放大器U7、电容C11、电容C13、电阻R30、电容C12和电阻R32；所述传感器采集模块分别与电阻R31和电阻R29相连接，所述电阻R31接地，所述电阻R29连接至运算放大器U7的同向输入端；所述运算放大器U7的电源+端分别与-12V电源和电容C11相连接，所述电容C11接地；所述运算放大器U7的电源-端分别与+12V电源和电容C13相连接，所述电容C13接地；所述运算放大器U7的反向输入端与运算放大器U7的输出端相连接；所述运算放大器U7的输出端通过电阻R30分别与电容C12和电阻R32相连接，所述电容C12和电阻R32分别接地。所述电流采集电路的电阻R30直接通过导线与CPU连接，中间无需再经过数据处理。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电源分布式监控系统，其特征在于，包括：显示模块、控制主板、至少两个支路板和至少两个传感器采集模块，所述显示模块与控制主板相连接，所述至少两个支路板之间相互串连在一起后与控制主板相连接，所述传感器模块与支路板一一对应连接；其中，所述支路板包括CPU、电压采集电路和电流采集电路，所述电压采集电路和电流采集电路分别通过导线与CPU相连接。
2.根据权利要求1所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述显示模块通过RS485总线与控制主板相连接。
3.根据权利要求1所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述至少两个支路板之间通过RS485总线相互串连在一起。
4.根据权利要求1所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述支路板通过RS485总线与控制主板相连接。
5.根据权利要求1所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述电压采集电路和电流采集电路分别与传感器采集模块相连接。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述支路板上设置有插拔式连接座。
7.根据权利要求2至4任意一项所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述支路板上设置有数据隔离电路，所述数据隔离电路采用光耦实现RS485总线数据的隔离。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的电源分布式监控系统，其特征在于，每一个传感器模块与支路板一一对应连接起来后，通过外壳固定构成一个独立的支路监控装置。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述电压采集电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R20、电容C3、运算放大器U5、电容C2、电容C5、电阻R16、电容C1、电阻R15、运算放大器U6、电阻R21、电阻R19和电容C4；所述传感器采集模块通过电阻R17连接至电阻R18，所述电阻R18分别与电阻R20、电容C3和运算放大器U5的同向输入端相连接，所述电阻R20和电容C3接地；所述运算放大器U5的反向输入端与运算放大器U5的输出端相连接；所述运算放大器U5的电源+端分别与-12V电源和电容C2相连接，所述电容C2接地；所述运算放大器U5的电源-端分别与+12V电源和电容C5相连接，所述电容C5接地；所述运算放大器U5的输出端通过电阻R16连接至运算放大器U6的反向输入端；所述运算放大器U6的反向输入端分别通过电容C1和电阻R15连接至运算放大器U6的输出端；所述运算放大器U6的输出端通过电阻R19连接至电容C4，所述电容C4接地；所述运算放大器U6的同向输入端通过电阻R21接地。
10.根据权利要求1至5任意一项所述的电源分布式监控系统，其特征在于，所述电流采集电路包括电阻R31、电阻R29、运算放大器U7、电容C11、电容C13、电阻R30、电容C12和电阻R32；所述传感器采集模块分别与电阻R31和电阻R29相连接，所述电阻R31接地，所述电阻R29连接至运算放大器U7的同向输入端；所述运算放大器U7的电源+端分别与-12V电源和电容C11相连接，所述电容C11接地；所述运算放大器U7的电源-端分别与+12V电源和电容C13相连接，所述电容C13接地；所述运算放大器U7的反向输入端与运算放大器U7的输出端相连接；所述运算放大器U7的输出端通过电阻R30分别与电容C12和电阻R32相连接，所述电容C12和电阻R32分别接地。
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| CN201520400974.9U CN204650265U (zh) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | 一种电源分布式监控系统 |
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| CN201520400974.9U Active CN204650265U (zh) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | 一种电源分布式监控系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106921762A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 深圳矽递科技股份有限公司 | 一种采用模块化接口的手机 |
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2015
- 2015-06-10 CN CN201520400974.9U patent/CN204650265U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106921762A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 深圳矽递科技股份有限公司 | 一种采用模块化接口的手机 |
| CN106921762B (zh) * | 2015-12-28 | 2020-04-03 | 深圳矽递科技股份有限公司 | 一种采用模块化接口的手机 |
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