CN206990675U - 一种数据中心用智能电表监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种数据中心用智能电表监测系统，包括供电单元、智能电表、上位机，所述的智能电表包括控制终端和显示模块，所述的智能电表通过供电单元进行供电，控制终端被配置为通过检测、接收供电电路信息、用电设备的分项支路的电参数信息以及电能质量信息调整输出电路，输出电路通过分路断路器与各个用电设备连接。本实用新型通过设置供电电路信息、用电设备的分项支路的电参数信息以及电能质量信息的检测，保证用电设备的正常使用，本实用新型还兼具有功耗低、功能全、数据读取方便、直观、便于操作等优点。

Description

一种数据中心用智能电表监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统电量统计与监测的技术领域，尤其涉及一种数据中心用智能电表监测系统。

背景技术

随着科技的发展，数据中心在世界范围内得到广泛的部署，数据中心内的用电设备众多，规模庞大，要保证用电设备的正常工作，数据中心需要消耗大量的电能，数据中心内的制冷能耗和各设备服务器的计算能耗存在着很大的浪费，也造成了很大的电能流失。此外，随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生变化，对电能质量造成一定的污染与破坏，但是，用电设备越来越丰富的发展，功能性也越来越强，用电设备对于电能质量要求的精度也越来越高，如何保证用电设备在数据中心的正常使用，以及对数据中心各个用电设备的电能消耗做出准确的计量和监测，是本领域技术人员亟待解决的问题。

申请号为CN 205910529 U的专利申请，公开了一种数据中心电能监测系统，用电设备通过电能监测节点中的插座与电能监测节点连接，对各个用电设备的电能消耗做出计量和监测，以达到对各个用电设备进行精准监测的目的，但是该方案在使用过程中，用电设备经常由于电能质量无法满足正常使用的要求而影响用电设备的正常使用，无法给数据中心的用电设备做出节能降耗以及能源管理提供科学准备的措施。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型公开一种数据中心用智能电表监测系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种数据中心用智能电表监测系统，包括供电单元、智能电表、上位机，所述的智能电表包括控制终端和显示模块，所述的智能电表通过供电单元进行供电，控制终端被配置为通过检测、接收供电电路信息、用电设备的分项支路的电参数信息以及电能质量信息调整输出电路，输出电路通过分路断路器与各个用电设备连接，显示模块被配置为显示用电设备的耗电信息和使用状态信息，所述的智能电表通过通过通信模块与上位机联通，上位机被配置为对智能电表连接用电设备的用电情况进行监测和控制。

所述的控制终端包括数据采集模块、电能消耗计量模块，数据采集模块包括电压检测模块和电流检测模块，用以检测供电电路的电源参数信息，电能消耗计量模块对用电设备的电能消耗进行统计计量。

所述的控制终端通过与主控芯片连接的电能质量分析模块对供电电路的电能质量进行检测分析，所述的电能质量包括相/线电压总谐波畸变率、相/线电压各次谐波分量、波峰系数、电流总谐波畸变率、电压不平衡度、电流不平衡度、供电连续性闪退频率的信息进行检测的分析装置，主控芯片根据用电设备的分项支路的电参数信息、供电电路的电源参数信息、电能质量信息对用电设备的输出电路进行调整。

用电设备的分项支路的电参数信息通过输入模块将用电设备的设备编号、额定功率、额定工作电压、额定工作电流输入至与主控芯片相连的存储单元，输入模块在输入用电设备的分项支路的电参数信息时，对每一个用电设备进行统一编号，用电中心内每一个用电设备都分配有唯一一个设备编号。

所述的主控芯片接收到的供电电路信息以及用电设备的分项支路的电参数信息能够满足用电设备的正常使用时，主控芯片直接控制分路断路器控制电路给用电设备进行供电，若主控芯片接收到的信息无法满足用电设备的正常使用，则主控芯片通过补偿电路模块给分路断路器控制电路控制的用电设备进行供电。

所述的智能电表与上位机之间的通信模块包括RS485、TCP/IP、ZIGBEE、MODBUS-RTU、GPS、CDMA、WCDMA、3G以及4G中的一种或多种，上位机可实时查看各用电设备的工作状态以及电能消耗，并且能够对数据中心的用电设备进行远程管理和监控。

所述的上位机通过通信模块与移动终端进行连接。

所述的智能电表还包括储能模块，储能模块与控制终端电连接，储能模块的输出电路与补偿电路模块进行连接，储能模块中储存的电能作为补偿电路模块的供电电源对分路断路器控制电路控制的用电设备进行供电。

在正常供电状态下，所述的储能模块储存的电量不少于最大储电量的1/3。

所述主控芯片通过显示电路与显示模块进行连接，显示模块对供电电路的电能质量信息、供电电路电源参数信息、用电设备的使用状态信息以及用电设备的电能耗电信息进行具体的数值显示，所述的显示模块为液晶显示屏或由数码管构成的数字指示装置。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过设置供电电路信息、用电设备的分项支路的电参数信息以及电能质量信息的检测，使得智能电表的控制终端对输出电路进行调整，满足用电设备对电能质量的要求，当用电设备的供电电路不能满足要求时，通过补偿电路模块对用电设备进行补偿供电，进而保证用电设备的正常使用，储能模块的设定进一步保证了本实用新型的可靠性，也降低了电能的损耗，达到节能的目的；本实用新型还兼具有功耗低、功能全、数据读取方便、直观、便于操作等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型所述的一种数据中心用智能电表监测系统的使用框图；

图2为本实用新型所述的一种数据中心用智能电表监测系统控制终端的功能框图；

图3为本实用新型所述的一种数据中心用智能电表监测系统的第二实施例的使用框图；

图4为本实用新型所述的一种数据中心用智能电表监测系统应用系统的功能框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1和2所示，本实用新型公开了一种数据中心用智能电表监测系统，包括供电单元、智能电表、上位机，所述的智能电表包括控制终端和显示模块，所述的智能电表通过供电单元进行供电，控制终端被配置为通过检测、接收供电电路信息以及用电设备的分项支路的电参数信息调整输出电路，输出电路通过分路断路器与各个用电设备连接，显示模块被配置为显示用电设备的耗电信息和使用状态信息，所述的智能电表通过通过通信模块与上位机联通，上位机被配置为对智能电表连接用电设备的用电情况进行监测和控制。

本实用新型的工作原理如下：供电单元向智能电表进行供电，智能电表的控制终端通过采集供电电路的电能质量信息、供电电路电源参数信息、各用电设备的分项支路的电参数信息、电能耗电信息的供电电路信息，控制终端的主控芯片通过接收供电电路信息调整分路断路器控制电路，进而对连接各个用电设备的输出电路进行调整，保证用电设备在需求电能消耗及电能质量的输出电路下正常使用，上位机通过通信模块与智能电表连接，并对智能电表连接的用电设备的用电状态进行监测，可以实时查看到与电能表相连的用电设备的工作电压、工作电流、额定功率、电能消耗等数据，必要时，可以通过上位机对智能电表的输出电路进行调整，提高用电设备的节能性要求，也保证了用电设备的正常使用。

作为本实用新型的一些实施例，如图2所示，所述的控制终端包括数据采集模块、电能消耗计量模块，数据采集模块包括电压检测模块和电流检测模块，用以检测供电电路的电源参数信息，包括电压信息、电流信息，电能消耗计量模块对用电设备的电能消耗进行统计计量，用电设备的分项支路的电参数信息通过输入模块将用电设备的设备编号、额定功率、额定工作电压、额定工作电流输入至与主控芯片相连的存储单元，所述的控制终端通过与主控芯片连接的电能质量分析模块对供电电路的电能质量进行检测分析，所述的电能质量包括相/线电压总谐波畸变率、相/线电压各次谐波分量、波峰系数、电流总谐波畸变率、电压不平衡度、电流不平衡度、供电连续性闪退频率等信息进行检测的分析装置，主控芯片根据用电设备的分项支路的电参数信息、供电电路的电源参数信息、电能质量信息对用电设备的输出电路进行调整，保证用电设备的正常使用。

作为本发明的一些实施例，所述的能消耗计量模块、电压检测模块和电流检测模块都为电能表检测中常用到的检测技术。

优选的，为了方便数据中心对用电设备进行管理，输入模块在输入用电设备的分项支路的电参数信息时，对每一个用电设备进行统一编号，用电中心内每一个用电设备都分配有唯一一个设备编号。

进一步的，所述的主控芯片接收到的供电电路信息以及用电设备的分项支路的电参数信息能够满足用电设备的正常使用时，主控芯片直接控制分路断路器控制电路给用电设备进行供电，若主控芯片接收到的信息无法满足用电设备的正常使用，则主控芯片通过补偿电路模块给分路断路器控制电路控制的用电设备进行供电，进而保证用电设备的正常使用。

作为本实用新型的一些实施例，所述的智能电表与上位机之间的通信模块包括RS485、TCP/IP、ZIGBEE、MODBUS-RTU、GPS、CDMA、WCDMA、3G以及4G中的一种或多种，上位机可实时查看各用电设备的工作状态以及电能消耗，并且能够对数据中心的用电设备进行远程管理和监控，该设置便于对用电设备进行管理，保证了与智能电表相连的用电设备正常使用的可靠性。

更进一步的，所述的上位机通过通信模块与移动终端进行连接，该设置使得管理员可以根据使用需要，实时监控用电设备的状态信息。

实施例2，作为本实用新型的一些实施例，如图3和4所示，所述的智能电表还包括储能模块，储能模块与控制终端电连接，储能模块的输出电路与补偿电路模块进行连接，储能模块中储存的电能作为补偿电路模块的供电电源对分路断路器控制电路控制的用电设备进行供电，该设置公开一种补偿电路模块的供电电源，储能模块一方面可以根据供电单元的供电存储电能，另一方面根据需要对用电设备的正常使用输出电能，减少了能量的损耗，实现节能的目的，也保证了用电设备的正常使用。

优选的，在正常供电状态下，所述的储能模块储存的电量不少于最大储电量的1/3，更优选的，不少于1/2。

进一步的，所述主控芯片通过显示电路与显示模块进行连接，显示模块对供电电路的电能质量信息、供电电路电源参数信息、用电设备的使用状态信息以及用电设备的电能耗电信息进行具体的数值显示，显示模块可以是液晶显示屏，也可以为由数码管构成的数字指示装置。

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

Claims (10)

1.一种数据中心用智能电表监测系统，包括供电单元、智能电表、上位机，其特征在于：所述的智能电表包括控制终端和显示模块，所述的智能电表通过供电单元进行供电，控制终端被配置为通过检测、接收供电电路信息、用电设备的分项支路的电参数信息以及电能质量信息调整输出电路，输出电路通过分路断路器与各个用电设备连接，显示模块被配置为显示用电设备的耗电信息和使用状态信息，所述的智能电表通过通过通信模块与上位机联通，上位机被配置为对智能电表连接用电设备的用电情况进行监测和控制。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述的控制终端包括数据采集模块、电能消耗计量模块，数据采集模块包括电压检测模块和电流检测模块，用以检测供电电路的电源参数信息，电能消耗计量模块对用电设备的电能消耗进行统计计量。

3.根据权利要求1所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述的控制终端通过与主控芯片连接的电能质量分析模块对供电电路的电能质量进行检测分析，所述的电能质量包括相/线电压总谐波畸变率、相/线电压各次谐波分量、波峰系数、电流总谐波畸变率、电压不平衡度、电流不平衡度、供电连续性闪退频率的信息进行检测的分析装置，主控芯片根据用电设备的分项支路的电参数信息、供电电路的电源参数信息、电能质量信息对用电设备的输出电路进行调整。

4.根据权利要求3所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：用电设备的分项支路的电参数信息通过输入模块将用电设备的设备编号、额定功率、额定工作电压、额定工作电流输入至与主控芯片相连的存储单元，输入模块在输入用电设备的分项支路的电参数信息时，对每一个用电设备进行统一编号，用电中心内每一个用电设备都分配有唯一一个设备编号。

5.根据权利要求3所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述的主控芯片接收到的供电电路信息以及用电设备的分项支路的电参数信息能够满足用电设备的正常使用时，主控芯片直接控制分路断路器控制电路给用电设备进行供电，若主控芯片接收到的信息无法满足用电设备的正常使用，则主控芯片通过补偿电路模块给分路断路器控制电路控制的用电设备进行供电。

6.根据权利要求1所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述的智能电表与上位机之间的通信模块包括RS485、TCP/IP、ZIGBEE、MODBUS-RTU、GPS、CDMA、WCDMA、3G以及4G中的一种或多种，上位机可实时查看各用电设备的工作状态以及电能消耗，并且能够对数据中心的用电设备进行远程管理和监控。

7.根据权利要求6所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述的上位机通过通信模块与移动终端进行连接。

8.根据权利要求1所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述的智能电表还包括储能模块，储能模块与控制终端电连接，储能模块的输出电路与补偿电路模块进行连接，储能模块中储存的电能作为补偿电路模块的供电电源对分路断路器控制电路控制的用电设备进行供电。

9.根据权利要求8所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：在正常供电状态下，所述的储能模块储存的电量不少于最大储电量的1/3。

10.根据权利要求3所述的一种数据中心用智能电表监测系统，其特征在于：所述主控芯片通过显示电路与显示模块进行连接，显示模块对供电电路的电能质量信息、供电电路电源参数信息、用电设备的使用状态信息以及用电设备的电能耗电信息进行具体的数值显示，所述的显示模块为液晶显示屏或由数码管构成的数字指示装置。