CN211239847U - 中继单元及其应用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了中继单元及其应用系统，其中的中继单元，包括壳体和控制单元，控制单元安装于壳体内，控制单元包括电路板、低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块，低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块均连接于电路板。本实用新型所公开的中继单元采用了低压直流电源转接模块和通讯转接模块实现了低压直流电源母线和通讯母线的级联，中继单元根据系统运行需要实现低压直流电源母线的连接或断开，通讯母线的中继或断开功能。中继单元还集成了传感模块，可用于供电母线接点温度监测功能、母线外壳温度检测、环境温湿度监测、震动检测以及扩展通讯口功能等。

Description

中继单元及其应用系统

技术领域

本发明涉及电气连接技术，尤其涉及一种中继单元及其应用系统。

背景技术

末端母线，通常是由铜导体、铝合金外壳构成的一种用电终端电源分配装置，通过与之配套的插接箱等装置，实现向特定设备供电的功能。尤其是在数据中心中的网络机柜供电，末端母线供电方式已越来越多地代替了传统的列头柜电缆供电方式，该种供电方式可以提供较大的功率输出能力，具备很强的扩展能力，同时取代了列头柜后还节省了宝贵的空间资源，可以使用户更多的部署网络机柜。数据中心建设中采用末端母线供电方式也成为趋势。末端母线的特点是具有系列配套、商品性生产、容量大、设计施工周期短、装拆方便、不会燃烧、安全可靠、使用寿命长。末端母线产品适用于交流50Hz，额定电压380V，额定电流通常为250A-1000A的三相四线，三相五线制数据中心网络机柜供电工程中。末端母线的主要设计特点就是即插即用，即利用与母线配套的插接箱实现快速、方便的输出，末端母线的设计允许插接箱按照实际需求插接在母线的任何位置，完成电力输出，同时插接箱还具备电能监测等功能，可以实时的监测电能使用情况。对于插接箱这种智能设备，必须需要考虑电源的提供和网络的连接。现有的插接箱存在或多或少的问题，存在诸多的改进空间。通常电源的提供方式有两种：母线取电方式或外部供电方式。插接箱本身已经连接了母线，因此母线取电方式很容易实现，但是这种方式带来的问题是插接箱的电路会影响到母线的测试和检修，如果进行母线打压测试，则必须取下全部插接箱才可进行。还有一种方式就是外部供电，通常通过电缆为插接箱提供低压直流电源（如DC24V）。插接箱的通讯连接基本上均采用RS485网络连接，通常采用屏蔽双绞线进行级联。因此，末端母线的插接箱设备间通常会通过1根通讯线级联，有些系统还会有一根DC24V的电源线连接。使用电缆连接的弊端有：现场接线工作量大；电缆级联故障点多；增加设备需要改动电缆，影响既有设备通讯；不够美观。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供中继单元及其应用系统，实现了低压直流电源母线和通讯母线的级联，中继单元根据系统运行需要实现低压直流电源母线的连接或断开，通讯母线的中继或断开功能。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

中继单元，包括壳体和控制单元，所述控制单元安装于所述壳体内，所述控制单元包括电路板、低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块，所述低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块均连接于所述电路板。

通过采用上述技术方案，中继单元通过低压直流电源转接模块中的两个低压直流电源母线簧片组和分别与两段母线的低压直流电源母线相连，并通过位于电路板上的继电器模块或电子开关模块进行连接或断开；通讯转接模块中的的两个通讯母线簧片组和分别与两段母线的通讯母线相连，并通过位于电路板上的通讯转接模块进行中继连接或断开；中继单元采用了低压直流电源转接模块和通讯转接模块实现了低压直流电源母线和通讯母线的级联，中继单元根据系统运行需要实现低压直流电源母线的连接或断开，通讯母线的中继或断开功能。中继单元还集成了传感模块，可用于供电母线接点温度监测功能、母线外壳温度检测、环境温湿度监测、震动监测功能等。

作为本发明的进一步改进，所述低压直流电源转接模块包括两个低压直流电源母线簧片组；所述通讯转接模块包括两个通讯母线簧片组。通过采用上述技术方案，两个低压直流供电母线的簧片组分别连接至两段复合母线的低压直流电源母线上，并连接到PCB板（电路板）上，使中继单元插接方便，安装便利，供电及通讯可靠稳定。

作为本发明的进一步改进，两个所述低压直流电源母线簧片组分别与两段母线上的低压直流电源母线连接，同时两个所述低压直流电源母线簧片组之间通过位于电路板上的继电器模块或电子开关模块连接；两个所述通讯母线簧片组分别与两段母线上的通讯母线连接，同时两个所述通讯母线簧片组之间通过位于电路板上的通讯中继电路连接。通过采用上述技术方案，低压直流供电母线的两个簧片组分别连接两段复合母线的低压直流电源母线上，并连接到PCB板（电路板）上，并通过继电器模块（继电器触点）进行连接，系统根据运行需求就可以控制继电器进行操作，完成两段低压直流电源母线的连接和断开，即根据运行需求，既可以实现母线的连接（统一供电），又可以实现母线的断开（故障切除），再配合环网供电方式的应用，可以最大限度的实现母线可用性。

作为本发明的进一步改进，所述电路板上还设置有存储模块。通过采用上述技术方案，储存模块可采用外部的可插接式存储模块实现数据的存储。

作为本发明的进一步改进，所述传感模块包括温度传感器。通过采用上述技术方案，温度传感器可用于母线接点温度监测、母线外壳温度检测等，提高安全性能。

作为本发明的进一步改进，所述传感模块包括用于连接外接的温湿度传感器的温湿度传感器接头。通过采用上述技术方案，温湿度传感器接头可外接温湿度传感器，用于实现环境温湿度监测功能。

作为本发明的进一步改进，所述电路板上安装了震动传感器，用于实现母线震动监测功能。

作为本发明的进一步改进，所述电路板上还设置有指示灯模块。通过采用上述技术方案，指示灯模块可用于指示传感器模块的状态信息，提高可视化程度和安全系数。

作为本发明的进一步改进，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体盖合于第二壳体上，所述控制单元处于第一壳体与第二壳体盖合后的空间内。通过采用上述技术方案，壳体设置为可盖合拆装的第一壳体和第二壳体，拆装方便，也有利于控制单元的组装，便于推广应用。

作为本发明的进一步改进，所述第一壳体上设置有第一卡扣部，所述第二壳体上设置有与第一卡扣部相卡配的第二卡扣部；所述第一壳体上还开设有第一通孔和第二通孔。通过采用上述技术方案，第一壳体和第二壳体安装便利，利用卡扣部即可实现卡扣式安装，第一通孔的设置，有利于指示灯模块的信号显示，第二通孔的设置，有利于簧片组的设置。

作为本发明的进一步改进，所述第二壳体上设置有簧片组柱和第三通孔，所述簧片组柱上开设有簧片组孔，所述簧片组孔连通至第二壳体的内部空间。通过采用上述技术方案，簧片组柱有利于低压直流电源母线簧片组和通讯母线簧片组的安装。

一种中继单元应用系统，包括上述任一项所述的中继单元，还包括母线、母线槽和电源模块，所述母线设置于母线槽中，所述母线包括供电母线、低压直流电源母线和通讯母线，所述中继单元和电源模块均直接或间接设置于所述母线槽上。通过采用上述技术方案，母线为复合型母线，集成了供电母线、低压直流电源母线和通讯母线，中继单元应用系统可即插即用，安全方便，可推广性强。

相比现有技术，本发明的有益效果在于，相较于传统的插接箱供电和通讯的电缆连接方式，本发明的中继单元结合了复合型母线技术，采用的控制单元包括电路板、低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块，低压直流电源母线的连接或断开可根据运行需求巧妙控制，既可以实现低压直流电源母线的连接（统一供电），又可以实现低压直流电源母线的断开（故障切除），再配合环网供电方式的应用，可以最大限度的实现低压直流电源母线可用性；而通讯母线的中继控制，通讯转接模块可根据运行需求，既可以实现通讯母线的中继（提升信号抗干扰能力，解决了非屏蔽双绞线通讯造成的信号传输距离缩短的不利影响），又可以实现通讯母线的断开（故障切除），再配合环网通讯方式的应用，可以最大限度的实现通讯可用性和可靠性；传感模块可全方位实现温度监测功能，保证了母线的安全运行。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的中继单元的结构示意图；

图2为本发明图1中的中继单元的爆炸示意图；

图3为本发明图2中的I部放大示意图；

图4为本发明实施例1提供的中继单元的另一角度的结构示意图；

图5为本发明图4中的中继单元的爆炸示意图；

图6为本发明实施例2提供的中继单元应用系统的结构示意图。

图中：1、第一壳体；2、第二壳体；3、电路板；4、指示灯；5-1、5-2、低压直流电源母线簧片组；6、温湿度传感器接头；7-1、7-2、通讯母线簧片组；8、SD卡模块；9、温度传感器；11、第一通孔；111、环形柱体；12、第二通孔；13、第一卡扣部；21、簧片组柱；22、簧片组孔；23、第二卡扣部；24、第三通孔；25、第四通孔；26、第三卡扣部；100、中继单元；200、端盖；300、母线槽；400、电源模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1

中继单元100，参阅图1至图5，包括壳体和控制单元，控制单元安装于壳体内，控制单元包括电路板3、低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块，低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块均连接于电路板3。低压直流电源转接模块包括低压直流电源母线簧片组5-1和5-2；通讯转接模块包括通讯母线簧片组7-1和7-2。

本实例中，低压直流电源母线簧片组为两个，为低压直流电源母线簧片组5-1和5-2，低压直流电源母线簧片组5-1和5-2分别连接至两段复合母线的低压直流电源母线上，并连接到一块PCB板（即电路板）上，电路板上可设置继电器触点（继电器模块或电子开关）与各低压直流电源母线簧片组5-1和5-2进行连接，系统根据运行需求就可以控制继电器进行操作，完成各段低压直流电源母线的连接和断开。

通讯母线簧片组为两个，为通讯母线簧片组7-1和7-2，通讯母线簧片组7-1和7-2分别连接至两段复合母线的通讯母线上，并连接到一块PCB板（电路板）上，电路板上可设置中继电路与各通讯母线簧片组7进行连接，系统根据运行需求就控制中继电路的信号中继或屏蔽，完成2段通讯母线的连接和断开。

电路板3上还设置有存储模块，本实施例中，存储模块包括SD卡模块8。

传感模块包括温度传感器9，本实施例中，温度传感器9为红外温度传感器，呈两排并列设置，每排5个，共10个。其中8个红外温度传感器用于监测5根母排连接的10个接点的温度。

传感模块包括用于连接外接的温湿度传感器的温湿度传感器接头6。外接的温湿度传感器接头6可用于连接2个温度传感器（监测左右2段母线的外壳温度）和1个温湿度传感器（监测环境温湿度传感器）。

传感模块还包括震动传感器，焊接于电路板3上，用于实现母线震动监测功能。

电路板3上还设置有指示灯模块，指示灯模块包括指示灯4。电路板上还设置有耳机插座和微动开关以及必要的电阻、电容等。电路板3可通过紧固件固定于第二壳体2上。其他实施例中，可固定于第一壳体1上。

壳体包括第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1盖合于第二壳体2上，控制单元处于第一壳体1与第二壳体2盖合后的空间内。

第一壳体1上设置有第一卡扣部13，第二壳体2上设置有与第一卡扣部13相卡配的第二卡扣部23；各卡扣部可为卡钩或卡槽等。第一壳体1上还开设有第一通孔11和第二通孔12，第一通孔11用于指示灯4的灯光透出，第一通孔11的位置，在第一壳体1的内部，还设置有向下凸出的环形柱体111，用于指示灯的定位和插入，可起保护作用。

第二壳体2上设置有簧片组柱21和第三通孔24，簧片组柱21可处于第二壳体2的四个角落。每个簧片组柱21上开设有两个簧片组孔22，簧片组孔22连通至第二壳体2的内部空间，可用于各低压直流电源母线簧片组5和通讯母线簧片组7的插入；第三通孔24的个数和位置可与温度传感器9的个数和位置分别对应，用于温度传感器9的露出。第二壳体2上还设置有第四通孔25，用于SD卡的插入。

第二壳体2的下表面，设置有第三卡扣部26，第三卡扣部26为卡钩，用于卡接在母线槽300上或母线槽的端盖200上。

中继单元100，实现了低压直流电源母线和通讯母线的级联，同时这种级联不是简单的电气连接，而是智能级联，中继单元根据系统运行需要实现低压直流电源母线的连接或断开，通讯母线的中继或断开功能，实用性强，有利于推广。中继单元还集成了供电母线接点温度监测功能、母线外壳温度检测、环境温湿度监测功能，安全耐用。

实施例2

一种中继单元应用系统，参阅图6，包括实施例1所述的中继单元100，还包括母线、母线槽300和电源模块400，所述母线设置于母线槽300中，所述母线包括供电母线、低压直流电源母线和通讯母线，所述中继单元和电源模块400均直接或间接设置于所述母线槽300上。母线槽300之间通过端盖200连接，中继单元100可设置于端盖200上。

母线为复合型母线，集成了供电母线、低压直流电源母线和通讯母线。规避了现有末端母线系统的弊端，使得母线配套的中继单元等智能设备完全实现了真正意义上的即插即用，也完全无需外接电缆。

本中继单元应用系统中，低压直流供电母线的连接或断开控制，在实现了母线级联同时，实现了智能环网的功能；通讯母线的中继控制，在实现了通讯级联同时，实现了智能环网的功能，同时保证了通讯可靠性和通讯距离的扩展；同时完成了母线的温度监测功能，可实用性显著提升，便于推广应用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.中继单元，其特征在于：包括壳体和控制单元，所述控制单元安装于所述壳体内，所述控制单元包括电路板（3）、低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块，所述低压直流电源转接模块、通讯转接模块和传感模块均连接于所述电路板（3）。

2.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于：所述低压直流电源转接模块包括低压直流电源母线簧片组（5-1）和（5-2）；所述通讯转接模块包括通讯母线簧片组（7-1）和（7-2）。

3.根据权利要求2所述的中继单元，其特征在于：所述低压直流电源母线簧片组（5-1）和（5-2）分别与两段母线上的低压直流电源母线连接，同时低压直流电源母线簧片组（5-1）和（5-2）之间通过位于电路板（3）上的继电器模块或电子开关模块连接；所述通讯母线簧片组（7-1）和（7-2）分别与两段母线上的通讯母线连接，同时通讯母线簧片组（7-1）和（7-2）之间通过位于电路板（3）上的通讯中继电路连接。

4.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于：所述电路板（3）上还设置有存储模块。

5.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于：所述传感模块包括温度传感器（9）；所述传感模块还包括用于连接外接的温湿度传感器的温湿度传感器接头（6），以及焊接在电路板（3）上的震动传感器。

6.根据权利要求1所述的中继单元，其特征在于：所述电路板（3）上还设置有指示灯模块。

7.根据权利要求1-6任一项所述的中继单元，其特征在于：所述壳体包括第一壳体（1）和第二壳体（2），所述第一壳体（1）盖合于第二壳体（2）上，所述控制单元处于第一壳体（1）与第二壳体（2）盖合后的空间内。

8.根据权利要求7所述的中继单元，其特征在于：所述第一壳体（1）上设置有第一卡扣部（13），所述第二壳体（2）上设置有与第一卡扣部（13）相卡配的第二卡扣部（23）；所述第一壳体（1）上还开设有第一通孔（11）和第二通孔（12）。

9.根据权利要求7所述的中继单元，其特征在于：所述第二壳体（2）上设置有簧片组柱（21）和第三通孔（24），所述簧片组柱（21）上开设有簧片组孔（22），所述簧片组孔（22）连通至第二壳体（2）的内部空间。

10.一种中继单元应用系统，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的中继单元，还包括母线、母线槽（300）和电源模块（400），所述母线设置于母线槽（300）中，所述母线包括供电母线、低压直流电源母线和通讯母线，所述中继单元和电源模块（400）均直接或间接设置于所述母线槽（300）上。

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