CN212009846U - 一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，包括多个数据采集端和数据汇聚端，数据采集端包括第一电源、互感器、温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元；通过温湿度传感器和烟雾传感器对动力机房中的开关柜环境进行检测，采用互感器对开关柜的运转情况进行检测，不直接接入开关柜中，因此不会影响开关柜的工作情况，设置独立的电源即便在机房出现故障时也能正常检测，从而能够及时发现故障；同时数据采集端和数据汇聚端之间通过近场通信进行数据交换，避免了布线的麻烦，数据汇聚端将采集的数据通过移动通信单元发送至远程，从而能够保证检测数据的及时发送。
Description
技术领域
本实用新型涉监测装置领域，具体是一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备。
背景技术
目前机房在工厂、医院、通讯部门等企事业单位和政府机构中大量存在，并且进行着大量数据的存储和信息的交换，因此机房如果不能正常运行，我们的工作、生活都会受到极大影响，而良好机房的运行环境，比如电压、电流、UPS、防水、防火、防盗、恒温、恒湿等可以有效的保征机房的正常运行，机房环境监测内容就凸现出来。当前国内外的机房环境监测装置多数采用RS485总线等有线连接方式，存在布线复杂、施工困难等诸多难题，并且检测装置也是由机房的电源进行供电，当意外断电时，监测设备也无法进行正常工作，相关工作人员也无法通过检测设备获取机房的状态信息。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，能够对机房进行监测。
本实用新型的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，包括多个数据采集端和数据汇聚端，所述数据采集端包括第一电源、互感器、温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元，所述第一电源为所述数据采集端供电，所述互感器、温湿度传感器、烟雾传感器和第一通信单元均与所述第一主控单元连接；所述数据汇聚端包括第二电源以及顺序连接的第二通信单元、第二主控单元和移动通信单元，所述第二电源为所述数据汇聚端供电，所述第一通信单元和第二通信单元通讯连接；所述数据采集端设置在动力机房的开关柜内并用于采集开关柜的工作参数，所述数据汇聚端用于汇聚多个所述数据采集端的工作参数并将该工作参数进行远程转发。
进一步，所述第一主控单元和第二主控单元均为STM32单片机，所述第一通信单元和第二通信单元为zigbee模块，STM32单片机通过串口与zigbee模块连接，所述温湿度传感器和烟雾传感器与所述第一主控单元上带有AD功能的引脚连接，所述移动通信单元为4G模块，4G模块与所述第二主控单元通过串口连接。
进一步，所述第一电源包括顺序连接的锂电池和电源电路，电源电路用于将锂电池电源的电压转化为相应的工作电压输出，电源电路与所述温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元连接。
进一步，所述互感器包括电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器通过滤波整流稳压电路后与所述第一主控单元的IO引脚连接。
进一步，所述电源电路包括TC4056A充电管理芯片。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，分为数据采集端和数据汇聚端，通过温湿度传感器和烟雾传感器对动力机房中的开关柜环境进行检测，采用互感器对开关柜的运转情况进行检测，不直接接入开关柜中，因此不会影响开关柜的工作情况，设置独立的电源即便在机房出现故障时也能正常检测，从而能够及时发现故障；同时数据采集端和数据汇聚端之间通过近场通信进行数据交换，避免了布线的麻烦，数据汇聚端将采集的数据通过移动通信单元发送至远程，从而能够保证检测数据的及时发送。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的互感器与第一主控单元的连接电路结构图；
图3为本实用新型的升压电路图；
图4为本实用新型的3.8V的降压电路图；
图5为本实用新型的3.3V的降压电路图。
具体实施方式
如图1-图5所示：本实施例的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，包括多个数据采集端和数据汇聚端，数据采集端包括第一电源、互感器、温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元，第一电源为数据采集端供电，互感器、温湿度传感器、烟雾传感器和第一通信单元均与第一主控单元连接；数据汇聚端包括第二电源以及顺序连接的第二通信单元、第二主控单元和移动通信单元，第二电源为数据汇聚端供电，第一通信单元和第二通信单元通讯连接；数据采集端设置在动力机房的开关柜内并用于采集开关柜的工作参数，数据汇聚端用于汇聚多个数据采集端的工作参数并将该工作参数进行远程转发。
数据采集端设置在动力机房的开关柜内，数据汇聚端设置在数据机房或者机房的其他位置互感器套设在开关柜内部的总线上，感应总线中的电信号变化，互感器中产生的信号经过整流滤波之后，转化为范围合适的直流的电平信号，发送至第一主控单元中，从而实现对开关柜工作状态的监测，互感器设置在开关柜的线孔处，与第一主控单元通过导线进行连接。温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器设置在开关柜内部，主要用于采集开关柜内部的参数信息，温度、湿度以及烟雾浓度异常时，第一主控单元通过第一通信单元将信息发送至数据汇聚端，数据汇聚段通过对比采集数据与预设阈值，决定是否将异常信息通过移动通信单元转发至远程的工作人员的手机电脑终端中。
本实施例中，第一主控单元和第二主控单元均为STM32单片机，第一通信单元和第二通信单元为zigbee模块，数据采集端和数据汇聚端之间的近场通信采用zigbee协议进行传输，由于zigBee协议支持模块间的互传，后期可以在数据采集端加装一些串口连接的控制单元，增加数据采集端的拓展性。STM32单片机通过串口与zigbee模块连接，温湿度传感器和烟雾传感器与第一主控单元上带有AD功能的引脚连接，温湿度传感器和烟雾传感器采集的模拟信号转换为数字信号后传输至STM32单片机内部进行相关的计算和处理，移动通信单元为4G模块，4G模块与第二主控单元通过串口连接，数据汇聚端中的数据通过移动网络进行转发。
本实施例中，第一电源包括顺序连接的锂电池和电源电路，电源电路用于将锂电池电源电压转化为相应的工作电压输出，其中STM32单片机的工作电压是3.3V，第一通信单元(4G模块)的工作电压一般为3.3V-4.2V，一般取3.8V，温湿度传感器和烟雾传感器的工作电压一般在3V左右，一般标称为3.7V的锂电池的电压范围是在2.8V～4.2V，如果说想要得到稳定的5V、3.8V和3.3V电压，显然不能直接得到，需要借助特定电源芯片来实现。因此，本实施例中，线升压再降压的方式节省锂电池的电量，先采用包括F2185芯片的升压电路将锂电池的电压升至5V，再分别采用包括KF7416和ME6211芯片的降压电路获得相应的3.8V和3.3V的电压。
电源电路的输入端连接锂电池，输出端连接温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元连接；此外，本实施例中，电源电路还包括TC4056A充电管理芯片，对锂电池进行充放电管理，TC4056A的引脚使能引脚与STM32单片机的控制引脚连接。TC4056A的充电电压固定在4.2V，最大充电电流可大1A，同时自带锂电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED状态引脚。
本实施例中，互感器包括电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器通过滤波整流稳压电路后与所述第一主控单元的IO引脚连接，滤波整流电路包含一颗7805三端稳压集成电路、桥式整流电路D1和多个滤波电容(C21-C24)，将电流互感器和电压互感器采集的信号进行滤波整流稳压处理后转化为合适的电平信号，再传输至STM32单片机中,电压互感器的连接，7805的输出端为整个滤波整流稳压电路的输出端OUT，与STM32的IO引脚连接，电流互感器和电压互感器与STM32的连接结构一致，因此本实施例仅给出一个电路图代表电流互感器和电压互感器的连接电路。
本实用新型的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，分为数据采集端和数据汇聚端，通过温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器对动力机房中的开关柜环境进行检测，采用互感器对开关柜的运转情况进行检测，不直接接入开关柜中，因此不会影响开关柜的工作情况，设置独立的电源即便在机房出现故障时也能正常检测，从而能够及时发现故障；同时数据采集端和数据汇聚端之间通过近场通信进行数据交换，避免了布线的麻烦，数据汇聚端将采集的数据通过移动通信单元发送至远程，从而能够保证检测数据的及时发送。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，其特征在于：包括多个数据采集端和数据汇聚端，所述数据采集端包括第一电源、互感器、温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元，所述第一电源为所述数据采集端供电，所述互感器、温湿度传感器、烟雾传感器和第一通信单元均与所述第一主控单元连接；所述数据汇聚端包括第二电源以及顺序连接的第二通信单元、第二主控单元和移动通信单元，所述第二电源为所述数据汇聚端供电，所述第一通信单元和第二通信单元通讯连接；所述数据采集端设置在动力机房的开关柜内并用于采集开关柜的工作参数，所述数据汇聚端用于汇聚多个所述数据采集端的工作参数并将该工作参数进行远程转发。
2.根据权利要求1所述的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，其特征在于：所述第一主控单元和第二主控单元均为STM32单片机，所述第一通信单元和第二通信单元为zigbee模块，STM32单片机通过串口与zigbee模块连接，所述温湿度传感器和烟雾传感器与所述第一主控单元上带有AD功能的引脚连接，所述移动通信单元为4G模块，4G模块与所述第二主控单元通过串口连接。
3.根据权利要求1所述的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，其特征在于：所述第一电源包括顺序连接的锂电池和电源电路，电源电路用于将锂电池电源的电压转化为相应的工作电压输出，电源电路与所述温湿度传感器、烟雾传感器、第一主控单元和第一通信单元连接。
4.根据权利要求2所述的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，其特征在于：所述互感器包括电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器通过滤波整流稳压电路后与所述第一主控单元的IO引脚连接。
5.根据权利要求3所述的一种动力机房的高低压开关柜无源无线监测设备，其特征在于：所述电源电路包括TC4056A充电管理芯片。
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| CN113960950A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-01-21 | 沈阳诚高科技股份有限公司 | 一种动力环境监测系统 |
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2020
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