CN216673605U - 一种智能一体化机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电力控制系统技术领域中的一种智能一体化机柜，包括柜体，柜体内集成有供电系统、综合布线系统、制冷系统以及监控系统，供电系统与市电连接，并通过综合布线系统为制冷系统、监控系统供电，监控系统用于监控供电系统、制冷系统、综合布线系统的运行状态。本实用新型将配电、智能、监控和部件等基础架构设施收纳至一台全封闭IT机柜内，为小微型IT机房应用场景提供前所未有的优良工作环境和可靠保障平台，整个系统布局紧凑、扩容灵活，本实用新型实现了高密度与模块化、高可靠性与可用性、灵活配置与快速部署、简易安装与绿色节能、完善智能监控等特点。

Description

一种智能一体化机柜

技术领域

本实用新型涉及电力控制系统技术领域，具体的说，是涉及一种智能一体化机柜。

背景技术

随着大数据时代的到来，云计算、移动互联和物联网等产业的蓬勃发展，数据中心规模不断增大并呈现两极化发展趋势，末端的微型数据中心越来越多。而零星分布的微型数据中心因地理、环境、建筑等方面的差异，一直面临着难以统一规划、建设和运维管理的困境，为业务的快速上线带来了极大的挑战。

在一些中小企业、大型企业分支机构机房、电信营业厅、银行网点、中石油/石化加油站、铁路通信机房、高速公路收费机房的建设过程中，需要多种电力系统的总控。然而现有的一体化机柜无法实现智能化管理，并且收到不同子系统（例如制冷系统、供电系统、管理系统等）的用电需求不同，现有的机柜无法集成多种子系统功能。另外，现有的机柜占地面积较大，需要设置专用机房。

现有的一体化机柜无法应对小微型数据中心的建设，该为题亟待解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种智能一体化机柜。

本实用新型技术方案如下所述：

一种智能一体化机柜，包括柜体，其特征在于，所述柜体内集成有供电系统、综合布线系统、制冷系统以及监控系统，

所述供电系统与市电连接，

所述综合布线系统与所述供电系统连接，所述供电系统通过所述综合布线系统为所述制冷系统、监控系统供电，

所述制冷系统用于对该智能一体化机柜所处环境进行制冷，

所述监控系统，用于监控所述供电系统、所述制冷系统、所述综合布线系统的运行状态。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述柜体上设有UPS板和电池包板：

所述电池包板的电池接口与所述UPS板的电池接口连接；

所述UPS板的市电接口连接市电，所述UPS板的电源接口与配电板的UPS输入接口连接，所述UPS板的输出端子排与所述配电板的UPS输出接口连接，所述综合布线系统集成于所述配电板上。

进一步的，所述配电板上设有接线端子排，所述接线端子排包括市电接线端子排、UPS电源接线端子排，所述市电接线端子排的输入端与市电连接，其输出端分别连接UPS电源的输入端、制冷系统的输入端、照明/应急风扇、多个始端输出端，所述UPS电源接线端子排的输入端与UPS电源的输出端、一个或多个机柜电源分配单元、监控系统的输入端、网线接口、低压直流接口连接。

进一步的，所述配电板上的空调输出接口与空调板连接，所述制冷系统集成于所述空调板上。

进一步的，所述配电板上的监控输出接口与监控板连接，所述监控系统集成于所述监控板上。

更进一步的，所述监控板上还设有烟感接口、门磁接口、漏水接口、温湿度接口、氛围灯接口、声光报警接口、触摸屏接口、网线接口中的一个或多个，所述烟感接口与烟雾感应器连接，门磁接口与门磁感应器连接，所述漏水接口与漏水传感器连接，所述温湿度接口与温湿度传感器连接，所述氛围灯接口与氛围灯连接，所述声光报警接口与声光报警器连接，所述触摸屏接口与触摸屏连接，所述网线接口与智能电脑连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，在所述综合布线系统中，供电输入端与市电连接，且所述供电输入端与市电负载、UPS电源连接，所述UPS电源的输出端连接UPS负载。

进一步的，所述供电输入端还通过熔断器与电源指示灯连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述柜体的底部设有循环风进口和循环风出口，所述循环风进口、所述循环风出口与柜体内的循环风系统连接。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型针对小微型数据中心提供一种一体化机柜，其将配电、智能、监控和部件等基础架构设施收纳至一台全封闭 IT机柜内，并通过监控系统对全部系统功能实现统筹管理，为小微型 IT 机房应用场景提供前所未有的优良工作环境和可靠保障平台，整个系统布局紧凑、扩容灵活，本实用新型通过单柜、单排等多种灵活部署方式，实现了高密度与模块化、高可靠性与可用性、灵活配置与快速部署、简易安装与绿色节能、完善智能监控等特点。

附图说明

图1为本实用新型的机柜结构图；

图2为本实用新型的机柜右视图；

图3为本实用新型的机柜左侧拆除面板后的示意图；

图4为本实用新型的机柜仰视图；

图5为本实用新型的系统连接示意图；

图6为本实用新型中配电板的放大图；

图7为本实用新型的系统接线图。

在图中，各个附图标号为：

1-柜体；2-门禁板；3-触摸屏；4-监控板；5-配电板；6-UPS板；7-空调板；8-电池包板；9-循环风进口；10-循环风出口。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1至图7所示，本实用新型针对现有零星分布的微型数据中心难以进行统一规划、建设和运维管理的困境，提出了一种智能一体化机柜，其将机柜系统、供电系统、制冷系统、综合布线系统和管理系统进行集成，并且实现了各个子系统的统筹管理。

该一种智能一体化机柜包括机柜系统（即柜体1）及设于柜体1内的数据中心子系统。柜体1提供该一种智能一体化机柜的硬件支撑基础，内部数据中心子系统容纳于该柜体1内，可以使得该一种智能一体化机柜能应用于多种恶劣室内环境中，无需单独设置机房；数据中心子系统用于实现机柜的各项电气功能，数据中心子系统包括供电系统、综合布线系统、制冷系统以及监控系统，各个数据中心子系统分别单独实现各自功能，各个数据中心子系统具体的产品结构、系统设置不做具体限定，此处不赘述。

具体的，供电系统与市电连接，并提供市电电源和UPS电源；综合布线系统与供电系统连接，并实现供电系统与制冷系统、监控系统的电力分布；制冷系统通过综合布线系统与供电系统连接，其用于对该智能一体化机柜所处环境进行制冷；监控系统用于监控供电系统、制冷系统、综合布线系统的运行状态，并对各个系统的性能进行智能调控。

如图1至图4所示，在该一种智能一体化机柜中，柜体1的底部设有循环风进口9和循环风出口10，循环风进口9、循环风出口10与柜体1内的循环风系统连接，循环风系统使得循环风进口9和循环风出口10之间形成空气流动，当柜内温度高出正常值时，机柜自动启动风扇进行排热，进而对柜体内的系统进行散热。

柜体1的一侧板上设有触摸屏3和调控窗口，调控窗口与门禁板2连接，门禁板2用于控制调控窗口的打开门禁控制，具备相应权限的工作人员可以凭IC卡或密码打开柜门；柜体1的另一侧板内部设有并排的监控板4、配电板5、UPS板6、空调板7以及电池包板8，分别实现监控、配电、电源供给及制冷功能。本实用新型可以实现本地、远程监控管理，更可多网点接入上层管理平台统一监管，多样化选择支持。

如图5、图6所示，本实用新型中的监控系统可以实现机柜系统、供电系统、综合布线系统、制冷系统的运行监控。具体的，监控系统集成于监控板4上，综合布线系统集成于配电板5上，供电系统分布于UPS板6和电池包板8上，制冷系统集成于空调板7上，监控板4通过配电板5与UPS板6、电池包板8、空调板7连接，用于实现监控系统对综合布线系统、供电系统、制冷系统的运行监控。

监控板4上还设有烟感接口、门磁接口、漏水接口、温湿度接口、氛围灯接口、声光报警接口、触摸屏接口、网线接口中的一个或多个。具体的，烟感接口与烟雾感应器连接，用以实现该智能一体化机柜所处环境的烟雾检测；门磁接口与门磁感应器连接，用于实现调控窗口的开关控制；漏水接口与漏水传感器连接，用于实现该智能一体化机柜的水浸监测；温湿度接口与温湿度传感器连接，可以实时监测该智能一体化机柜所处环境的温湿度情况，为柜体提供良好的运行环境；氛围灯接口与氛围灯连接，用于氛围灯的控制；声光报警接口与声光报警器连接，在系统运行出现故障时进行声光报警；触摸屏接口与触摸屏连接，可以实现该智能一体化机柜的系统运行显示，并接受触摸屏的控制实现对应功能的控制；网线接口与智能电脑连接，用于实现系统与智能电脑数据的交互。

UPS板6的网络接口通过网络接线与监控板的网络接口连接，实现监控系统对供电系统的数据监控。UPS板6用于为市电负载提供市电，并经由UPS电源为UPS负载提供UPS供电。具体的，UPS板6的市电接口连接市电，UPS板6的电源接口与配电板5的UPS输入接口连接，UPS板6的输出端子排与配电板的UPS输出接口连接。电池包板的电池接口与UPS板的电池接口连接，通过电池包板为系统提供直流电。

配电板5上的空调输出接口与空调板7连接，用于为空调板7供市电；同时空调板7的COM接口与监控板5的COM接口连接，用于实现监控系统对制冷系统的数据监控。

如图5至图7所示，本实用新型中的配电板5上的监控输出接口与监控板连接，实现监控系统对配电系统的数据监控。具体的，配电板上设有接线端子排，接线端子排包括市电接线端子排（1N排）、UPS电源接线端子排（2N排），用于为监控板、UPS板、电池包板、空调板供电；接线端子排还包括数据接线排（PM），用于与监控板连接，实现数据监控功能。

市电接线端子排的输入端与市电连接，其输出端分别连接UPS电源的输入端、制冷系统的输入端、照明/应急风扇、多个始端输出端，UPS电源接线端子排的输入端与UPS电源的输出端、一个或多个机柜电源分配单元、监控系统的输入端、网线接口、低压直流接口连接。

在监控板上的综合布线系统中，供电输入端与市电连接，且供电输入端与市电负载、UPS电源连接，UPS电源的输出端连接UPS负载。市电负载包括空调、照明/应急风扇、多个备用的市电输出接口；另外市电负载还与浪涌保护器/防雷器连接。UPS负载包括多个机柜插座、备用插座、监控输出等。优选的，供电输入端还通过熔断器与电源指示灯连接，用于实现总电源的状态指示。

供电输入端与市电负载的连接线路上、供电输入端与UPS电源的连接线路上、UPS电源与UPS负载的连接线路上均设有单P断路器，实现了各条支路的开关控制，该控制方式可经由监控板-触摸屏控制，也可由智能电脑进行有线/无线控制。

本实用新型通过监控板、配电板实现了监控系统与其他数据中心子系统的电气连接，使得柜体内集成了UPS电源、市电电源、直流电池电源、配电系统、制冷系统、监控系统等多方面功能，摆脱传统的分项建模块化设计的束缚，实现了各种功能接口的统一设计，提供不同可靠等级的架构方案供选择(N、N+1、2N)。本实用新型将传统工程进行产品化设计，节约前期项目设计和现场安装时间，一天内即可完成全部安装工程，比传统建设模式快 2 倍以上对各系统进行深度整合、工厂预验证测试，相比现场自由施工建设更加规范、安全可靠。

本实用新型还可以实现占地面积小的目的。例如，传统机柜需要单独设置机房，工程是以房间为单位，占用空间大。而本实用新型将重要机房元素高度集成到机柜平台上，所占物理空间大大减少，占地仅需0.7m², 降低机房面积需求，不需要装修、地板等配套工程，降低基础建设投入成本。

本实用新型还可以实现封闭空间精确控温，相比专用机房空调对整个房间控温，其用于温度调节的能耗大幅降低。如，传统机房面积15 平米以内设置4台服务器、6台交换机、1台柜式空调(约215kw)。在仅考虑空调制冷耗电量时，压缩机按 65%的工作时间计算，月耗电为30×24×2.15×65%=1006.212kwh。月耗电高达约 1 千度。而本实用新型在相同数量 IT 设备的情况下，节省耗电可达 88%。

另外，本实用新型通过监控系统实现了内部数据的远程监控以及智能人性化管理，可以实现 365 X24 小时无人值守，节约专业人员的人力资源成本，最大限度降低 IT部署及运维成本。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能一体化机柜，包括柜体，其特征在于，所述柜体内集成有供电系统、综合布线系统、制冷系统以及监控系统，

所述供电系统与市电连接，

所述综合布线系统与所述供电系统连接，所述供电系统通过所述综合布线系统为所述制冷系统、监控系统供电，

所述制冷系统用于对该智能一体化机柜所处环境进行制冷，

所述监控系统，用于监控所述供电系统、所述制冷系统、所述综合布线系统的运行状态。

2.根据权利要求1所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述柜体上设有UPS板和电池包板：

所述电池包板的电池接口与所述UPS板的电池接口连接；

所述UPS板的市电接口连接市电，所述UPS板的电源接口与配电板的UPS输入接口连接，所述UPS板的输出端子排与所述配电板的UPS输出接口连接，所述综合布线系统集成于所述配电板上。

3.根据权利要求2所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述配电板上设有接线端子排，所述接线端子排包括市电接线端子排、UPS电源接线端子排，所述市电接线端子排的输入端与市电连接，其输出端分别连接UPS电源的输入端、制冷系统的输入端、照明/应急风扇、多个始端输出端，所述UPS电源接线端子排的输入端与UPS电源的输出端、一个或多个机柜电源分配单元、监控系统的输入端、网线接口、低压直流接口连接。

4.根据权利要求2所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述配电板上的空调输出接口与空调板连接，所述制冷系统集成于所述空调板上。

5.根据权利要求2所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述配电板上的监控输出接口与监控板连接，所述监控系统集成于所述监控板上。

6.根据权利要求5所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述监控板上还设有烟感接口、门磁接口、漏水接口、温湿度接口、氛围灯接口、声光报警接口、触摸屏接口、网线接口中的一个或多个，所述烟感接口与烟雾感应器连接，门磁接口与门磁感应器连接，所述漏水接口与漏水传感器连接，所述温湿度接口与温湿度传感器连接，所述氛围灯接口与氛围灯连接，所述声光报警接口与声光报警器连接，所述触摸屏接口与触摸屏连接，所述网线接口与智能电脑连接。

7.根据权利要求1所述的智能一体化机柜，其特征在于，在所述综合布线系统中，供电输入端与市电连接，且所述供电输入端与市电负载、UPS电源连接，所述UPS电源的输出端连接UPS负载。

8.根据权利要求7所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述供电输入端还通过熔断器与电源指示灯连接。

9.根据权利要求1所述的智能一体化机柜，其特征在于，所述柜体的底部设有循环风进口和循环风出口，所述循环风进口、所述循环风出口与柜体内的循环风系统连接。

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