CN108448714A - 一种基于mdc的一体化配电*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于MDC的一体化配电***，包括UPS***、市电配电支路、UPS配电支路，市电连接市电配电支路、UPS***，UPS***的输出端口连接UPS配电支路的输入端口，UPS***包括控制***、蓄电池、维修旁路，市电分别连接控制***、维修旁路，控制***连接蓄电池；控制***包括电压检测装置、整流器、逆变器、控制器，市电连接控制器，控制器连接电压检测装置，控制器分别通过整流器、逆变器连接蓄电池。该一体化配电***节约了机柜空间、简化了布线，增加了美观和可靠性，监控装置的箱体采用简单的板材而成，结构简单、维护方便。

Description

一种基于MDC的一体化配电***

技术领域

本发明涉及数据中心技术领域，尤其涉及一种基于MDC的一体化配电***。

背景技术

模块化数据中心(ModuleDataCenter，MDC)是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为了应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势，其采用模块化设计理念，最大程度的降低基础设施对数据中心环境的耦合。集成了供配电、制冷、机柜、气流遏制、综合布线、动环监控等子***，提高数据中心的整体运营效率，实现快速部署、弹性扩展和绿色节能。

随着大数据信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。管理***是数据中心内部配置的重要组成部分。传统的管理***主要以动环监控为主，具备多种数据接口，可接入UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器、翻转天窗及网络摄像机等多种监控对象。

当前，随着云计算、大数据和互联网的快速发展，信息化的基础设施发生了根本转变，监控管理的需求从一些单独的***要求转化为整体平台化、统一平台、统一管理的***要求。各项应用服务不再是单独的计算模块，而是通过云计算、大数据等平台将计算、存储资源统一起来，跨越数据中心范围形成规模庞大、统一监控与管理的资源池，因此需要能够监控大规模、分布式、跨地域的虚拟资源与物理资源的统一监控***，即数据中心综合管理***。

数据中心综合管理***把模块化数据中心(ModuleDataCenter,MDC)当做一个整体来进行管理，包括：服务器、存储设备、网络设备、虚拟机、UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器、翻转天窗、网络摄像机及设备监控等多种监控对象。

数据中心综合管理***包括和平台数据大数据处理、分析两部分组成。即一套数据中心综合管理***可管理多个MDC，每个MDC的都可以独立工作，完成每个MDC的数据采集与控制功能。

模块化数据中心MDC包括空调、配电、UPS、消防、照明、监控、IT等设备。监控设备作为模块化数据中心(ModuleDataCenter,MDC)的一个数据采集管理部件，尤为重要。现有的监控设备主要包含：监控主机、门禁电源箱及附件、硬盘录像机、交换机及采集模块。设备监控装置是多种采集设备的一个集合，把这些设备进行安装部署，形成一套设备监控***。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有配电***设备零散，部署后不整齐美观；软件不统一，无法和数据中心管理***统一；成本高，需要单独的采集设备，无法利用数据中心管理***采集设备的资源；智能化程度不高，主要以单一设备采集监控功能为主。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，研制一种基于MDC的一体化配电***，该一体化配电***节约了机柜空间、简化了布线，增加了美观和可靠性。

本发明解决技术问题的技术方案为：一方面，本发明的实施例提供了一种基于MDC的一体化配电***，包括UPS***、市电配电支路、UPS配电支路，市电连接市电配电支路、UPS***，UPS***的输出端口连接UPS配电支路的输入端口，UPS***包括控制***、蓄电池、维修旁路，市电分别连接控制***、维修旁路，控制***连接蓄电池；控制***包括电压检测装置、整流器、逆变器、控制器，市电连接控制器，控制器连接电压检测装置，控制器分别通过整流器、逆变器连接蓄电池。市电配电支路中安装普通用电设备，UPS配电支路中安装有对电源要求高的用电设备。

作为优化，所述一体化配电***置还包括监控***，监控***包括箱体、导轨、滑动底板、固定板、监控设备，箱体包括左、右侧板，固定板安装在左、右侧板的内侧，固定板设置多组，导轨安装在固定板上，滑动底板上设置有与导轨对应的导套，滑动底板安装在导轨上，监控设备安装在滑动底板上，监控设备分层安装于箱体内。

作为优化，所述滑动底板上设置有限位块。

作为优化，所述箱体还包括固定背板、上盖、下盖，固定背板连接左、右侧板，上盖、下盖通过铰链与固定背板连接。

作为优化，所述箱体还包括活动背板，活动背板安装在固定背板上，固定背板上设置有与活动背板外形对应的开口，活动背板上设置有出线口。

作为优化，所述监控设备包括一个双门控制器或四门控制器、交流配电单元，交流配电单元支持双路供电和双路输出端口。四门控制器可以扩展监控门由门升级为门；交流配电单元给各设备供电，实现了配电一体化；监控设备之间通信互联互通，在箱体内部已经把硬盘录像机，门禁控制器、监控主机、无线路由器等监控设备通过交换机进行了互联互通，且是工厂预制的，不再需要现场接线。

作为优化，所述监控设备还包括无线路由器。

作为优化，所述监控设备还包括开关电源。开关电源为两个220V转12V，60W的开关电源，可按需升级为120W的开关电源，为智能框架提供12V的直流电。

作为优化，所述监控设备还包括串口服务器。串口服务器可扩大设备监控装置的接入能力，可以支持8路或16路RS485接口的接入。

作为优化，所述监控设备还包括硬盘录像机。硬盘录像机可适应不同场景的视频监控需求，节约成本，灵活多变。

作为优化，所述监控设备还包括IO扩展模块、中间继电器漏、水控制器，IO扩展模块可以扩展接点的接入能力；中间继电器可扩大接入能力；漏水控制器可扩大漏水监控的接入能力。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1.该一体化配电***节约了机柜空间、简化了布线，增加了美观和可靠性，监控装置的箱体采用简单的板材而成，结构简单；其部件通过螺钉进行固定，安装方便，降低了制造成本；产品美观大方；具备高可用性，各个监控设备可通过每层的导轨滑出，可进行独立维护；当监控设备需要整体维护时，只需将固定板从箱体的左右侧板上拆除，即可将监控设备完全取出，简单方便。通过设置箱体、导轨、滑动底板、固定板，有助于监控设备进行机架式安装，尤其是在对布线和美观要求较高的地方，很好地解决了设备安装、配电、线缆固定、设备位置选择、高可用性等诸多零散的问题，是一种真正意义上的模块化和预装配。

2.通过设置限位块，可对监控设备进行定位、限位，方便了监控设备的安装。

3.上盖、下盖通过铰链与固定背板连接，当监控设备需要对顶部、底板的设备进行维护时，只需将上盖、下盖翻开，而不必拆卸，操作性及可维护性较强。

4.通过设置活动背板，活动背板上的端口定义灵活，可按需更改，满足不同应用场景的需要，监控设备的走线均在通过箱体后端的活动背板进行，方便安装及线路管理。

5.通过设置无线路由器可以很方便的接收移动无线访问，为手机APP和平板电脑访问提供了网络环境。

附图说明

图1为本发明一种实施例的总体结构图。

图2为UPS***的总体结构图。

图3为一体化配电***的工作流程图。

图4为监控***一种实施例的俯视图。

图5为监控***一种实施例的正视图。

图6为图4沿C-C方向的剖视图。

图7为图4沿C-C方向剖视后的总体结构图。

图8、图10为本发明一种实施例隐藏上盖后的总体结构图。

图9为图8D区域的局部放大图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

图1至图10为本发明的一种实施例，如图1所示，一种基于MDC的一体化配电***，包括UPS***、市电配电支路、UPS配电支路，市电连接市电配电支路、UPS***，UPS***的输出端口连接UPS配电支路的输入端口.如图2所示，UPS***包括控制***、蓄电池、维修旁路，市电分别连接控制***、维修旁路，控制***连接蓄电池；控制***包括电压检测装置、整流器、逆变器、控制器，市电连接控制器，控制器连接电压检测装置，控制器分别通过整流器、逆变器连接蓄电池。市电配电支路中安装普通用电设备，UPS配电支路中安装有对电源要求高的用电设备。该一体化配电***节约了机柜空间、简化了布线，增加了美观和可靠性。

图3为一体化配电***的工作流程图，该配电***的具体工作过程如下：

首先，根据MDC数据中心的应用场景，分别通过南向接口的Modbus接口协议获取一体化配电***的基本数据，为方便以后扩容的需要，采用了标准化的南向接口方式。然后，采用企业统一总线对数据进行标准化分类处理，通过数据映射分析内在的数据关联性，生成可用的元数据；采用标准化的数据整合方式，分为信号、事件、控制与配置四个模块，进行可延展的程序框架搭建，形成数据流的内部统一。

其次，确定配置管理模块用来控制数据的采集策略是推送还是定时拉取，数据存储的间隔配置，告警阀值的配置等等，配置管理模块也是用来配置3套MDC的设备监控种类与数量。

比如在线添加一个UPS设备的流程是：

(1)选择设备类型，包括UPS类、配电类等

(2)选择设备厂家及型号

(3)选择设备监控装置的端口类型，是com类型TCP/IP类型

(4)选择端口号及传输速率

(5)选择被监控设备的地址编号

(6)选择被监控设备的通信协议动态库

(7)添加成功后即可采集数据，无需重启

其次，告警管理模块收集MDC的告警，并分析告警所处的具体模块化数据中心，告警支持手动确认模式，减少了不必要的告警；设置了紧急、严重、一般、通知四种告警等级。

再次，数据存储模块用来把数据储存在数据库之中，针对高并发场景，所述方法了设置了缓存模式，并且预留云端数据对接接口。

再次，Web处理模块内嵌HTML5WEB服务器，远程浏览无需安装插件、跨平台浏览自动适应；

最后，在统一管理平台的主机端程序控制下，支持调用界面展示的调用与数据传输，数据接口均采用标准化的方式连接，进行数据通信。所有通讯数据基于json格式，各平台上都可通用，设计方法注意如下事项：

(1)首先确认对数据的需求，如不需求告警数据，则可在平台侧配置关闭

(2)TCP接收的buffer要根据监控项的个数进行估计，一般2000个监控项需要至少400KB的buffer.。

主机端程序实现时主要包括以下几个步骤：

(1)接口对接，通过串口等与被监控对象进行连接；

(2)协议调试，用Modbus接口协议将数据采集出来；

(3)数据转入协议解析层，匹配相应的设备ID；

(4)按照信号、事件、控制、配置四种类型对数据进行分类；

(5)在数据总线的基础上，对复杂事件进行分析、聚合；

(6)在配置管理模块下统一进行配置的设置与调度

(7)告警管理模块用来进行告警的处理与推送

(8)数据存储模块用来把数据持久化，响应web页面的数据请求

(9)web处理模块内嵌HTML5WEB服务器，远程浏览无需安装插件、跨平台浏览自动适应；进行界面展示与交互。

下面具体说明一下界面展示逻辑

所述web处理模块内嵌HTML5WEB服务器，远程浏览无需安装插件、跨平台浏览自动适应；进行界面展示与交互；

界面所见即所得，可以点击右键进入编辑模式，修改完毕后，再点击右键推出编辑模式即可。

图2为UPS***的总体结构图，举例说明：市电输入状态可以绑定U相电压大于180V，即大于该值，表示市场输入正常，反之，市电停电。

整流状态可以绑定UPS整流模块状态，即整流模块工作时，则整流状态有效。

蓄电池状态：可以分为均充、浮充和放电，可以绑定这些信号。

逆变状态：可以绑定UPS的逆变状态，当逆变器工作时，则逆变状态有效。

旁路状态：当UPS***切换到旁路时，则显示旁路状态有效，信息流程为市电输入-旁路-UPS输出。

UPS输出状态：通过检查UPS的输出电压是否大于180V来判断UPS输出是否有效。

市电输入掉电时，此时电池处于放电状态，整流器处于关闭状态，逆变器处于工作状态，UPS输出电压有电。

旁路工作时，电池处于充电状态，整流器处于有效状态，逆变器处于关闭状态，UPS输出电压有电，IT负载由UPS配电的各个支路、和市电配电支持共同供电。

各个支路工作时，绿色表示开关闭合，红色表示开关断开。该配电***支持一个IT机柜双路电源供电：即UPS支路配电供电和市电支路配电供电。

所述一体化配电***置还包括监控***，如图4至图10所示，监控***包括箱体1、导轨2、滑动底板3、固定板5、监控设备，箱体1包括左、右侧板10，固定板5安装在左、右侧板10的内侧，固定板5设置多组，导轨2安装在固定板5上，滑动底板3上设置有与导轨2对应的导套，滑动底板3安装在导轨2上，监控设备安装在滑动底板3上，监控设备分层安装于箱体1内。

监控装置的箱体1采用简单的板材而成，结构简单；其部件通过螺钉进行固定，安装方便，降低了制造成本；产品美观大方；具备高可用性，各个监控设备可通过每层的导轨2滑出，可进行独立维护；当监控设备需要整体维护时，只需将固定板5从箱体1的左右侧板上拆除，即可将监控设备完全取出，简单方便。通过设置箱体1、导轨2、滑动底板3、固定板5，有助于监控设备进行机架式安装，尤其是在对布线和美观要求较高的地方，很好地解决了设备安装、配电、线缆固定、设备位置选择、高可用性等诸多零散的问题，是一种真正意义上的模块化和预装配。

如图8所示，所述滑动底板3上设置有限位块4。通过设置限位块4，可对监控设备进行定位、限位，方便了监控设备的安装。

如图10所示，所述箱体1还包括固定背板11、上盖13、下盖14，固定背板11连接左、右侧板10，上盖13、下盖14通过铰链与固定背板11连接。当监控设备需要对顶部、底板的设备进行维护时，只需将上盖13、下盖14翻开，而不必拆卸，操作性及可维护性较强。

所述箱体1还包括活动背板12，活动背板12安装在固定背板11上，固定背板11上设置有与活动背板12外形对应的开口，活动背板12上设置有出线口。通过设置活动背板12，活动背板12上的端口定义灵活，可按需更改，满足不同应用场景的需要，监控设备的走线均在通过箱体1后端的活动背板12进行，方便安装及线路管理。

所述监控设备包括一个双门控制器或四门控制器、交流配电单元，交流配电单元支持双路供电和双路输出端口。四门控制器可以扩展监控门由2门升级为4门；交流配电单元给各设备供电，实现了配电一体化；监控设备之间通信互联互通，在箱体1内部已经把硬盘录像机，门禁控制器、监控主机、无线路由器等监控设备通过交换机进行了互联互通，且是工厂预制的，不再需要现场接线。

所述监控设备还包括无线路由器。通过设置无线路由器可以很方便的接收移动无线访问，为手机APP和平板电脑访问提供了网络环境。

所述监控设备还包括开关电源。开关电源为两个220V转12V，60W的开关电源，可按需升级为120W的开关电源，为智能框架提供12V的直流电。

所述监控设备还包括串口服务器。串口服务器可扩大设备监控装置的接入能力，可以支持8路或16路RS485接口的接入。

所述监控设备还包括硬盘录像机。硬盘录像机可适应不同场景的视频监控需求，节约成本，灵活多变。

所述监控设备还包括IO扩展模块、中间继电器漏、水控制器，IO扩展模块可以扩展接点的接入能力；中间继电器可扩大接入能力；漏水控制器可扩大漏水监控的接入能力。

设备监控装置供电时优先考虑UPS供电。开关电源给门禁控制器和漏水控制器供电及其他的一些需要12V直流的模块供电。监控主机自身输出的12V直流电可以给温湿度传感器、烟感、温感等传感器供电。交换机除实现***的通信外，还给网络半球摄像机和网络枪型摄像机直接POE网线供电，减少了摄像机电源线的敷设。硬盘录像机默认配置4块4T硬盘，共16T硬盘空间支持3个月的视频连续存储，可以扩展到8块8T硬盘，共64T硬盘空间，支持半年的视频连续存储。配电采用集中化设计，相比传统方式，大大减轻了现场布线的时间，安装和布线的美观程度也得到了提升。

对动力、环境、安防、IT等各种子***监控数据，实现能效管理、资产管理和容量管理，在拼接大屏、办公电脑、手机、平板等多种终端设备上集中显示与控制，通过电话、短信、邮件、声光等多种方式集中告警，对数据中心的设备集中管理，最终建设成数据中心监控***的信息中心，提升客户的综合管理能力。

设备监控装置整体由三层构成，分别是监控层、服务层和管理层。

监控层：由各种微模块监控采集产品构成，可以采集机房内动力、环境、IT等等各种数据，经过分析处理后，按照统一的北向接口通过网络上报给服务层。

服务层：服务端程序负责接收采集层上报的信息数据，进行数据处理入库、告警处理发送、提供Web服务和实现北向数据上报接口。

管理层：定义了***的多种展现形式，包括数据中心常见的拼接大屏展示，办公电脑通过Web浏览器浏览或安装客户端浏览，手机或平板安装APP远程浏览控制，通过短信网关或邮件网关发送报警，同时第三方***也可通过北向接口进行集成。

设备监控装置采用跨平台技术，可部署在WindowsServer2008/CentOSLinux两种操作***上。Web服务采用Apache软件提供。本***数据库包括实时数据库和历史数据库，历史数据库采用MySQL软件提供服务。***内部使用南向接口采集微模块监控主机的数据，有数据分发模块将数据分发给各种客户端，北向接口提供第三方集成服务，告警服务模块负责告警信息的发送。

基于MDC的设备监控装置是预装配数据中心设备监控装置的一个组成部分，预装配数据中心设备监控装置是一种紧凑型标准化产品，采用机架式安装、集中配电管理、工厂预接线等方式，提高产品可靠性及现场交付效率。包括监控主机、交换机、硬盘录像机、交流配电模块、门禁模块及水浸监测模块等设备。具备多种数据接口，可接入UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器、翻转天窗、网络摄像机及设备监控等多种监控对象。主要特点如下：模块化，整体安装交付，方便现场快速部署；标准化，采用标准RJ45接口，即插即用；高可靠，支持双路电源输入；监控全面，支持多种传感器及设备接入；线缆预接，支持设备前、后理线，布线整齐统一。

预装配数据中心设备监控装置内置嵌入式一体化监控主机，通过RS485及TCP/IP通讯方式对监控对象进行管理，实时监控设备运行状态及环境参数。具备数据采集、计算分析、数据存储、告警管理、逻辑控制功能，并可通过WEB浏览方式进行远程监控、数据查询、维护管理。

性能特点：遵循国际工业监控开放式设计标准，支持众多智能和非智能设备；标配RJ45接口，可灵活配置，并具备扩展升级接口；可提供12V电源，为外部模块供电；带声光报警、短信等报警功能；内置监控软件，现场无需再安装软件；百兆RJ45接口支持PoE功能；支持4/8/16路同步回放，多画面分割下不同通道并行预览与回放；支持硬盘配额管理，不同通道可分配不同的录像保存容量、周期；支持集中配电，标配单路电源供电，选配双路电源供电，有效提高***的可靠性。

上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于MDC的一体化配电***，其特征是，包括UPS***、市电配电支路、UPS配电支路，市电连接市电配电支路、UPS***，UPS***的输出端口连接UPS配电支路的输入端口，UPS***包括控制***、蓄电池、维修旁路，市电分别连接控制***、维修旁路，控制***连接蓄电池；控制***包括电压检测装置、整流器、逆变器、控制器，市电连接控制器，控制器连接电压检测装置，控制器分别通过整流器、逆变器连接蓄电池。

2.根据权利要求1所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述一体化配电***置还包括监控***，监控***包括箱体(1)、导轨(2)、滑动底板(3)、固定板(5)、监控设备，箱体(1)包括左、右侧板(10)，固定板(5)安装在左、右侧板(10)的内侧，固定板(5)设置多组，导轨(2)安装在固定板(5)上，滑动底板(3)上设置有与导轨(2)对应的导套，滑动底板(3)安装在导轨(2)上，监控设备安装在滑动底板(3)上，监控设备分层安装于箱体(1)内。

3.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述滑动底板(3)上设置有限位块(4)。

4.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述箱体(1)还包括固定背板(11)、上盖(13)、下盖(14)，固定背板(11)连接左、右侧板(10)，上盖(13)、下盖(14)通过铰链与固定背板(11)连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述箱体(1)还包括活动背板(12)，活动背板(12)安装在固定背板(11)上，固定背板(11)上设置有与活动背板(12)外形对应的开口，活动背板(12)上设置有出线口。

6.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述监控设备包括一个双门控制器或四门控制器、交流配电单元，交流配电单元支持双路供电和双路输出端口。

7.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述监控设备还包括无线路由器。

8.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述监控设备还包括开关电源。

9.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述监控设备还包括串口服务器。

10.根据权利要求2所述的一种基于MDC的一体化配电***置，其特征是，所述监控设备还包括硬盘录像机、IO扩展模块、中间继电器漏、水控制器，IO扩展模块可以扩展接点的接入能力；中间继电器可扩大接入能力；漏水控制器可扩大漏水监控的接入能力。