CN116131036A - 一种pdu智能插座及pdu智能插座*** - Google Patents

一种pdu智能插座及pdu智能插座*** Download PDF

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Abstract

一种PDU智能插座及PDU智能插座***，所述PDU智能插座包括：一智能PDU主控模块以及若干级联的智能PDU模块；所述智能PDU主控模块包括：第一市电接口、第二市电接口、总继电器、第一MCU芯片、第一通讯接口以及AC‑DC电源模块；每一所述智能PDU模块包括：第三市电接口、第二通讯接口、继电器、第二MCU芯片以及插座位；每一所述智能PDU模块的第二通讯接口与所述第一通讯接口连接，每一所述智能PDU模块的第三市电接口与所述第二市电接口连接。通过实施本发明，能够根据若干智能PDU模块之间的级联关系，灵活增设插座位，适应不同用电器数量的需求。

Description

一种PDU智能插座及PDU智能插座***
技术领域
本发明涉及智能插座领域，尤其涉及一种PDU智能插座及PDU智能插座***。
背景技术
随着计算机网络技术发展，服务器、交换机、各种电子设备等关键设备的需求也日益增加,其承担的业务越来越关键，对设备所处的环境(如机房、机柜等)要求也越高，所有参与关键设备运行的设施都必须具有高可靠性与可用性；由于传统的PDU电源插座的数量是固定的，当需要增加用电设备时经常会出现电源插座不足的现象，无法适应不同的用电需求；因此，如何设计出一个能够进行级联的PDU智能插座，适应不同用电器数量的需求，是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种PDU智能插座及PDU智能插座***，能够级联若干智能PDU模块以及级联若干PDU智能插座，适应不同用电器数量的需求；
一种PDU智能插座，包括：一智能PDU主控模块以及若干级联的智能PDU模块；
所述智能PDU主控模块包括：第一市电接口、第二市电接口、总继电器、第一MCU芯片、第一通讯接口以及AC-DC电源模块；其中，所述第一MCU芯片与所述总继电器、AC-DC电源模块以及第一通讯接口连接；所述总继电器设置在所述第一市电接口和第二市电接口之间；所述AC-DC电源模块通过所述第一市电接口接入市电；
每一所述智能PDU模块包括：第三市电接口、第二通讯接口、继电器、第二MCU芯片以及插座位；其中，所述第二MCU芯片与所述第二通讯接口以及所述继电器连接；所述继电器设置在所述第三市电接口与所述插座位之间；
每一所述智能PDU模块的第二通讯接口与所述第一通讯接口连接，每一所述智能PDU模块的第三市电接口与所述第二市电接口连接。
进一步的，所述智能PDU主控还包括：第一电量计量检测模块以及第二电量计量检测模块；
所述第一MCU芯片与所述第一电量计量检测模块以及第二电量计量检测模块连接；所述第一电量计量检测模块连接于所述第一市电输入接口以及所述AC-DC电源模块之间；所述第二电量计量检测模块连接于所述第一市电接口以及所述总继电器之间；
所述第一电量计量检测模块用于检测所述智能PDU主控的电量信息数据；所述第二电量计量检测模块用于检测所述若干智能PDU模块总的电量信息数据；其中，所述电量信息数据包括：电压信息数据、电流信息数据、电能信息数据以及相位信息数据。
进一步的，所述智能PDU主控模块还包括：RJ45网口、网络通讯模块以及开关量输出接口；
所述第一MCU芯片与所述网络通讯模块以及开关输出接口连接；所述网络通讯模块与所述RJ45网口连接；
所述第一MCU芯片通过所述网络通讯模块连接RJ45网口与外部对象进行信息交互；其中，所述外部对象包括：上位机、交换机以及云平台；
所述第一MCU芯片通过所述开关量输入接口控制第一外部设备；其中，所述第一外部设备包括：风扇。
进一步的，每一所述智能PDU模块还包括：温度传感器；
所述温度传感器与所述第二MCU芯片连接；
所述温度传感器用于检测所述插座位的温度；
当所述插座位的温度达到第一温度阈值时，所述第二MCU芯片向所述第一MCU芯片发送第一超温预警信息，以使所述第一MCU芯片在接收到所述第一超温预警信息后，通过所述开关量输入接口控制所述风扇打开，以及将所述第一超温预警信息传输至外部对象；
当所述插座位的温度达到第二温度阈值时，所述第二MCU芯片向所述第一MCU芯片发送第二超温预警信息，以使所述第一MCU芯片在接收到所述第二超温预警信息后，通过所述第二MCU芯片控制所述继电器断开，以及将所述第二超温预警信息传输至外部对象；
其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。
进一步的，每一所述智能PDU模块还包括：地线和漏电检测模块；
每一所述智能PDU模块的第二MCU芯片与所述漏电检测模块连接，所述漏电检测模块与所述地线连接，所述地线连接于所述插座位以及所述继电器之间；其中，所述漏电检测模块用于对所述地线进行检测，获取漏电信息；
当漏电检测模块检测到所述地线带电时，获取漏电信息，将所述漏电信息传输至所述第二MCU芯片；所述第二MCU芯片在接收到所述漏电信息后，控制所述继电器断开，并将所述漏电信息发送至所述第一MCU芯片，以使所述第一MCU芯片在接收到所述漏电信息后，将所述漏电信息传输至外部对象。
进一步的，每一所述智能PDU模块还包括：第三电量计量检测模块；
每一所述智能PDU模块的第二MCU芯片与第三电量计量检测模块连接，所述第三电量计量检测模块连接于所述继电器以及插座位之间；
每一所述智能PDU模块的第三电量计量检测模块用于检测所述插座位的电量信息数据。
进一步的，每一所述智能PDU模块还包括：带指示灯按钮；
所述带指示灯按钮与所述第二MCU芯片连接；
所述带指示灯按钮用于通过所述第二MCU芯片控制和指示所述继电器的通断电状态。
进一步的，所述智能PDU主控模块还包括：无线通讯模块、第一RS485通讯模块、第一RS485接口、第二RS485通讯模块以及第二RS485接口；
所述第一MCU芯片与所述无线通讯模块、所述第一RS485通讯模块以及第二RS485通讯模块连接；所述第一RS485通讯模块与所述第一RS485接口连接；所述第二RS485通讯模块与所述第二RS485接口连接。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了***项实施例；
本发明提供了一种PDU智能插座***，包括若干所述PDU智能插座，各所述PDU智能插座之间，通过第一通讯接口或第二RS485接口进行级联。
本发明的实施例，具有如下有益效果：
本发明提供了一种模块化智能PDU；所述模块化智能PDU，包括：若干级联PDU；其中，每一所述级联PDU包括：一智能PDU主控模块以及若干智能PDU模块；每一级联PDU中，智能PDU主控模块与智能PDU模块之间，通过第一通讯接口与第二通讯接口连接，以及第一市电接口与第二市电接口连接；若干智能PDU模块之间，通过每一所述智能PDU模块的第二通讯接口之间的连接以及第二市电接口之间的连接进行级联；对于若干级联PDU之间，通过每一智能PDU主控模块的市电输入接口之间的连接以及第一通讯接口之间的连接进行级联；通过实施本发明，能够根据若干智能PDU模块之间的级联关系，灵活增设插座位，适应不同用电器数量的需求。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种智能PDU主控模块组成示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种智能PDU模块组成示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种PDU智能插座***组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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。
如图1和图2所示，一实施例提供的一种PDU智能插座，包括：一智能PDU主控模块以及若干级联的智能PDU模块；
在一个可选的实施例中，所述智能PDU主控模块包括：第一市电接口、第二市电接口、总继电器、第一MCU芯片、第一通讯接口以及AC-DC电源模块；其中，所述第一MCU芯片与所述总继电器、AC-DC电源模块以及第一通讯接口连接；所述总继电器设置在所述第一市电接口和第二市电接口之间；所述AC-DC电源模块通过所述第一市电接口接入市电；
每一所述智能PDU模块包括：第三市电接口、第二通讯接口、继电器、第二MCU芯片以及插座位；其中，所述第二MCU芯片与所述第二通讯接口以及所述继电器连接；所述继电器设置在所述第三市电接口与所述插座位之间；
每一所述智能PDU模块的第二通讯接口与所述第一通讯接口连接，每一所述智能PDU模块的第三市电接口与所述第二市电接口连接。
具体的，第一通讯接口与第二通讯接口的作用除了实现第一MCU芯片与第二MCU芯片的信息交互外，还能够为第二MCU芯片提供电源，也就是说所有第二MCU芯片的电源来源于第一MCU芯片；第三市电接口则是为智能PDU模块插座位提供电源；通常情况下,智能PDU模块进行的通讯采用IIC方式，插座的规格可选常见的10A、16A规格，也可以根据用户具体需求定制选配其他的插座规格；
在一个可选的实施例中，所述智能PDU主控还包括：第一电量计量检测模块以及第二电量计量检测模块；
所述第一MCU芯片与所述第一电量计量检测模块以及第二电量计量检测模块连接；所述第一电量计量检测模块连接于所述第一市电输入接口以及所述AC-DC电源模块之间；所述第二电量计量检测模块连接于所述第一市电接口以及所述总继电器之间；
所述第一电量计量检测模块用于检测所述智能PDU主控的电量信息数据；所述第二电量计量检测模块用于检测所述若干智能PDU模块总的电量信息数据；其中，所述电量信息数据包括：电压信息数据、电流信息数据、电能信息数据、相位信息数据。
具体的，通过第一电量计量检测模块能够检测第一MCU芯片自身供电模块的电量信息数据，电量信息数据包括：电压信息数据、电流信息数据、电能信息数据以及相位信息数据；第二电量计量检测模块用于检测第二市电接口的电量信息数据，而第二市电接口用于接通若干智能PDU模块的第三市电接口，也就是说通过第二市电接口为每一个智能PDU模块的插座位提供电源，因此，第二电量计量检测模块用于检测若干智能PDU模块中总的电量信息数据；
所述第一以及第一电量计量检测模块还具有过流检测功能，根据电量计量检测得到实时负载电流，若所述实时负载电流高于上限值后，通过所述第一MCU芯片进行保护动作；所述保护动作可以是，控制断开继电器以及将状态信息发送给用户；
在一个可选的实施例中，智能PDU主控模块还包括：交互按钮和显示屏，交互按钮用于控制第一MCU芯片；显示屏用于轮播显示数据以及参数配置，即可以操作参数配置，也可以自定义待机显示数据内容、轮播显示等；
在一个可选的实施例中，所述智能PDU主控模块还包括：RJ45网口、网络通讯模块以及开关量输出接口；
所述第一MCU芯片与所述网络通讯模块以及开关输出接口连接；所述网络通讯模块与所述RJ45网口连接；
所述第一MCU芯片通过所述网络通讯模块连接RJ45网口与外部对象进行信息交互；其中，所述外部对象包括：上位机、交换机以及云平台；
所述第一MCU芯片通过所述开关量输入接口控制第一外部设备；其中，所述第一外部设备包括：风扇。
具体的，通过网络通讯模块、RJ45网口，接入外部的交换机网络、上位机以及云平台，能够实现监控管理；
在一个可选的实施例中，每一所述智能PDU模块还包括：温度传感器；
所述温度传感器与所述第二MCU芯片连接；
所述温度传感器用于检测所述插座位的温度；
当所述插座位的温度达到第一温度阈值时，所述第二MCU芯片向所述第一MCU芯片发送第一超温预警信息，以使所述第一MCU芯片在接收到所述第一超温预警信息后，通过所述开关量输入接口控制所述风扇打开，以及将所述第一超温预警信息传输至外部对象；
当所述插座位的温度达到第二温度阈值时，所述第二MCU芯片向所述第一MCU芯片发送第二超温预警信息，以使所述第一MCU芯片在接收到所述第二超温预警信息后，通过所述第二MCU芯片控制所述继电器断开，以及将所述第二超温预警信息传输至外部对象；
其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。
具体的，第一温度阈值为30℃，第二温度阈值为50℃；当插座温度达到30℃时，第二MCU芯片会将第一超温预警信息发送给第一MCU芯片，第一MCU芯片会做出相应的保护动作，保护动作为通过开关量输出接口控制风扇打开；然后通过网络通讯模块和RJ45网口将信息发送至外部对象，通知用户；当温度达到50℃的时候，第二MCU芯片会将第二超温预警信息发送给第一MCU芯片，同时控制继电器断开，第一MCU芯片会根据所述第二超温预警信息，通过网络通讯模块和RJ45网口将信息发送至外部对象，通知用户；所述外部对象可以包括：交换机、上位机以及云平台；
在一个可选的实施例中，智能PDU主控模块还包括：韦根接口、开关量输入接口；通过韦根接口，可接外部门禁读卡器；通过开关量输入接口，能够检测外部门磁状态、烟感、水浸等状态数据；通过开关量输出接口，除了能够控制外部风扇，还能够控制电磁门锁以及灯光。
在一个可选的实施例中，每一所述智能PDU模块还包括：地线和漏电检测模块；
每一所述智能PDU模块的第二MCU芯片与所述漏电检测模块连接，所述漏电检测模块与所述地线连接，所述地线连接于所述插座位以及所述继电器之间；其中，所述漏电检测模块用于对所述地线进行检测，获取漏电信息；
当漏电检测模块检测到所述地线带电时，获取漏电信息，将所述漏电信息传输至所述第二MCU芯片；所述第二MCU芯片在接收到所述漏电信息后，控制所述继电器断开，并将所述漏电信息发送至所述第一MCU芯片，以使所述第一MCU芯片在接收到所述漏电信息后，将所述漏电信息传输至外部对象。
具体的，第二MCU芯片通过中断传输的方式从所述漏电检测模块获取漏电信息，在市电接口通往插座位的线路上接上一根地线，当插座位存在漏电时，地线上会有电流经过，此时漏电检测模块可以根据地线是否带电来判定插座位是否存在漏电。
在一个可选实施例中，每一所述智能PDU模块还包括：第三电量计量检测模块；
每一所述智能PDU模块的第二MCU芯片与第三电量计量检测模块连接，所述第三电量计量检测模块连接于所述继电器以及插座位之间；
每一所述智能PDU模块的第三电量计量检测模块用于检测所述插座位的电量信息数据。
具体的，每一个智能PDU模块都配备有一个第三电量计量检测模块，目的是检测每一个插座位的电量信息数据，也就是能够检测每一个用电器的用电信息，可以起到一个监控保护的作用；第二MCU芯片将每一个插座位的电量信息数据发送至第一MCU芯片，可以通过第一MCU芯片将每一插座位的电量信息数据发送至外部对象，也可以通过智能PDU主控模块的显示屏显示；
在一个可选的实施例中，每一所述智能PDU模块还包括：带指示灯按钮；
所述带指示灯按钮与所述第二MCU芯片连接；
所述带指示灯按钮用于通过所述第二MCU芯片控制和指示所述继电器的通断电状态。
具体的，每个智能PDU模块都配备一个带指示灯的按钮，带指示灯按钮能够通过第二MCU芯片控制继电器的通断，相当于为每个插座配备一个控制按钮，控制按钮按一下继电器闭合，导通插座位，此时按钮的指示灯亮起；再按一下控制按钮则继电器断开，按钮的指示灯熄灭；
在一个可选的实施例中，所述智能PDU主控模块还包括：无线通讯模块、第一RS485通讯模块、第一RS485接口、第二RS485通讯模块以及第二RS485接口；
所述第一MCU芯片与所述无线通讯模块、所述第一RS485通讯模块以及第二RS485通讯模块连接；所述第一RS485通讯模块与所述第一RS485接口连接；所述第二RS485通讯模块与所述第二RS485接口连接。
具体的，通过无线通讯模块，与上位机、拓展功能模块进行通讯连接；无线通讯模块支持多种无线方式，WiFi、Lora、Bluetooth、ZigBee、NB-iot、4G等无线方式；通过第一RS485通讯模块与所述第一RS485接口与上位机、拓展功能模块、第三方设备/传感器进行通讯连接；
在一个可选的实施例中，所述智能PDU主控模块还包括：flash存储器；所述flash存储器与所述第一MCU芯片连接，所述flash存储器用于本地存储的计划和事件响应进行响应处理，所述“计划”包括定时任务，如在指定的时间，对通过第一MCU芯片控制指定的智能PDU模块通电和断电，即所述计划的配置信息存储在本地，不依赖网络或上位机，不受断网的影响；对于所述“事件响应”如机柜门被打开后产生“事件”，则通过本地预先存储的响应，通过第一MCU芯片控制输出接口打开灯光，即通过机柜门被打开的事件，通过第一MCU芯片控制灯光做出响应；通过flash存储器还可以进行个性化通电/断电的时序和时延，flash存储器预先存储有通电/断电的时序和时延信息，所述第一MCU芯片会根据通电/断电的时序和时延信息做出响应，如大电流的设备依赖启动，通过通电/断电的时序和时延可以避免异常或损坏设备，如交换机启动完成后，在启动服务器(网络使用者)，若有多台空调上电，则可以按顺序延时一台一台的进行上电启动。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了***项实施例。
在一个可选的实施例中，所述PDU智能插座***包括若干所述的PDU智能插座，各所述PDU智能插座之间，通过第一通讯接口或第二RS485接口进行级联；
具体的，如图1和图3所示，在PDU智能插座***中，每一PDU智能插座之间通过第一通讯接口或者第二RS485接口进行连接，每一PDU智能插座的第一市电接口接入市电；每一PDU智能插座之间通过第一通讯接口或者第二RS485接口进行数据交互，使得PDU智能插座***仅使用一个IP接入网络就能够对多个PDU智能插座进行管理，能够减少网络IP占用，降低维护成本。
通过实施本发明上述各个实施例，可以在一个PDU智能插座中灵活的增设智能PDU模块，每个智能PDU模块拥有一个插座位，也就是可以灵活的增设插座位，适应不同的用电需求；还可以检测每个插座的电压、电流、电能以及相位等电量信息数据并展示；除此之外还能够对每个插座的温度、以及漏电进行检测，提高了用电的安全性，同时也能很好的保护用电设备，为每个插座提供一个通断电控制按钮，可以控制插座的通断电；还可以级联多个PDU智能插座，减少网络IP占用，减少维护成本；
上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护。

Claims (9)

1.一种PDU智能插座，其特征在于，包括：一智能PDU主控模块以及若干级联的智能PDU模块；
所述智能PDU主控模块包括：第一市电接口、第二市电接口、总继电器、第一MCU芯片、第一通讯接口以及AC-DC电源模块；其中，所述第一MCU芯片与所述总继电器、AC-DC电源模块以及第一通讯接口连接；所述总继电器设置在所述第一市电接口和第二市电接口之间；所述AC-DC电源模块通过所述第一市电接口接入市电；
每一所述智能PDU模块包括：第三市电接口、第二通讯接口、继电器、第二MCU芯片以及插座位；其中，所述第二MCU芯片与所述第二通讯接口以及所述继电器连接；所述继电器设置在所述第三市电接口与所述插座位之间；
每一所述智能PDU模块的第二通讯接口与所述第一通讯接口连接，每一所述智能PDU模块的第三市电接口与所述第二市电接口连接。
2.如权利要求1所述的一种PDU智能插座，其特征在于，所述智能PDU主控还包括：第一电量计量检测模块以及第二电量计量检测模块；
所述第一MCU芯片与所述第一电量计量检测模块以及第二电量计量检测模块连接；所述第一电量计量检测模块连接于所述第一市电输入接口以及所述AC-DC电源模块之间；所述第二电量计量检测模块连接于所述第一市电接口以及所述总继电器之间；
所述第一电量计量检测模块用于检测所述智能PDU主控的电量信息数据；所述第二电量计量检测模块用于检测所述若干智能PDU模块总的电量信息数据；其中，所述电量信息数据包括：电压信息数据、电流信息数据、电能信息数据以及相位信息数据。
3.如权利要求1所述的一种PDU智能插座，其特征在于，所述智能PDU主控模块还包括：RJ45网口、网络通讯模块以及开关量输出接口；
所述第一MCU芯片与所述网络通讯模块以及开关输出接口连接；所述网络通讯模块与所述RJ45网口连接；
所述第一MCU芯片通过所述网络通讯模块连接RJ45网口与外部对象进行信息交互；其中，所述外部对象包括：上位机、交换机以及云平台；
所述第一MCU芯片通过所述开关量输入接口控制第一外部设备；其中，所述第一外部设备包括：风扇。
4.如权利要求3所述的一种PDU智能插座，其特征在于，每一所述智能PDU模块还包括：温度传感器；
所述温度传感器与所述第二MCU芯片连接；
所述温度传感器用于检测所述插座位的温度；
当所述插座位的温度达到第一温度阈值时，所述第二MCU芯片向所述第一MCU芯片发送第一超温预警信息，以使所述第一MCU芯片在接收到所述第一超温预警信息后，通过所述开关量输入接口控制所述风扇打开，以及将所述第一超温预警信息传输至外部对象；
当所述插座位的温度达到第二温度阈值时，所述第二MCU芯片向所述第一MCU芯片发送第二超温预警信息，以使所述第一MCU芯片在接收到所述第二超温预警信息后，通过所述第二MCU芯片控制所述继电器断开，以及将所述第二超温预警信息传输至外部对象；
其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。
5.如权利要求4所述的一种PDU智能插座，其特征在于，每一所述智能PDU模块还包括：地线和漏电检测模块；
每一所述智能PDU模块的第二MCU芯片与所述漏电检测模块连接，所述漏电检测模块与所述地线连接，所述地线连接于所述插座位以及所述继电器之间；其中，所述漏电检测模块用于对所述地线进行检测，获取漏电信息；
当漏电检测模块检测到所述地线带电时，获取漏电信息，将所述漏电信息传输至所述第二MCU芯片；所述第二MCU芯片在接收到所述漏电信息后，控制所述继电器断开，并将所述漏电信息发送至所述第一MCU芯片，以使所述第一MCU芯片在接收到所述漏电信息后，将所述漏电信息传输至外部对象。
6.如权利要求5所述的一种PDU智能插座，其特征在于，每一所述智能PDU模块还包括：第三电量计量检测模块；
每一所述智能PDU模块的第二MCU芯片与第三电量计量检测模块连接，所述第三电量计量检测模块连接于所述继电器以及插座位之间；
每一所述智能PDU模块的第三电量计量检测模块用于检测所述插座位的电量信息数据。
7.如权利要求6所述的一种PDU智能插座，其特征在于，每一所述智能PDU模块还包括：带指示灯按钮；
所述带指示灯按钮与所述第二MCU芯片连接；
所述带指示灯按钮用于通过所述第二MCU芯片控制和指示所述继电器的通断电状态。
8.如权利要求1所述的一种PDU智能插座，其特征在于，所述智能PDU主控模块还包括：无线通讯模块、第一RS485通讯模块、第一RS485接口、第二RS485通讯模块以及第二RS485接口；
所述第一MCU芯片与所述无线通讯模块、所述第一RS485通讯模块以及第二RS485通讯模块连接；所述第一RS485通讯模块与所述第一RS485接口连接；所述第二RS485通讯模块与所述第二RS485接口连接。
9.一种PDU智能插座***，其特征在于，包括若干如权利要求1-8任意一项所述的PDU智能插座，各所述PDU智能插座之间，通过第一通讯接口或第二RS485接口进行级联。
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