CN203658551U - 用于电源设备的监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电源设备的监测***，包括：电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、信号转换模块、显示模块、报警模块、第一无线收发模块、第二无线收发模块、按键输入模块及单片机；电压检测模块的输入端、电流检测模块的输入端、温度检测模块的输入端分别与待监测的电源设备连接；电压检测模块的输出端、电流检测模块的输出端、温度检测模块的输出端分别与信号转换模块连接；信号转换模块与单片机连接；单片机分别与显示模块、报警模块、第一无线收发模块、第二无线收发模块及按键输入模块连接。本实用新型实现在无需作业人员值守的情况下实时监测电源设备的运行状态，保证电源设备安全、稳定的运行。

Description

用于电源设备的监测***

技术领域

本实用新型属于安全防护技术领域，特别涉及一种用于电源设备的监测***。

背景技术

随着科技地不断进步，各种计算机设备、服务器等均得到了广泛的运用，同时这些计算机、服务器设备在机房中均是集中置放在大型机柜中，要保证设备的运行都必须依赖高质量电力的正常供应，那么机柜中电源设备的工作状态就决定了供电品质。而电源设备出现的问题主要是缘于设备本身产生的谐波使得电源设备过热、产生振动和噪声，并加速使得相关部件的绝缘老化，使用寿命缩短，最终导致发生故障或者烧毁。因此，若不能妥善监控机柜中电源设备的工作状态，一旦发生跳电、电力中断，轻微的会导致计算机、服务器等设备本身不能运作、死机、损坏，严重的则造成业务停滞、财务损失、甚至于波及企业整体形象等等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电源设备的监测***，该***能够实现在无需作业人员值守的情况下实时监测电源设备的运行状态。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于电源设备的监测***，包括：用于检测电压信号的电压检测模块、用于检测电流信号的电流检测模块、用于检测温度信号的温度检测模块、用于将模拟信号转换成数字信号的信号转换模块、显示模块、报警模块、第一无线收发模块、第二无线收发模块、按键输入模块及单片机；所述电压检测模块的输入端、所述电流检测模块的输入端、所述温度检测模块的输入端分别与待监测的电源设备连接；所述电压检测模块的输出端、所述电流检测模块的输出端、所述温度检测模块的输出端分别与所述信号转换模块连接；所述信号转换模块与所述单片机连接；所述单片机分别与所述显示模块、所述报警模块、所述第一无线收发模块、所述第二无线收发模块及所述按键输入模块连接。

进一步地，还包括：电源切换模块；所述电源切换模块的输入端与所述单片机连接；所述电源切换模块的输出端与外界电源输出设备连接。

进一步地，还包括：降温模块；所述降温模块与所述单片机连接。

进一步地，还包括：辅助电源模块；所述辅助电源模块与所述单片机连接。

进一步地，所述电压检测模块是电压检测装置；和/或，所述电流检测模块是电流检测装置；和/或，所述温度检测模块是SHT10\SHT11型号的温度传感器；和/或，所述按键输入模块是按键装置。

进一步地，所述信号转换模块包括：第一A/D数据转换器、第二A/D数据转换器及第三A/D数据转换器；所述电压检测模块的输出端与所述第一A/D数据转换器的输入端连接，所述第一A/D数据转换器的输出端与所述单片机连接；所述电流检测模块的输出端与所述第二A/D数据转换器的输入端连接，所述第二A/D数据转换器的输出端与所述单片机连接；所述温度检测模块的输出端与所述第三A/D数据转换器的输入端连接，所述第三A/D数据转换器的输出端与所述单片机连接。

进一步地，所述报警模块包括：蜂鸣器及指示灯；所述蜂鸣器及所述指示灯分别与所述单片机连接。

进一步地，所述显示模块是液晶显示屏。

进一步地，所述第一无线收发模块包括：RS485通讯接口及无线AP装置；所述无线AP装置通过所述RS485通讯接口与所述单片机连接；和/或，所述第二无线收发模块是GSM数据收发装置。

进一步地，所述单片机采用FREESCALE公司的处理器。

本实用新型提供的用于电源设备的监测***，通过将电压检测模块的输入端、电流检测模块的输入端、温度检测模块的输入端分别与待监测的电源设备连接；电压检测模块的输出端、电流检测模块的输出端、温度检测模块的输出端分别与信号转换模块连接；信号转换模块与单片机的输入端连接；单片机的输出端分别与显示模块、报警模块、第一无线收发模块、第二无线收发模块及按键输入模块连接，实现了在实际作业过程中通过电压检测模块、电流检测模块及温度检测模块实时采集待监测电源设备的电压信息、电流信息及温度信息，并通过第一无线收发模块、第二无线收发模块将所获取的电压信息、电流信息及温度信息传输至远程作业人员、外界中心控制***，最终实现在无需作业人员值守的情况下实时监测电源设备的运行状态，保证电源设备安全、稳定的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于电源设备的监测***的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供的一种用于电源设备的监测***，包括：用于检测电压信号的电压检测模块101、用于检测电流信号的电流检测模块102、用于检测温度信号的温度检测模块103、用于将模拟信号转换成数字信号的信号转换模块104、显示模块106、报警模块109、第一无线收发模块201、第二无线收发模块202、按键输入模块111及单片机105；其中，电压检测模块101、电流检测模块102、温度检测模块103、信号转换模块104及单片机105均安装在待监测的电源设备（如大型服务器机柜电源供给设备）内部，且电压检测模块101的输入端、电流检测模块102的输入端、温度检测模块103的输入端分别与待监测的电源设备连接；电压检测模块101的输出端、电流检测模块102的输出端、温度检测模块103的输出端分别与信号转换模块104连接；信号转换模块101与单片机105的输入端连接；单片机105的输出端分别与显示模块106、报警模块109、第一无线收发模块201、第二无线收发模块202及按键输入模块111连接。

本实施例中，优选的，电压检测模块101是电压检测装置；电流检测模块102是电流检测装置；温度检测模块103是SHT10\SHT11型号的温度传感器，温度测量范围：-40～+120℃；温度测量精度：±0.4℃（SHT11，25℃）±0.5℃（SHT10，25℃）；响应时间：<4s；低功耗(typ30μW)；按键输入模块111是按键装置。实际作业过程中电压检测模块101、电流检测模块102、温度检测模块103分别能够实现实时检测电源设备的电压信号、电流信号及温度信号。同时，信号转换模块104包括：第一A/D数据转换器104a、第二A/D数据转换器104b及第三A/D数据转换器104c。其中，电压检测模块101的输出端与第一A/D数据转换器104a的输入端连接，第一A/D数据转换器104a的输出端与单片机105的输入端连接；电流检测模块102的输出端与第二A/D数据转换器104b的输入端连接，第二A/D数据转换器104b的输出端与单片机105的输入端连接；温度检测模块103的输出端与第三A/D数据转换器104c的输入端连接，第三A/D数据转换器104c的输出端与单片机105的输入端连接

具体而言，第一A/D数据转换器104a将电压检测装置所检测的电压信号转换为数字信号并传输至单片机105；第二A/D数据转换器104b将电流检测装置所检测的电流信号转换为数字信号并传输至单片机105；第三A/D数据转换器104c将温度传感器所检测的温度信号转换为数字信号并传输至单片机105；单片机105将所接收的电压、电流及温度的数据信息进行整合，并将整合结果一方面通过显示模块106进行实时显示，另一方面通过第一无线收发模块201将数据信息发送至外界中心控制***；同时，本实施例通过按键装置分别向单片机105输入电压信号、电流信号及温度信号的上下限值，若电压检测装置、电流检测装置及温度传感器所检测的各数据信息无异常，则继续采集、监测，若有异常，即当采集的电压信号和/或电流信号和/或温度信号不在所设定的上下限值时，则由单片机105发出报警指令，通过报警电路驱动报警模块109报警，同时通过第二无线收发模块202将报警信号发送至管理人员及时处理问题。

本实施例中，优选的，显示模块106是液晶显示屏；单片机105是采用FREESCALE公司的处理器，该单片机105采用高速流水线结构的8051兼容的CIP-51内核，最高25MIPS执行速度，有高精度可编程的24.5MHZ的内部振荡器，4352(4096+256)字节的片内RAM。同时，该单片机105具有6个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列；片内上电复位，3个电压比较器；64个I/O端口，***电路简单，其中，串行通信接口实现单片机和UPS主机进行数据通信，8位总线实现单片机105与液晶显示屏的数据通信，其他的口线实现对电路的不同控制。

本实施例中，优选的，电压检测模块采用TOREX的XC6109系列，该系列是高精度,低功耗,采用CMOS工艺和激光微调技术生产的电压检测器。其检测精度为±2%(设定检测电压≧1.5V)，检测电压范围0.8～5.0V(100mV间隔)，检测电压温度特性±100ppm/℃(TYP.)，输出形式为N沟道开漏/CMOS输出，工作温度范围-40℃～85℃。

本实施例中，优选的，电流检测模块采用Allegro的ACS712ELC-20A型号，该型号具有精确的低偏置线性霍尔传感器电路，且其铜制的电流路径靠近晶片的表面。其总输出误差为1.5%（当TA=25°C时），采用小型低厚度SOIC8封装，内部传导电阻为1.2mΩ，输出灵敏度为66至185mV/A，输出电压与交流或直流电流成比例，极稳定的输出偏置电压，近零的磁滞。

本实施例中，优选的，第一无线收发模块201包括：RS485通讯接口201b及无线AP装置201a；无线AP装置201a通过RS485通讯接口201b与单片机105连接；第二无线收发模块202是GSM数据收发装置。本实施例中，优选的，报警模块109包括：蜂鸣器及指示灯；蜂鸣器及指示灯分别与单片机105的输出端连接。

本实施例中，为进一步提高电源设备及监测***的安全性能，还包括：电源切换模块107；其中，电源切换模块107的输入端与单片机105的输出端连接；电源切换模块107的输出端与外界电源输出设备连接。实际作业过程中，当所采集的电压信号和/或电流信号不在单片机105控制的范围内（即超出单片机105的工作电压、工作电流值）时，由单片机105发出控制指令驱动电源切换装置开始工作，切换至外界电源输出设备（备用电源给设备）进行供电，保证待监测的电源设备及监测***安全、稳定运行。

本实施例中，为便于实时调控监测***的工作环境温度，还包括：降温模块108；其中，降温模块108与单片机105的输出端连接。优选的，降温模块108可以是具有降温功能的机械装置组成，如风机。

本实施例中，还增设有用于为单片机105实时供电的辅助电源模块110，辅助电源模块110的供电端与单片机105电连接。优选的，辅助电源模块采用APS-6RE型号，该型号有两路输出及电池输入接入端,每路最大输出电流为3A，有过流保护和交流掉电延时功能.其额定交流电源:240VAC,50Hz,1.2A，适用电压范围:180VAC～264VAC，最大输出电流:24VDC,6A;每路24VDC,3A。

本实用新型实施例提供的用于电源设备的监测***，在实际作业过程中，通过电压检测装置检测出电源设备实时电压信息，然后通过第一A/D数据转换器104a将模拟电信号转换成数字信号，进而将数字信号传输给单片机105；通过电流检测装置检测出电源设备实时电流信息，然后通过第二A/D数据转换器104b将模拟电信号转换成数字信号，进而将数字信号传输给单片机105；通过温度传感器检测出电源设备实时温度信息，然后通过第三A/D数据转换器把模拟电信号转换成数字信号，进而将数字信号传输给单片机105；单片机105将接收到的电压、电流、温度的信息进行整合，然后把整合后的数据信息一方面通过显示模块106进行显示，另一方面将数据信息通过RS485通讯接口201b连接、无线AP装置201a传送给中心控制***；且辅助电源模块110给单片机105不间断供电，同时通过按键装置分别向单片机105输入电压信号、电流信号及温度信号的上下限值，若电压检测装置、电流检测装置及温度传感器所检测的各数据信息无异常，则继续采集、监测，若有异常，即当采集的电压信号和/或电流信号和/或温度信号不在所设定的上下限值时，则由单片机105发出报警指令，通过报警电路驱动报警模块109报警，同时通过GSM数据收发装置将报警信号发送至管理人员及时处理问题。当采集的电压信号和/或电流信号不在单片机控制范围（即超出单片机105的工作电压、工作电流值）时，由单片机105发出控制指令驱动电源切换装置开始工作，切换至外界电源输出设备（备用电源给设备）进行供电，保证待监测的电源设备及监测***安全、稳定运行。

本实用新型提供的用于电源设备的监测***实现了对电源设备（包括大型服务器机柜）进行实时监测，通过第一无线收发模块201、第二无线收发模块202实现了在无人值守的情况下自动采集、获取电源设备的各种数据信息，并将数据信息传输至远程作业人员，最大限度的满足了用户在任何时间、任何地点对电源设备进行监控的需求，提高了电源设备的运行、维护的经济性能，降低了电源设备运行维护费用，最大限度地减少电源问题给用户带来的不良影响。同时，该***还具有结构简单、实用性强、安全可靠及造价低廉的优点。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实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精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于电源设备的监测***，其特征在于，包括： 

用于检测电压信号的电压检测模块、用于检测电流信号的电流检测模块、用于检测温度信号的温度检测模块、用于将模拟信号转换成数字信号的信号转换模块、显示模块、报警模块、第一无线收发模块、第二无线收发模块、按键输入模块及单片机； 

所述电压检测模块的输入端、所述电流检测模块的输入端、所述温度检测模块的输入端分别与待监测的电源设备连接；所述电压检测模块的输出端、所述电流检测模块的输出端、所述温度检测模块的输出端分别与所述信号转换模块连接；所述信号转换模块与所述单片机连接； 

所述单片机分别与所述显示模块、所述报警模块、所述第一无线收发模块、所述第二无线收发模块及所述按键输入模块连接。 

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：电源切换模块； 

所述电源切换模块的输入端与所述单片机连接；所述电源切换模块的输出端与外界电源输出设备连接。 

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：降温模块； 

所述降温模块与所述单片机连接。 

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：辅助电源模块； 

所述辅助电源模块与所述单片机连接。 

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于： 

所述电压检测模块是TOREX的XC6109系列的电压检测器； 

和/或， 

所述电流检测模块是Allegro的ACS712ELC-20A型号的电流检测器； 

和/或， 

所述温度检测模块是SHT10\SHT11型号的温度传感器。 

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号转换模块包括：第一A/D数据转换器、第二A/D数据转换器及第三A/D数据转换器； 

所述电压检测模块的输出端与所述第一A/D数据转换器的输入端连接，所述第一A/D数据转换器的输出端与所述单片机连接； 

所述电流检测模块的输出端与所述第二A/D数据转换器的输入端连接，所述第二A/D数据转换器的输出端与所述单片机连接； 

所述温度检测模块的输出端与所述第三A/D数据转换器的输入端连接，所述第三A/D数据转换器的输出端与所述单片机连接。 

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述报警模块包括： 

蜂鸣器及指示灯； 

所述蜂鸣器及所述指示灯分别与所述单片机连接。 

8.根据权利要求1所述的***，其特征在于： 

所述显示模块是液晶显示屏。 

9.根据权利要求1所述的***，其特征在于： 

所述第一无线收发模块包括：RS485通讯接口及无线AP装置；所述无线AP装置通过所述RS485通讯接口与所述单片机连接； 

和/或， 

所述第二无线收发模块是GSM数据收发装置。 

10.根据权利要求1所述的***，其特征在于： 

所述单片机采用FREESCALE公司的处理器。 

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