一种高压直流配电柜监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压直流配电柜监控系统，包括用于采集第一电源、第二电源信号的采样单元，以及与采样单元连接的第一微处理器，还包括用于供电的开关电源；出线的PDU仪表，包括连接PDU输入正端的第一分流器、连接PDU输入负端的第二分流器，包括与PDU输入正端连接的采集单元，所述采集单元还分别与第一分流器、第二分流器连接，采集第一分流器、第二分流器的电流信号；包括与采集单元连接的第二微处理器。本实用新型专利技术的监控系统中，采用进线检测模块和PDU仪表，实现了高压直流电参数与漏电流的监测，解决了现有技术中维护难、体积大、接线多、造价高的问题，且还大大提高了测量精度和测量分辨率，为上级监控系统提供了更为精确的数据，以提高系统控制的精确性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于配电
，更准确地说，涉及一种高压直流配电柜监控系统。
技术介绍
高压直流是指现在通信及数据中心推广的240VDC直流供电系统，相对于48VDC电源系统而言，称之为高压直流配电系统；相对于48VDC供电系统，由于要在相等的电流下获得更大的功率，及电源输送到更远的设备中，比较好的方法是提高电压，现在电信的标准是240VDC。高压直流以开关电源+蓄电池方式，直接取代UPS的开关电源+蓄电池+逆变器的供电模式，而作为数据中心的后备电源，这项技术已经非常成熟，在数据中心机房领域已经得到高度的肯定及大量的推广；从高压直流与UPS的供电模式比较，可以得出如下优点：1、节能低碳：高压直流取消了逆变器，减少了一个直流转交流的电源变换，可以节电5%~10%。2、技术简单，维护方便：直流电与交流电相比，由于没有频率、相位、波形等电气要素，所以直流供电系统的扩容、维护等相当简便；二台UPS的并机扩容必须频率、相位、波形、电压等参数相等才可以并机，而二路直流并机扩容只要电压相等就可以。3、减少了单点故障的故障点：逆变器由于技术难度较大，是一个高发的故障点，逆变器由于是UPS的输出端，当逆变器发生故障，可以造成大面积的设备停电，甚至直接导致整个电源系统的瘫痪；高压直流系统蓄电池电源出来以后，直接由开关为设备供电，没有逆变器。4、造价便宜：相同容量的高压直流与UPS相比，造价可以降低一半以上。所以高压直流在三大运营商及腾讯、阿里巴巴、百度等大型IT数据中心得到广泛的应用。随着高压直流技术的成熟，其正以低能耗、高稳定、低门槛、维护简、扩容易等特点，正以较快的速度，取代传统的UPS，而作为后备电源，在数据中心、机房、通信、电力等领域得到很好的发展和推广。但是，高压直流系统也存在一定的安全风险，就是人一旦触电，其危险性比一般的交流电要高得多，所以，高压直流的技术规范中，除测量基本的电气参数：电流、电压、功率、电能等以外，还必须监测电源的对地电阻，一旦发现接地电阻变小，绝缘降低，必须给出预知和告警，以保障使用人员的安全。传统的做法是在列头配电柜上，安装绝缘监测装置，以监测每个输出回路的漏电流，一次计算每个输出回路的绝缘电阻，但由于配电柜内空间较小，无法安装众多的电流传感器、漏电流传感器以及这些数据的采集模块，给高压直流的列头配电柜的制造带来非常大的困难，从而影响高压直流的推广。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种高压直流配电柜监控系统。为了实现上述的目的，本技术的技术方案是：一种高压直流配电柜监控系统，包括：进线检测模块，包括用于采集第一电源、第二电源的电流、电压信号的采样单元，以及与采样单元连接的对采样单元采集到的电流、电压信号进行处理的第一微处理器，还包括用于供电的开关电源，所述开关电源经过切换电路与第一电源、第二电源连接；出线的PDU仪表，包括用于连接PDU输入正端的第一分流器，以及用于连接PDU输入负端的第二分流器，还包括与PDU输入正端连接用于采集PDU输入正端电压信号的采集单元，所述采集单元还分别与第一分流器、第二分流器连接，采集第一分流器、第二分流器的电流信号；还包括与采集单元连接的用于处理采集单元采集到的信号的第二微处理器。优选的是，还包括与进线检测模块、PDU仪表进行通讯的人机界面。优选的是，所述进线检测模块、PDU仪表通过RS485通信接口与人机界面连接。优选的是，还包括与人机界面通讯的上级监控平台。优选的是，所述人机界面通过开关电源输出供电。优选的是，所述PDU仪表还包括与第二微处理器连接的用于显示的显示单元。优选的是，所述采集单元还包括用于采集温度的温度传感器。本技术的监控系统中，采用进线检测模块，较好的解决了现有技术中硬件多、接线繁琐、存在突出故障点等诸多问题，很好的利用了列头配电柜的特性，使系统在任意电源状况下都可以保证系统的正常运行；采用PDU仪表，实现了高压直流电参数与漏电流的监测，解决了现有技术中维护难、体积大、接线多、造价高的问题，且还大大提高了测量精度和测量分辨率，为上级监控系统提供了更为精确的数据，以提高系统控制的精确性。附图说明图1示出了本技术监控系统的原理图。图2示出了图1中进线检测模块的原理图。图3示出了图1中进PDU仪表的原理图。具体实施方式为了使本技术解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本技术的具体实施方式做进一步说明。参考图1，本技术的提供的一种高压直流配电柜监控系统，包括：进线检测模块b、出线的PDU仪表a，其中，进线检测模块b用于检测两路电源进线的各参数，而PDU仪表a接在出线位置，并与负载连接，用于检测电源出线的各参数。还包括与进线检测模块、PDU仪表进行通讯的人机界面14。优选的是，所述进线检测模块b、PDU仪表a通过RS485通信接口与人机界面14连接；更进一步地，还包括与人机界面14通讯的上级监控平台9。各路的检测数据可以上传到人机界面14中，并可在人机界面中设置报警的阈值。人机界面可以通过自带的RS485或TCP/IP以太网接口将数据上传到上级监控平台，以达到实时数据监测与安全预警的目的。参考图2，本技术中的进线检测模块b可以集成在采样板上，包括用于采集第一电源4、第二电源5的电流、电压信号的采样单元2，采样单元2可以接在两个电源的配电回路中，实时采集两个配电回路的电流、电压信号。还包括与采样单元2连接的第一微处理器1，采样单元将采集到的电流、电压信号传送至第一微处理器1中，第一微处理器对电压、电流信号进行处理，例如根据采集到的电流电压信号计算出功率、电能、开关状态等。采样板上还设置有用于给整个模块进行供电的开关电源3，该开关电源3经过切换电路与第一电源4、第二电源5连接。利用切换电路进行连接，当一路电源无电时，另一路电源会无缝接上。开关电源3可以把第一电源、第二电源的电压信号进行处理后，对监测模块进行供电。例如开关电源3将第一电源4、第二电源5中任意一路的240V直流电作为输入，输出5V的直流工作电压。其中，所述人机界面14也可通过开关电源3输出供电。例如，开关电源3还可以输出一24V的直流工作电压，对人机界面14进行供电。参考图3，本技术中的PDU仪表a，包括用于连接PDU输入正端12的第一分流器10，以及用于连接PDU输入负端13的第二分流器11，第一分流器10连接在PDU输入正端的回路中，而第二分流器11连接在PDU输入负端13的回路中。还包括与PDU输入正端12连接用于采集PDU输入正端12电压信号的采集单元6，所述采集单元6还分别与第一分流器10、第二分流器11连接，来采集第一分流器10、第二分流器11的电流信号；还包括与采集单元6连接的用于处理采集单元采集6到的信号的第二微处理器7。分流器是串在电流回路中的高精度锰铜电阻，输出一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流配电柜监控系统，其特征在于，包括：进线检测模块，包括用于采集第一电源、第二电源的电流、电压信号的采样单元，以及与采样单元连接的对采样单元采集到的电流、电压信号进行处理的第一微处理器，还包括用于供电的开关电源，所述开关电源经过切换电路与第一电源、第二电源连接；出线的PDU仪表，包括用于连接PDU输入正端的第一分流器，以及用于连接PDU输入负端的第二分流器，还包括与PDU输入正端连接用于采集PDU输入正端电压信号的采集单元，所述采集单元还分别与第一分流器、第二分流器连接，采集第一分流器、第二分流器的电流信号；还包括与采集单元连接的用于处理采集单元采集到的信号的第二微处理器。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流配电柜监控系统，其特征在于，包括：
进线检测模块，包括用于采集第一电源、第二电源的电流、电压信号的采样单元，以及与采样单元连接的对采样单元采集到的电流、电压信号进行处理的第一微处理器，还包括用于供电的开关电源，所述开关电源经过切换电路与第一电源、第二电源连接；
出线的PDU仪表，包括用于连接PDU输入正端的第一分流器，以及用于连接PDU输入负端的第二分流器，还包括与PDU输入正端连接用于采集PDU输入正端电压信号的采集单元，所述采集单元还分别与第一分流器、第二分流器连接，采集第一分流器、第二分流器的电流信号；还包括与采集单元连接的用于处理采集单元采集到的信号的第二微处理器。
2....

【专利技术属性】
技术研发人员：包建伟，
申请(专利权)人：包建伟，
类型：新型
国别省市：广东;44