一种智能配电柜及其配电监控系统技术方案

本发明专利技术提出了一种智能配电柜及其配电监控系统，所述智能配电柜包括强电箱和弱电箱，强电箱包括多组配电模块，每组配电模块包括断路器、浪涌保护器、进线铜排、出线铜排、通讯接口、电流互感器、电流互感器安装支架、进线端子和出线端子；所述配电监控系统包括线路设计模块、参数配置模块、信息采集模块、线路控制模块、数据交互模块和显示模块。本发明专利技术配电柜具有体积小、即插即用、安全性高的优点，本发明专利技术配电监控系统具有快速设计配电线路、实时检测、控制配电线路的功能，为数据中心提供便捷、安全的配电监管。

An intelligent distribution cabinet and its distribution monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种智能配电柜及其配电监控系统
本专利技术涉及一种智能配电柜及其配电监控系统，属于配电柜

技术介绍
当今的数据中心需要大规模的配电，提供电力是每天、每月需要解决的问题。由于数据中心内的IT设备层出不穷，每个产品的电源、电压和接口都有可能不同，这对数据中心的电力基础架构提出了严苛挑战。现阶段，大部分数据中心采用列头柜加电缆的配电模式进行设备供电，但是列头柜会占用机房内较大空间，不利于机房空间的有效利用，而且这种模式一般需要现场进行线路铺设，耗时耗力，且铺设好的链路是固定的，不利于机房扩展、改造，后续维修成本也比较高，除此之外，地板下走线还可能带来气流组织问题，影响机房用电安全。
技术实现思路
针对现有配电装置占用空间大、接线复杂、安全性不足等问题，本专利技术提出了一种智能配电柜及其配电监控系统，智能配电柜中设置强电箱和弱电箱，通过断路器控制强电箱内配电线路的断开或闭合，为不同设备提供电力，通过弱电箱实时采集强电箱和外部设备的信号，监测配电情况，确保安全配电，配电监控系统与配电柜配合使用，可以通过系统设计多路配电线路，设置相关参数，并监控配电线路工作。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术手段：一种智能配电柜，包括强电箱和弱电箱，所述强电箱包括多组配电模块，所述配电模块包括断路器、浪涌保护器、进线铜排、出线铜排、通讯接口、电流互感器、电流互感器安装支架、进线端子和出线端子，所述进线端子连接进线铜排的一端，进线铜排的另一端连接所述断路器的一端，断路器的另一端连接所述浪涌保护器的一端，浪涌保护器的另一端连接所述出线铜排的一端，出线铜排的另一端连接所述出线端子；所述电流互感器安装支架固定安装在强电箱底部，所述电流互感器固定安装在电流互感器安装支架上，所述出线铜排穿过电流互感器的开口；所述电流互感器与所述通讯接口电连接，所述通讯接口通过线缆连接所述弱电箱。进一步的，所述断路器和浪涌保护器固定安装在强电箱的前面板上，所述前面板上还设置有电源指示灯和圆形散热口，所述电源指示灯与断路器电连接。进一步的，所述强电箱的后面安装有端子保护罩，所述端子保护罩上设置有多个方形散热口。进一步的，所述弱电箱包括电源模块、控制模块、通信模块和显示模块，所述电源模块分别连接控制模块、通信模块、显示模块和外部设备，为各模块、设备供电，所述控制模块的一端连接通讯接口，控制模块的另一端分别连接所述通信模块的一端和显示模块，通信模块的另一端连接外部设备。进一步的，所述电源模块包括升压电路和降压电路，所述升压电路包括第一电感、DC-DC升压芯片、第一肖特基二极管、第二肖特基二极管、第一电阻、第二电阻和第一电容，所述第一电感的一端和DC-DC升压芯片的VIN脚分别连接12V服务器电源，第一电感的另一端分别连接DC-DC升压芯片的SW脚、第一肖特基二极管的一端和第二肖特基二极管的一端，第一肖特基二极管的另一端和第二肖特基二极管的另一端连接所述第一电阻的一端和第二电阻的一端，第一电阻的另一端连接DC-DC升压芯片的FB脚，第二电阻的另一端输出24V电压，所述第一电容并联在DC-DC升压芯片的VIN脚和接地端之间；所述降压电路包括DC-DC降压芯片、第二电感、第三肖特基二极管、第二电容和第三电容，所述DC-DC降压芯片的电源输入端连接24V工业电源，DC-DC降压芯片的电源输出端分别连接所述第二电感的一端和第三肖特基二极管的一端，第二电感的另一端输出5V电压，第三肖特基二极管的另一端接地，所述第二电容并联在DC-DC降压芯片的电源输入端和接地端之间，所述第三电容并联在第二电感的另一端和第三肖特基二极管的另一端之间。进一步的，所述通信模块包括RS232收发器、RS485收发器、USB连接器、TVS二极管、第三电阻和第四电阻，所述RS232收发器的一端连接所述RS485收发器的一端，RS232收发器的另一端连接所述USB连接器，RS485收发器的另一端连接所述控制模块，RS485收发器的A端、B端分别连接所述第三电阻的一端和第四电阻的一端，第三电阻的另一端和第四电阻的另一端分别连接外部设备，所述TVS二极管并联在RS485收发器的A端、B端之间。进一步的，所述显示模块采用触摸液晶显示屏，所述触摸液晶显示屏分别通过HDMI显示线和触屏控制线连接控制模块。进一步的，所述外部设备为安装在机柜PDU处的电压电流检测设备。一种基于智能配电柜的配电监控系统，包括线路设计模块、参数配置模块、信息采集模块、线路控制模块、数据交互模块和显示模块；其中，所述线路设计模块，一方面用于存储线路节点信息和基础线路模板，另一方面用于绘制多路配电线路；所述参数配置模块，用于设置每路配电线路的参数，所述参数包括线路名称、线路配电型号、线路相位、通信地址和设备名称；所述信息采集模块，用于实时采集每路配电线路的工作信息，所述工作信息包括配电线路工作状态、配电柜端电压、配电柜端电流、设备端电压、设备端电流和设备端功率；所述线路控制模块，用于控制多路配电线路的断开或闭合，根据信息采集模块采集的信息计算每路配电线路的累计电能；所述数据交互模块，一方面用于将线路设计模块、参数配置模块、信息采集模块和线路控制模块的信息上传到上位机，另一方面用于接收上位机信息，并将上位机信息发送到线路控制模块；所述显示模块，用于显示设计的配电线路、配电线路参数、配电线路的工作信息和累计电能。进一步的，所述线路节点信息包括线路节点名称、线路节点模型和线路节点连接关系。采用以上技术手段后可以获得以下优势：本专利技术提出了一种智能配电柜及其配电监控系统，智能配电柜包括强电箱和弱电箱，强电箱用于电力分配，弱电箱用于电力监测。相比较于传统列头柜，本专利技术配电柜的体积较小，占用空间少，可以有效提高机房的有效使用了，而且本专利技术配电柜为一体化装置，结构简单，利于扩展或更换，即插即用，极大地方便了安装和使用，能够提供可持续性的接入电源。配电柜的强电箱中采用铜排代替传统电缆，维护成本低，铜排配合断路器和浪涌保护器，既可以快速实现配电线路的连接或断开，又可以有效提高配电线路的安全性。此外，本专利技术弱电箱可以实时检测强电箱内铜排的电流和外部设备的电流、电压，确保配电过程的安全性和稳定性。本专利技术配电监控系统提供配电线路设计功能，可以根据机房实际供电需求在线路设计模块进行快速的配电线路规划，系统可与上位机联通，将采集到的信息上传到外部服务器，也可以从外部服务器获取指令，从而实现自动化的配电控制，配电监控系统还可以实时监控配电线路工作情况，汇总工作信息，便于相关人员查看。附图说明图1为本专利技术一种智能配电柜中强电箱的结构示意图。图2为本专利技术一种智能配电柜中强电箱的后视图。图3为本专利技术一种智能配电柜中强电箱的内部结构示意图。图4为本专利技术一种智能配电柜中强电箱的接线端子示意图。图5为本专利技术一种智能配电柜中弱电箱的结构示意图。图6为本专利技术实施例中升压电路的电路原理图。图7为本专利技术实施例中降压电路的电路原理图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能配电柜，包括强电箱和弱电箱，其特征在于，所述强电箱包括多组配电模块，所述配电模块包括断路器、浪涌保护器、进线铜排、出线铜排、通讯接口、电流互感器、电流互感器安装支架、进线端子和出线端子，所述进线端子连接进线铜排的一端，进线铜排的另一端连接所述断路器的一端，断路器的另一端连接所述浪涌保护器的一端，浪涌保护器的另一端连接所述出线铜排的一端，出线铜排的另一端连接所述出线端子；/n所述电流互感器安装支架固定安装在强电箱底部，所述电流互感器固定安装在电流互感器安装支架上，所述出线铜排穿过电流互感器的开口；/n所述电流互感器与所述通讯接口电连接，所述通讯接口通过线缆连接所述弱电箱。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能配电柜，包括强电箱和弱电箱，其特征在于，所述强电箱包括多组配电模块，所述配电模块包括断路器、浪涌保护器、进线铜排、出线铜排、通讯接口、电流互感器、电流互感器安装支架、进线端子和出线端子，所述进线端子连接进线铜排的一端，进线铜排的另一端连接所述断路器的一端，断路器的另一端连接所述浪涌保护器的一端，浪涌保护器的另一端连接所述出线铜排的一端，出线铜排的另一端连接所述出线端子；
所述电流互感器安装支架固定安装在强电箱底部，所述电流互感器固定安装在电流互感器安装支架上，所述出线铜排穿过电流互感器的开口；
所述电流互感器与所述通讯接口电连接，所述通讯接口通过线缆连接所述弱电箱。


2.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于，所述断路器和浪涌保护器固定安装在强电箱的前面板上，所述前面板上还设置有电源指示灯和圆形散热口，所述电源指示灯与断路器电连接。


3.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于，所述强电箱的后面安装有端子保护罩，所述端子保护罩上设置有多个方形散热口。


4.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于，所述弱电箱包括电源模块、控制模块、通信模块和显示模块，所述电源模块分别连接控制模块、通信模块、显示模块和外部设备，为各模块、设备供电，所述控制模块的一端连接通讯接口，控制模块的另一端分别连接所述通信模块的一端和显示模块，通信模块的另一端连接外部设备。


5.根据权利要求4所述的一种智能配电柜，其特征在于，所述电源模块包括升压电路和降压电路，所述升压电路包括第一电感、DC-DC升压芯片、第一肖特基二极管、第二肖特基二极管、第一电阻、第二电阻和第一电容，所述第一电感的一端和DC-DC升压芯片的VIN脚分别连接12V服务器电源，第一电感的另一端分别连接DC-DC升压芯片的SW脚、第一肖特基二极管的一端和第二肖特基二极管的一端，第一肖特基二极管的另一端和第二肖特基二极管的另一端连接所述第一电阻的一端和第二电阻的一端，第一电阻的另一端连接DC-DC升压芯片的FB脚，第二电阻的另一端输出24V电压，所述第一电容并联在DC-DC升压芯片的VIN脚和接地端之间；
所述降压电路包括DC-DC降压芯片、第二电感、第三肖特基二极管、第二电容和第三电容，所述DC-DC降压芯片的电源输入端连接24V工业电源，DC-DC降压芯片的电源输出端分别连接所述第二电感的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，
申请(专利权)人：南京迪港科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32