一种数据中心电能监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种监测系统，尤其涉及一种数据中心电能监测系统。

背景技术：

随着科技的发展，数据中心在世界范围内得到了广泛的部署，数据中心内的设备众多，规模庞大，要保证设备的正常工作，数据中心需要消耗大量的电能，但由于数据中心内的制冷能耗和各设备服务器的计算能耗存在着很大的浪费，导致了数据中心内大量电能的流失。如何降低数据中心内的电能消耗，节省数据中心内的电能，构建绿色数据中心，已经得到了越来越广泛的关注。要为数据中心内的各用电设备制定合理的节能措施，需要准确的了解和掌握数据中心内各用电设备的电能消耗状况。目前，公知的数据中心电能监测系统通常是对整个数据中心的电能消耗进行计量和监测，而没有对数据中心内各用电设备的电能消耗进行计量和监测，通过系统无法了解和掌握数据中心内各用电设备的电能消耗状况，不能根据各用电设备的电能消耗来制定有效的节能措施。

技术实现要素：

为了克服现有数据中心电能监测系统的不足，本实用新型提供了一种数据中心电能监测系统，该系统结构简单，操作方便，系统不仅能通过Zigbee无线网络对数据中心内的各用电设备进行远程管理和监控，同时还能对数据中心内各用电设备的电能消耗做准确的计量和监测。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种数据中心电能监测系统由电能监测节点、路由器、协调器和监控终端组成。

所述的电能监测节点由CC2530芯片、电能消耗计量电路，电压检测电路、电流检测电路、键盘、继电器控制电路、插座、显示器和声光报警电路组成。

其中，电能消耗计量电路用于对数据中心内用电设备的电能消耗做计量，电能消耗计量电路通过CC2530芯片的I/O口与CC2530芯片连接。数据中心内的各用电设备分别通过电能监测节点中的插座与电能监测节点连接，电能监测节点通过电能消耗计量电路对与之相连的用电设备的电能消耗做计量，并且将用电设备的电能消耗通过显示器显示出来，同时通过Zigbee无线网络将用电设备的电能消耗传送给监控终端。

电压检测电路用于实时检测与电能监测节点相连的用电设备的工作电压，电压检测电路通过CC2530芯片的I/O口与CC2530芯片连接。电能监测节点通过电压检测电路对与之相连的用电设备的工作电压做实时检测，并将检测到的工作电压通过显示器显示出来，同时通过Zigbee无线网络将用电设备的工作电压传送给监控终端。

电流检测电路用于实时检测与电能监测节点相连的用电设备的工作电流，电流检测电路通过CC2530芯片的I/O口与CC2530芯片连接。电能监测节点通过电流检测电路对与之相连的用电设备的工作电流做实时检测，并将检测到的工作电流通过显示器显示出来，同时通过Zigbee无线网络将用电设备的工作电流传送给监控终端。

键盘为4×4的矩阵键盘，键盘分别与CC2530芯片的8个I/O口连接。由于数据中心内的用电设备众多，用电设备的数量、用电设备的型号存在可变性，同时与电能监测节点连接的用电设备也非固定不变的。为了方便对数据中心内的用电设备进行管理，系统对数据中心内的所有用电设备进行统一编号，数据中心内的每个用电设备都分配有一个唯一的设备编号。当数据中心内的用电设备与电能监测节点的插座连接后，管理员可以通过键盘输入该用电设备的设备编号并通过键盘控制设备通电。

继电器控制电路用于控制电能监测节点中插座的通电/断电，继电器控制电路通过CC2530芯片的I/0口与CC2530芯片连接。电能监测节点通过继电器控制电路控制插座的通电/断电来实现对用电设备通电/断电的控制。

显示器采用LCD液晶显示器，LCD液晶显示器通过CC2530芯片的I/O口与CC2530芯片连接。LCD液晶显示器用于显示电能监测节点的监测数据和报警信息，例如，可以通过LCD液晶显示器显示用电设备的电能消耗、工作电压、工作电流和报警信息等。

声光报警电路由发光二极管、蜂鸣器和其它的外围电路组成，发光二极管和蜂鸣器通过CC2530芯片的I/0口与CC2530芯片连接。当数据中心内的用电设备其工作电压或工作电流出现异常时，系统通过声光报警电路发出声光报警信号，提醒管理员与电能监测节点相连的用电设备的工作电压或工作电流异常，管理员可以根据报警信号及时采取相应的处理措施。

所述的路由器分别通过Zigbee无线网络与电能监测节点和协调器进行连接和通信。路由器采用CC2530芯片。

所述的协调器通过串口与监控终端进行连接和通信，协调器和路由器之间通过Zigbee无线网络进行连接和通信，协调器采用CC2530芯片。

所述的监控终端为PC机，监控终端通过Zigbee无线网络与电能监测节点进行连接和通信。系统可以通过监控终端对数据中心内的用电设备进行管理和监控，在监控终端保存有数据中心内各用电设备的设备编号、额定功率、额定工作电压、额定工作电流和电能消耗等数据。数据中心内的用电设备在第一次使用时，需要通过监控终端对其进行注册，将用电设备的设备编号、额定功耗、额定工作电压和额定工作电流等数据输入保存到监控终端。监控终端通过Zigbee无线网络接收数据中心内各电能监测节点传送给它的数据，并对数据进行分析、更新、存储和显示，如果数据中心内的用电设备其工作电压或工作电流出现异常，则监控终端在监控界面发出设备故障报警信号，并通过Zigbee无线网络给相应的电能监测节点发送控制信息，切断用电设备的供电。通过监控终端的监控界面，可实时查看数据中心内各用电设备的工作状态和电能消耗等，并且能对各用电设备进行远程管理。

本实用新型的有益效果是：系统能对数据中心内各用电设备的电能消耗进行准确的计量和统计，管理员可以根据用电设备的电能消耗状况，制定合理的节能措施，达到节能减排的目的；系统能通过监控终端和Zigbee无线网络对数据中心内的各用电设备进行远程管理和监控，操作方便；系统能对数据中心内各用电设备的工作电压和工作电流进行监测，当用电设备的工作电压或工作电流出现异常时，系统切断用电设备的供电，同时发出设备故障报警信号，提醒管理员数据中心内有用电设备出现异常，管理员可以根据报警信号及时采取相应的处理措施。

附图说明

附图1是本实用新型的系统结构框图。

附图2是本实用新型的电能监测节点硬件结构框图。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2和具体实施例对本实用新型做进一步的说明：

如附图1所示，一种数据中心电能监测系统包括电能监测节点、路由器、协调器和监控终端。电能监测节点通过Zigbee无线网络与路由器进行连接和通信，路由器通过Zigbee无线网络分别与电能监测节点和协调器进行连接和通信，协调器通过串口与监控终端进行连接和通信。

如附图2所示，电能监测节点包括CC2530芯片、电能消耗计量电路、电压检测电路、电流检测电路、键盘、继电器控制电路、插座、显示器和声光报警电路。电能消耗计量电路，电压检测电路、电流检测电路、键盘、继电器控制电路、显示器和声光报警电路分别通过CC2530芯片的I/O口与CC2530芯片连接。

工作过程为：当数据中心内的用电设备在第一次使用时，管理员需要通过监控终端对用电设备进行注册，将该设备的设备编号、额定功率、额定工作电压、额定工作电流等数据保存到监控终端。当数据中心内的用电设备与电能监测节点中的插座连接后，管理员通过电能监测节点中的键盘输入该用电设备的设备编号并通过键盘控制用电设备通电，用电设备通电后，电能监测节点将该用电设备的设备编号通过Zigbee无线网络发送给监控终端，监控终端接收数据并将该设备的额定功率、额定工作电压、额定工作电流、电能消耗等数据传回给电能监测节点。电能监测节点对用电设备的电能消耗进行计量，同时对用电设备的工作电压和工作电流进行检测。电能监测节点通过Zigbee无线网络将用电设备的电能消耗、工作电压和工作电流等数据传送给监控终端，同时通过Zigbee无线网络接收监控终端发送给它的数据。通过电能监测节点中的显示器，可以实时查看到与电能监测节点相连的用电设备的工作电压、工作电流、额定功率、电能消耗等数据。

在监控终端保存有数据中心内各用电设备的设备编号、电能消耗、额定功率、额定工作电压和额定工作电流等数据，管理员可以通过监控终端对数据中心内的各用电设备进行远程管理和监控。监控终端通过Zigbee无线网络接收数据中心内各电能监测节点传送给它的数据，并对数据进行分析、更新、存储和显示，如果数据中心内的用电设备其工作电压或工作电流出现异常，则监控终端在监控界面发出设备故障报警信号并通过Zigbee无线网络给相应的电能监测节点发送控制信息，切断设备的供电。通过监控终端的监控界面，可实时查看数据中心内各用电设备的工作状态和电能消耗，并且能对数据中心内的用电设备进行远程管理和监控。