专利名称：一种工业现场网络机柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业现场网络机柜，能对机柜内的温度、电源进行有效监控。
背景技术：
随着信息技术的普遍应用与网络技术的高速发展，数据中心的服务器、网络通信设备等IT设施，正在向着小型化、网络化、机架化、智能化等多方向发展，这都给数据中心的构建模式带来了新的变化。而承载着各种网络通讯设备机柜正在成为这个变化中的主角之一。同时，机柜中设备的安装密度不断增加，给机柜的电源、散热、开关机柜控制等管理带来了巨大的管理难题和挑战。尤其在工业现场情况下，生产环境复杂、恶劣(湿度大、温度高、具有腐蚀性气体以及较强的电磁干扰等诸多因素)，导致网络机柜内设备如交换机、电脑、收发器等出现短路、掉电、设备停机、温度过高等故障等，使数据通讯中断，给数据传输及生产调度造成严重后果。因此，如何帮助远端维护人员监控机柜内设备运行状态，并对故障设备做出准确判断、缩短故障处理时间，将故障对生产、经营的损失降至最小，就迫切需要发明一种应用于工业现场网络机柜内的保护装置，能对机柜内的温度、电源进行有效监控，当机柜内状态一旦出现异常能通过该装置采取相应措施，并通过电铃及其它手段通知维护人员进行迅速处理。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工业现场网络机柜，能对机柜内的温度、电源进行有效监控，避免故障给生产造成重大损失。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种工业现场网络机柜，其特征包括主回路单元和控制回路单元，所述主回路单元包括一主一备两路市电输入、继电器开关和电源接电板，所述控制回路单元包括单片机、电压检测电路、继电器控制电路，所述电压检测电路的模拟量输入端连接一主一备两路市电输入，数值量输出端连接所述单片机，所述继电器控制电路分别连接单片机、继电器开关，所述继电器开关连接在所述电源接电板与一主一备两路市电输入之间。作为改进，所述控制回路单元还包括温度检测电路，所述温度检测电路连接所述单片机。作为改进，所述控制回路单元还包括报警装置，所述报警装置连接所述单片机。优选的，所述单片机包括CPU、RAM和大容量Flash存储。优选的，所述单片机包括串行接口。优选的，所述单片机包括IXD接口。优选的，所述控制回路单元还包括看门狗，所述看门狗连接所述单片机。本实用新型能可靠、稳定的运行于环境复杂、恶劣的工业现场，通过采用一用一备双电源供电切换设计，当一路电源发生故障时，另一路电源能自动投运，防止因掉电使机柜内网络设备不能正常工作，同时对机柜内温度进行监控，当温度异常情况发生时能将告警信号传送到远端，利于维护人员在短时间内处理掉故障隐患，防止重大事故的发生。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
图1为工业现场网络机柜的结构原理图。图2为温度检测电路图。
具体实施方式
工业现场机柜内设备故障主要表现在以下三方面。1、机柜内设备电源出现短路或掉电状态，易造给自身和其它柜内设备造成硬件损坏，使通讯中断，无法进行相关数据传输。2、当机柜内风路不畅和温度过高时，会造成柜内设备死机或停机，影响生产调度，给企业带来损失。3、机柜门被无关人员暴力开启，造成柜内设备丢失或损坏。如图1所示，本实用新型包括控制回路单元1和主回路单元2，主回路单元2包括一主一备两路市电输入、继电器开关和电源接电板，控制回路单元1包括单片机、电压检测电路、继电器控制电路、温度检测电路、报警装置，单片机包括CPU、RAM、大容量Flash存储、 串行接口、IXD接口。电压检测电路的模拟量输入端连接一主一备两路市电输入，数值量输出端连接CPU，继电器控制电路分别连接CPU、继电器开关，继电器开关连接在电源接电板与一主一备两路市电输入之间，电源接电板为柜内设备提供电源插座。温度检测电路、报警装置分别连接CPU。电压检测电路包括ADC0809芯片，ADC0809芯片对一主一备两路市电输入的电压和对柜门开闭状态进行实时监控，并将采样数据传送至CPU中的FLASH芯片中存储，以判断供电线路状态是否正常。继电器开关包括在220V电源主线侧设置常闭继电器一组，备用电源侧设置常开继电器一组。当主供电电源发生掉电故障时，则CPU启动继电器控制电路，备用电源侧继电器状态由常开改为常闭，保证机柜内网络设备的正常供电和正常运行。同时， 单片机启动告警程序，报警装置发出报警信号，通知远端维护人员进行处理，排除隐患。如图2所示，本装置采用单片机的Pl. 0、Pl. 1和Pl. 2的3个I / 0脚来实现的温度检测电路；RK为IOOk的精密电阻；RT为100K —精度为的热敏电阻；Rl为100 Ω的普通电阻；Cl为0.1 μ的瓷介电容。其工作原理为先将Ρ1.0、Ρ1. 1、Ρ1.2都设为低电平输出，使Cl放电至放完。将Pl. 1、Ρ1. 2设置为输入状态，Ρ1.0设为高电平输出，通过RK电阻对Cl充电，单片机内部计时器清零并开始计时，检测Pl. 2 口状态，当Pl. 2 口检测为高电平时，即Cl上的电压达到单片机高电平输入的门嵌电压时，单片机计时器记录下从开始充电到Pl. 2 口转变为高电平的时间Tl。将Pl. 0、Pl. 1、Pl. 2都设为低电平输出，使Cl放电至放完。再将PI. 0、Ρ1. 2设置为输入状态，Pl. 1设为高电平输出，通过RT电阻对Cl充电， 单片机内部计时器清零并开始计时，检测Pl. 2 口状态，当Ρ1.2 口检测为高电平时，单片机计时器记录下从开始充电到Pl. 2 口转变为高电平的时间Τ2。从电容的电压公式可以得到T1 / RK = T2 / RT,即RT = T2XRK / Tl通过单片机计算得到热敏电阻RT的阻值。并通过查表法可以得到温度值。当温度高于设定的阈值，例如65度时，单片机启动告警程序，报警装置发出报警信号，通知远端维护人员进行处理，排除隐患。同时为了应对工业现场复杂的环境，该装置外箱采用了全铝封闭式结构，具有优良的电磁兼容性能，可将一些干扰拒之门外。该装置采用封闭式结构，能够适应工业现场复杂恶劣的环境；采用成熟的单片机模块技术，大容量闪存芯片的应用，可外接LCD显示仪表及操作键盘，使设备维护更方便。该装置采用了看门狗电路，使系统运行更稳定。通过编制相关的上位机通讯软件，能使电压、温度状态清晰明了，方便管理及故障处理，为运行维护人员提供了方便。另外，在电源的处理方面稳压器的输入、输出端设置高频和低频的滤波电容。在容易受到干扰的芯片的供电引脚使用磁珠，所有芯片的供电引脚加装高频电容。在提高电源的质量方面，主要采取了下面一些措施合理的电源滤波。为提高系统的电源质量，消除低频噪声对系统的影响，在电源进入印刷电路板的位置和靠近各器件电源引脚处加上滤波器，以消除电源的噪声。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，尽管参照较佳实施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。
权利要求1.一种工业现场网络机柜，其特征在于，包括主回路单元和控制回路单元，所述主回路单元包括一主一备两路市电输入、继电器开关和电源接电板，所述控制回路单元包括单片机、电压检测电路、继电器控制电路，所述电压检测电路的模拟量输入端连接一主一备两路市电输入，数值量输出端连接所述单片机，所述继电器控制电路分别连接单片机、继电器开关，所述继电器开关连接在所述电源接电板与一主一备两路市电输入之间。
2.根据权利要求1所述的工业现场网络机柜，其特征在于，所述控制回路单元还包括温度检测电路，所述温度检测电路连接所述单片机。
3.根据权利要求2所述的工业现场网络机柜，其特征在于，所述控制回路单元还包括报警装置，所述报警装置连接所述单片机。
4.根据权利要求3所述的工业现场网络机柜，其特征在于，所述单片机包括CPU、RAM和大容量Flash存储。
5.根据权利要求4所述的工业现场网络机柜，其特征在于，所述单片机包括串行接口。
6.根据权利要求5所述的工业现场网络机柜，其特征在于，所述单片机包括LCD接口。
7.根据权利要求6所述的工业现场网络机柜，其特征在于，所述控制回路单元还包括看门狗，所述看门狗连接所述单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种工业现场网络机柜，包括主回路单元和控制回路单元，所述主回路单元包括一主一备两路市电输入、继电器开关和电源接电板，所述控制回路单元包括单片机、电压检测电路、继电器控制电路，所述电压检测电路的模拟量输入端连接一主一备两路市电输入，数值量输出端连接所述单片机，所述继电器控制电路分别连接单片机、继电器开关，所述继电器开关连接在所述电源接电板与一主一备两路市电输入之间。本实用新型能对机柜内的温度、电源进行有效监控，当机柜内状态一旦出现异常能通过该装置采取相应措施，并通过电铃及其它手段通知维护人员进行处理，避免故障给生产造成重大损失。
文档编号G05B19/042GK202141913SQ20112026132
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者黄凯 申请人:武汉钢铁(集团)公司