模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统的制作方法

本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统。

背景技术：

随着通信技术的发展，通信容量不断提升，通信设备功耗也不断提高，随之而来的通信设备发热量较以往设备增大的情况也更加突出，特别是功能更强大的网络交换机，数据存储量更大的磁盘阵列等设备的广泛应用，使得安装这些设备的通信机柜内部温度往往处于比较高的水平。

通信机房通常安装有空调设备，用以对整个机房的环境温度进行控制，但是通信机房内所安装的通信机柜属于独立系统，且由于在使用过程中，通信机柜的前后门往往处于关闭状态，使得装有通信设备的通信机柜在通信机房中成为了一个个相对封闭的发热体，不能够很好地实现与通信机房环境的联通。从现有情况看，无论是采用定向送风空调还是采用普通空调的机房，对机房整体的控温效果是满足需要的，针对安装通信设备数量较少的机柜也是可行的，但是对于安装通信设备较多，特别是安装有一定数量发热量较大设备的机柜，现有的单纯依靠机房空调降温的方式效果较差，使得部分机柜内出现局部热区的情况非常明显，严重影响了设备的正常工作，对通信保障工作的正常开展也带来一定隐患。

在通信机房的日常维护中，针对通信机柜内安装大发热量通信设备的情况，往往采用分散安装，加大设备间距的方式，随之带来的问题是通信机柜空间利用率降低，对通信机柜空间资源的浪费严重，并且对机房布线等工作带来不便；针对个别发热量较大的通信设备单独安装吹风板对其吹风降温的方式也曾经被采用，但也会因为机柜内局部热区的出现使得吹风板降温效果减弱；对于装有大量发热设备的通信机柜，只有采取敞开机柜前后门的方式才能较好地利用机房现有空调设备实现降温，这又造成了机房不规范，不整洁的情况。

绝大多数通信机房所安装的温度监测设备只能对机房整体环境温度进行宏观的监测，不具备对通信机柜内部的温度进行监测的能力，这些都需要我们针对现状做出改进。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出了一种能够实时全面监控，进行集中显示和数据存储，充分利用通信机房空调设备对通信机柜进行降温控制，实现节能高效的模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统。

本实用新型的技术方案是：一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

通过这种方案，集中监控模块作为系统主控装置，定义为主站；机柜分控模块作为单个机柜的分控装置，定义为从站。主站控制各从站，集中监控模块控制各个机柜分控模块。机柜分控模块控制本机柜内的温度监测模块和机柜降温模块。主站接收从站传递的温度监测信息，进行存储和显示，并根据要求控制从站进行机柜降温操作，实现温度控制。

进一步优选的是，所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

更进一步优选的是，所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

更进一步优选的是，所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

更进一步优选的是，所述温度监测模块为DS18B20温度传感器，体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

更进一步优选的是，所述顶层抽风组件为两个交流抽风风扇，且所述顶层抽风组件独立供电，设备常见，抽风效果好，单独供电，出现问题可及时处理。

更进一步优选的是，所述隔层空气循环组件为多个直流循环风扇，且所述隔层空气循环组件独立供电，成本低，节约用电量，单独供电，出现问题可及时处理。

更进一步优选的是，所述底层送风组件是带有可拆洗灰尘过滤隔网的交流送风风扇，且所述底层送风组件独立供电，长时间使用以后可快速对过滤网进行拆洗更换，保持最佳的通风降温效果，单独供电，出现问题可及时处理。

更进一步优选的是，所述底层导风组件是可调节风口方向和大小的PVC材质可伸缩风管，且所述底层导风组件独立供电，价格低廉，且可根据机房机柜间实际情况，对组件的风口方向和大小，达到更好的通风效果，单独供电，出现问题可及时处理。

本实用新型的有益效果是：

1、对各机柜内的温度进行实时全面监控，集中显示和数据存储，充分利用通信机房空调设备对通信机柜进行降温控制，机柜降温模块各种组件工作异常可在集中监控模块上进行记录并显示，单个通信机柜单独形成独立的风道结构和不同的组件组合，适用于不同情况的通信机房，实现机柜与机房环境的较好融合，实现灵活高效的模块化控制。

2、简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

3、简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

4、设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

5、体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

6、设备常见，抽风效果好，单独供电，出现问题可及时处理。

7、成本低，节约用电量，单独供电，出现问题可及时处理。

8、长时间使用以后可快速对过滤网进行拆洗更换，保持最佳的通风降温效果，单独供电，出现问题可及时处理。

9、价格低廉，且可根据机房机柜间实际情况，对组件的风口方向和大小，达到更好的通风效果，单独供电，出现问题可及时处理。

附图说明

图1为本实用新型的模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型的一种机柜降温模块组合示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例一

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

实施例二

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

实施例三

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

实施例四

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

实施例五

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

实施例六

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

实施例七

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

所述温度监测模块为DS18B20温度传感器，体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

实施例八

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

所述温度监测模块为DS18B20温度传感器，体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

所述顶层抽风组件为两个交流抽风风扇，且所述顶层抽风组件独立供电，设备常见，抽风效果好，单独供电，出现问题可及时处理。

实施例九

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

所述温度监测模块为DS18B20温度传感器，体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

所述顶层抽风组件为两个交流抽风风扇，且所述顶层抽风组件独立供电，设备常见，抽风效果好，单独供电，出现问题可及时处理。

所述隔层空气循环组件为多个直流循环风扇，且所述隔层空气循环组件独立供电，成本低，节约用电量，单独供电，出现问题可及时处理。

实施例十

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

所述温度监测模块为DS18B20温度传感器，体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

所述顶层抽风组件为两个交流抽风风扇，且所述顶层抽风组件独立供电，设备常见，抽风效果好，单独供电，出现问题可及时处理。

所述隔层空气循环组件为多个直流循环风扇，且所述隔层空气循环组件独立供电，成本低，节约用电量，单独供电，出现问题可及时处理。

所述底层送风组件是带有可拆洗灰尘过滤隔网的交流送风风扇，且所述底层送风组件独立供电，长时间使用以后可快速对过滤网进行拆洗更换，保持最佳的通风降温效果，单独供电，出现问题可及时处理。

实施例十一

如图1、图2所示，一种模块化通信机房机柜热区综合自动监控系统，包括集中监控模块，所述集中监控模块连接有一个以上的机柜分控模块；所述机柜分控模块连接有一个以上的温度监测模块和机柜降温模块；每个所述机柜降温模块包括顶层抽风组件、隔层空气循环组件、底层送风组件、底层导风组件和冷风机组件五种组件中的二个以上组件。

所述集中监控模块包括彼此之间相互连接的主站PC机和标准网卡，所述标准网卡通过EtherCAT总线连接所述机柜分控模块，简单的标准配置，节约成本，EtherCAT总线价格低廉，降低了现场总线的使用成本，具有可选的电缆冗余性和更好的安全性。

所述机柜分控模块包括依次相连的从站控制器、从站处理器、采集板卡和Arduino UNO开发板，所述从站控制器通过所述EtherCAT总线与所述标准网卡连接；所述Arduino UNO开发板通过自身定义的I/O接口与所述温度监测模块和所述机柜降温模块的各个组件之间相连，简单易用，实时收集处理采集到的信息，确保信息的及时有效。

所述冷风机组件包括出风空气干燥剂、进风除尘过滤网以及独立供电的外置式蒸发器、小型压缩机制冷器和交流送风风扇，所述进风除尘过滤网和小型压缩机制冷器的进风口分别设于所述交流送风风扇的进风口和出风口；所述出风空气干燥剂设于所述小型压缩机制冷器的出风口，且所述小型压缩机制冷器的出风口连接设于通信机柜外侧的外置式蒸发器。设备齐全，对通信机柜抽出热风送入干燥后的冷风，能够很好的对机房机柜热区进行干燥散热。

所述温度监测模块为DS18B20温度传感器，体积小，价格低廉，抗干扰能力强，精度高。

所述顶层抽风组件为两个交流抽风风扇，且所述顶层抽风组件独立供电，设备常见，抽风效果好，单独供电，出现问题可及时处理。

所述隔层空气循环组件为多个直流循环风扇，且所述隔层空气循环组件独立供电，成本低，节约用电量，单独供电，出现问题可及时处理。

所述底层送风组件是带有可拆洗灰尘过滤隔网的交流送风风扇，且所述底层送风组件独立供电，长时间使用以后可快速对过滤网进行拆洗更换，保持最佳的通风降温效果，单独供电，出现问题可及时处理。

所述底层导风组件是可调节风口方向和大小的PVC材质可伸缩风管，且所述底层导风组件独立供电，价格低廉，且可根据机房机柜间实际情况，对组件的风口方向和大小，达到更好的通风效果，单独供电，出现问题可及时处理。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。