数据中心列头柜智能直流主路监控模块的制作方法

本实用新型属于电力监控技术领域，具体的涉及一种数据中心列头柜智能直流主路监控模块。

背景技术：

随着网络的发展，大规模的数据中心建设的越来越多。数据中心的网络设备如服务器、交换机、小型机等都布置在机柜中，实际应用中机柜成列摆放，每列设置为本列供电的配电柜即列头柜。数据中心列头柜是可综合采集所有能源数据的交流/直流电源分配列柜，为终端能源监测系统提供高精度测量数据，通过显示单元实时反馈电能质量数据，并通过通讯上传至后台控制系统，已达到对整个配电系统的实时监控。其主要用于为网络服务器等重要设备提供电力分配，配电回路保护、计量、管理以及与计算机接地等服务，用于供电可靠性要求高且不间断供电的领域。

列头柜主路监控系统主要用于对输入部分的电气参数进行监控，其包括数据采集、数据处理和数据显示等单元。数据中心对用电可靠性的要求极高，意外停电会造成巨大的损失，因此需要对列头柜主电路实施监控，以防止意外发生。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种数据中心列头柜智能直流主路监控模块，能够实现对列头柜输入部分电气参数进行实时监控，提高可靠性，防止意外发生。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种数据中心列头柜智能直流主路监控模块，包括中央处理器，所述中央处理器上连接设有数据处理单元、存储单元和显示处理器，所述显示处理器上连接设有显示器，所述数据处理单元上连接设有数据采集单元；

所述数据处理单元包括数据处理器，所述数据处理器上连接设有数据存储器和比较器；

所述数据采集单元包括用于采集列头柜输入部分的电气参数的主路电参数模块；

所述主路电参数模块包括电压采集单元和电流采集单元；所述电压采集单元包括电压转换电路和A/D转换器，所述电压转换电路包括第一过零比较器、线性光耦和第二过零比较器；所述第一过零比较器的负输入端连接设有分压电阻R1、正输入端接地，且所述第一过零比较器的输出端与所述线性光耦负输入端相连，所述第一过零比较器的负输入端与输出端之间并联设有电容C，且所述第一过零比较器的负输入端与所述线性光耦的其中一个正输入端相连，所述线性光耦的另一个正输入端上连接工作电压和工作电阻R2；所述第二过零比较器的正输入端和负输入端分别与所述线性光耦相连，且所述第二过零比较器的正输入端接地，所述第二过零比较器的输出端与所述A/D转换器相连，所述第二过零比较器的输出端与输出端之间并联设有电阻R3；所述电流采集单元采用电流传感器。

进一步，所述电流传感器采用霍尔传感器。

进一步，所述中央处理器上还连接设有身份识别单元；所述身份识别单元包括设置在所述显示器一旁的指纹识别器，所述指纹识别器包括透明保护盖，所述透明保护盖的下方设有指纹识别传感器，所述指纹识别传感器的下方设有电致动反馈装置。

进一步，所述电致动反馈装置包括设置在所述指纹识别传感器下方的顶板和位于所述顶板下方的底板，所述顶板和底板之间对应设有第一电极和第二电极，所述第一电极安装在所述顶板的底面上，所述第二电极安装在所述底板的顶面上，且所述第一电极与所述顶板之间或所述第二电极与所述底板之间设有电致动器；所述顶板和底板之间设有位于所述第一电极和第二电极外侧的弹性垫片，所述弹性垫片的高度高于所述第一电极、第二电极和电致动器的高度之和。

进一步，所述电致动器包括至少两层膨胀系数不等的材料层，且所有的所述材料层按照膨胀系数从小至大的顺序依次层叠在一起，相邻两层所述材料层之间设有导电发热层。

进一步，所述中央处理器上连接设有报警装置。

进一步，所述显示器采用触控显示器。

进一步，所述触控显示器包括中间弹性体，所述中间弹性体的两侧分别设有触控屏单元；所述触控屏单元包括基板，所述基板上设有石墨烯导电薄膜，所述石墨烯导电薄膜的两侧设有导电金属材料，所述石墨烯导电薄膜和导电金属材料的上方设有保护层；两个所述触控屏单元的所述基板分别位于所述中间弹性体的两侧。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的数据中心列头柜智能直流主路监控模块，通过设置主路电参数模块，利用电压采集单元和电流采集单元可采集列头柜主路的直流电压和直流电流，实现对电压和电流的实时监控，提高可靠性，防止意外发生；数据采集单元采集的数据经数据处理器处理后传输至中央处理器，中央处理器再控制显示处理器进行显示处理，即可通过显示器实时查阅列头柜主路输入部分电气参数。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型数据中心列头柜智能直流主路监控模块的原理框图；

图2为电压采集单元的电路图；

图3为身份识别单元的结构示意图；

图4为电致动器的结构示意图；

图5为触控显示器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，为本实用新型数据中心列头柜智能直流主路监控模块的原理框图。本实施例的数据中心列头柜智能直流主路监控模块，包括中央处理器1，中央处理器1上连接设有数据处理单元、存储单元2和显示处理器3，显示处理器3上连接设有显示器4，数据处理单元上连接设有数据采集单元。

本实施例的数据处理单元包括数据处理器5，数据处理器5上连接设有数据存储器6和比较器7。

本实施例的数据采集单元包括用于采集列头柜输入部分的电气参数的主路电参数模块8。本实施例的中央处理器1上连接设有报警装置31。通过设置数据存储器6存储采集到的监控数据，并与比较器7内存储的标准参数进行比较，将比较结果发送中央处理器1，若监控数据落在标准参数范围内时，则中央处理器1控制显示处理器3正常显示，若监控数据落在标准参数范围外时，则中央处理器1控制显示处理器3显示报警信号，通过控制报警装置31发出报警。

本实施例的主路电参数模块8包括电压采集单元和电流采集单元；电压采集单元包括电压转换电路和A/D转换器9，电压转换电路包括第一过零比较器10、线性光耦11和第二过零比较器12；第一过零比较器10的负输入端连接设有分压电阻R1、正输入端接地，且第一过零比较器10的输出端与线性光耦11负输入端相连，第一过零比较器10的负输入端与输出端之间并联设有电容C，且第一过零比较器10的负输入端与线性光耦11的其中一个正输入端相连，线性光耦11的另一个正输入端上连接工作电压和工作电阻R2；第二过零比较器12的正输入端和负输入端分别与线性光耦11相连，且第二过零比较器12的正输入端接地，第二过零比较器12的输出端与A/D转换器9相连，第二过零比较器12的输出端与输出端之间并联设有电阻R3。列头柜主路的直流电压V输入先通过分压电阻R1分压，变成0～5V的电压，然后经过线性光耦10进行线性隔离，再经A/D转换器9变成数字量；具体的，线性光耦10为光电耦合器LOC110，其工作电压为15V。本实施例的电压转换电路的输入输出关系为：V输出=V输入×K×(R3/R1)，其中K为光电耦合器 LOC110的光电流传输系数比值。

具体的，电流采集单元采用电流传感器13。本实施例的电流传感器13采用霍尔传感器。

进一步，本实施例的中央处理器1上还连接设有身份识别单元19；身份识别单元19包括设置在显示器4一旁的指纹识别器，指纹识别器包括透明保护盖20，透明保护盖20的下方设有指纹识别传感器21，指纹识别传感器21的下方设有电致动反馈装置。本实施例的电致动反馈装置包括设置在指纹识别传感器21下方的顶板23和位于顶板23下方的底板24，顶板23和底板24之间对应设有第一电极25和第二电极26，第一电极25安装在顶板23的底面上，第二电极26安装在底板24的顶面上，且第一电极25与顶板23之间或第二电极26与底板24之间设有电致动器27；顶板23和底板24之间设有位于第一电极25和第二电极26外侧的弹性垫片28，弹性垫片28的高度高于第一电极25、第二电极26和电致动器27的高度之和，如此，即可在第一电极25和第二电极26形成间隙，当操作人员按压透明保护盖20时，第一电极25和第二电极26才会接触行程电流。

进一步，电致动器27包括至少两层膨胀系数不等的材料层29，且所有的材料层29按照膨胀系数从小至大的顺序依次层叠在一起，相邻两层材料层29之间设有导电发热层30。本实施例的电致动器27包括三层膨胀系数不等的材料层29，当然，根据实际需要，材料层29可以设置为两层、四层及四层以上，其原理相当，不再累述。具体的，导电发热层30可以采用碳纳米管膜、石墨烯、氧化锌和氧化铟锡中的至少一种材料制成材料层29可以采用双向拉伸聚丙烯、聚丙烯、聚乙烯、硅橡胶、氟硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、环氧树脂、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈中的至少一种材料制成。

进一步，本实施例的显示器4采用触控显示器。本实施例的触控显示器包括中间弹性体14，中间弹性体14的两侧分别设有触控屏单元；触控屏单元包括基板15，基板15上设有石墨烯导电薄膜16，石墨烯导电薄膜16的两侧设有导电金属材料17，石墨烯导电薄膜16和导电金属材料17的上方设有保护层18；两个触控屏单元的基板分别位于中间弹性体14的两侧。采用中间弹性体14，当手指没有按压时，石墨烯导电薄膜16和中间弹性体14处于一个平衡的状态，触控显示器上的电容、电阻、电流信号处于一个正常的状态，就同传统的电容屏工作原理相同；当手指通过不同的力度按压触控屏时，原有的电容屏平衡状态被打破，中间弹性体14受到挤压，厚度发生变化，从而引起上下透明导电层之间的电容发生变化，进而引起电阻、电流信号的变化，且按压的力度不同，信号的变化量也不同，通过检测电容、电阻、电流等信号的变化情况，即可判断出压力的大小。

本实施例的数据中心列头柜智能直流主路监控模块，通过设置主路电参数模块，利用电压采集单元和电流采集单元可采集列头柜主路的直流电压和直流电流，实现对电压和电流的实时监控，提高可靠性，防止意外发生；数据采集单元采集的数据经数据处理器处理后传输至中央处理器，中央处理器再控制显示处理器进行显示处理，即可通过显示器实时查阅列头柜主路输入部分电气参数。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。