一种用于低压直流小母线的智能监控装置的制作方法

本实用新型涉及供电单元技术领域，尤其涉及一种应用于低压直流小母线系统始端箱和插接箱中的智能监控装置。

背景技术：

当前社会发展迅速，各行各业的用电量急剧增加，尤其是大型机房、数据中心等，传统多路电缆供电的方式被更具优越性的母线槽所替代。目前影响母线槽安全运行的最薄弱环节是母线槽连接部位的可靠性。现有技术存在以下缺陷：

（1）在母线槽的进线接头处配有始端箱，各分支出线接头处配有插接箱，箱内自带断路器。市场上的母线始端箱和插接箱集成化程度不高，如中国专利cn210074874u，采用普通计量仪表和温湿度检测装置配合使用，来完成对母线电能检测和母线槽温度进行实时检测，以保证母线的可靠运行。工作原理为：温湿度检测装置、计量仪表将检测到的数据无线传输给采集器，采集器将检测到的数据传输给主控装置和网关，网关传输到客户端服务器。缺点为电参量只有温度、湿度、电压及电流，不具备漏电测量功能；其次，整个功能实现需要温湿度检测装置、计量仪表、采集器、主控装置、网关、客户端服务器，所需要的设备种类多、体积巨大并且成本非常高。

（2）从系统应用来看，整个行业都缺少智能化、集成度高、配置灵活的检测装置；如发明专利cn108429350a，公开了一种母线槽远程智能监控系统，该系统包含的部件繁多，组件与组件之间都采用有线方式连接，整个系统搭建困难。

（3）从产品应用来看，低压直流母线测量装置在整个行业都属于空白状态，是最近针对数据中心小母线的智能监控要求而设计的一套完整的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种用于低压直流小母线的智能监控装置，将电能监测、温度监测、直流漏电监测、开关量输入、开关量输出、rs485有线通讯等多功能集成于一体，以减小始端箱和插接箱的体积，便于安装使用，降低成本；能兼容始端箱和插接箱两种应用场合，能测量一路进线、三路出线的电参量；灵活可扩展，可通过网线与本地触摸屏连接，达到本地展示、本地操控。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种用于低压直流小母线的智能监控装置，它包括主体模块和霍尔传感器模块；所述主体模块包括计量单元、开关量输入输出单元、漏电流检测单元、温度检测单元、mcu、状态指示灯、蜂鸣器报警和通讯，主体模块的计量单元从直流母线槽取得电压信号和电源；开关量输入输出单元为4路干接点输入和2路继电器输出；所述霍尔传感器模块包括三个霍尔传感器和连接线口；霍尔传感器从母线槽取得电流信号，然后通过rj11接入主体模块的计量单元，电压电流信号经过计量单元中rn7302芯片处理后，将数据通过spi传递给mcu；

mcu通过漏电流检测单元和温度检测单元采集现场漏电流和温度数据，并控制指示灯工作；主体模块通过rj45接口与外部监控主机进行数据交换，当线路温度过高或监测的电压电流数据异常时驱动蜂鸣器进行报警。

进一步地，所述主体模块连接外扩微功率无线模块。

进一步地，主体模块为外扩微功率无线模块提供电源，并通过外扩微功率无线模块以无线的方式与外部监控主机进行数据交换。

进一步地，所述主体模块通过rj45连接显示器模块，为主体模块配置参数。

进一步地，所述主体模块和显示器模块均设有一进一出两个rj45接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）填补行业空白，在母线监测领域中，交流母线监测有相关的应用，但直流母线监测是最近相关企业才提出，如中国移动、电信的招标文件；本实用新型是针对近期数据中心小母线的智能监控要求而设计的，能同时满足始端箱和插接箱两种应用场合。当应用在始端箱时，能测量一路进线的电参量；当应用在插接箱时，能测量一路进线、三路出线的电参量；

（2）本实用新型功能多样，不仅具有传统的电能监测、温湿度监测，还增加了漏电监测，预防电气火灾的发生；还增加了无线通讯功能，可以直接与公用移动通信基站连接或组成内部无线局域网。

（3）本实用新型外观小巧，集成化程度高；主体模块只占用2p微型断路器位置，就集成了电能监测、温度监测、直流漏电监测、开关量输入、开关量输出、rs485有线通讯等功能，与使用普通计量仪表和温湿度监测装置相比，集成度高、安装方便、模块体积小，成本低等优点。

（4）本实用新型配置灵活，配备一个无线扩展模块，可以根据客户的需求选择无线通讯方式，包括2g、4g、nb-iot、lora，既可以直接与公用移动通信基站通讯，基站向云端或者本地服务器直接通讯，也可以用lora通讯组成局域网，不需要再使用网关、客户端服务器等设备，降低成本。

（5）本实用新型可以与触摸屏组成控制系统；可以通过网口与触摸屏连接通讯，装置与装置之间通过手拉手方式两两连接，与触摸屏组成一种有线连接方式的小系统；触摸屏可以展示采集到的各种数据，也可以下发各种控制命令。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的功能组成框图。

图3为本实用新型的整体应用示意图。

图4为本实用新型的lora组网示意图。

图5为本实用新型的rs485组网示意图。

其中：

主体模块1、霍尔传感器模块2、外扩微功率无线模块3、显示器模块4。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1：

参见图1至图5，图1绘制了本实用新型的结构示意图。如图所示，本实用新型涉及的一种用于低压直流小母线的智能监控装置，它包括主体模块1和霍尔传感器模块2；

所述主体模块1包括计量单元、开关量输入输出单元、漏电流检测单元、温度检测单元、mcu、状态指示灯、蜂鸣器报警和通讯，主体模块1的计量单元从直流母线槽取得电压信号和电源；开关量输入输出单元为4路干接点输入和2路继电器输出，继电器输出可根据客户要求配置。

所述霍尔传感器模块2包括三个霍尔传感器和连接线，霍尔传感器可以是穿心式、开口式等多种外型；霍尔传感器从母线槽采集电流信号，然后通过rj11（电话口）接入主体模块1的计量单元，电压电流信号经过计量单元中rn7302芯片处理后，将数据通过spi传递给mcu。

mcu通过漏电流检测单元和温度检测单元采集现场漏电流和温度数据，并控制指示灯工作；主体模块1通过rj45接口与外部监控主机进行数据交换，当线路温度过高或监测的电压电流数据异常时驱动蜂鸣器进行报警。

以上，主体模块1和霍尔传感器模块2可完成交流母线始端箱和插接箱中的大部分功能，保证母线槽的可靠运行。

为进一步简化现场布线，所述主体模块1连接外扩微功率无线模块3，外扩微功率无线模块3的大小只有1p，可选用lora、4g等功能，该模块为可选模块。主体模块1通过插针为外扩微功率无线模块3提供电源，并通过外扩微功率无线模块3以无线的方式与外部监控主机进行数据交换，省去rj45处的有线连接。若客户现场改造时，发生已经安装主体模块1，且主体模块1旁没预留外扩微功率无线模块3的空间，可通过主体模块1的rj45连接外扩微功率无线模块3，同样可以实现无线数据传输。

所述主体模块1通过rj45连接显示器模块4，为主体模块1配置参数，显示器模块4为可选模块，有4位数码管、按键等；简化客户现场的调试检验，也可以实时显示电压电流数据，便于现场监测检修。

主体模块1和显示器模块4都有一进一出两个rj45接口，方便组网手拉手接线，使现场的接线更加美观、整齐。

只选择主体模块1和霍尔传感器模块2就可以组成一套体积最小、成本最低的智能监控装置，主体模块只占用2p断路器位置，互感器根据客户需求选择。若4个模块都选择，可组成完整的智能监控装置，提供更人性化的使用方案，进一步简化现场布线。本实用新型能够随意组合，实现成套化，减小使用空间，使客户以较低的成本获得更多的功能服务；同时，可扩展模块的使用，可以更好的满足不同要求下的使用，更好的满足市场需求。

选择多个主体模块1、多个霍尔传感器模块2和触摸屏就可以组成一套体积最小、功能齐全的母线管理系统，配置灵活，接线方便，便于运维人员管理。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。