电力通信机房动力环境监控系统的制作方法

1.本实用新型属于电力通信技术领域，具体涉及一种电力通信机房动力环境监控系统。


背景技术：

2.电力通信机房动力环境包含机房高低压配电、电源、蓄电池、ups、空调等设备，以及温度、湿度、水浸、烟感、门禁、图像等环境状态。一旦机房动力环境和设备出现故障或灾害，将会危及通信机房的安全正常运行。因此，需要对电力通信机房动力环境状态进行实时监控。
3.现有的电力通信机房动力环境状态监控系统，只能对单路信号进行监控；因此，当需要对多种动力环境参数进行监控时，需要布置多个监控系统，既增大布置成本，增大施工复杂度，又导致监控环境布线复杂，系统的可扩展性和传感器布置的灵活性差，后期维护困难。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种电力通信机房动力环境监控系统，可有效解决上述问题。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.本实用新型提供一种电力通信机房动力环境监控系统，包括：监控模块和监控主机；
7.所述监控模块的设置数量为多个，布置于电力通信机房动力环境；各个所述监控模块与所述监控主机通信连接；
8.其中，每个所述监控模块包括第一rs485接口、第一com口、电平转换芯片、usb接口、主处理器、硬盘、存储器sdram、存储卡和以太网接口；所述第一rs485接口的设置数量为多个，每个所述第一rs485接口的一端与多个监测量采集传感器连接；每个所述第一rs485接口的另一端通过一个所述第一com 口，连接到所述电平转换芯片的一端；所述电平转换芯片的另一端通过所述usb 接口连接到所述主处理器；
9.所述主处理器分别与所述硬盘、所述存储器sdram、所述存储卡和所述以太网接口连接；其中，所述主处理器通过所述以太网接口，与所述监控主机连接。
10.优选的，每个所述监测量采集传感器包括：若干个监测量采集通道、多路模拟开关、ad转换器、cpu、锁存器、第二rs485接口和第二com口；
11.所述多路模拟开关具有多路进口和一路出口；每路进口与一个所述监测量采集通道连接；所述多路模拟开关的出口，通过所述ad转换器，连接到所述cpu；所述cpu的控制端，通过所述锁存器与所述多路模拟开关的控制端连接，用于对所述多路模拟开关的当前通道进行控制；
12.所述cpu的输出端连接多个所述第二com口；每个所述第二com口与一个所述第二
rs485接口的一端连接；所述第二rs485接口的另一端，连接到对应的一个所述第一rs485接口。
13.优选的，所述监测量采集通道包括串联的交流/直流变送器、凤凰端子和稳压二极管。
14.优选的，所述多路模拟开关采用6路模拟开关cd4067。
15.优选的，所述锁存器采用74hc573锁存器。
16.优选的，所述cpu直接与温湿度采集模块连接。
17.优选的，所述第一rs485接口包括第一rs485接口板和第一保护电路；所述第二rs485接口包括第二rs485接口板和第二保护电路；
18.所述第二com口与所述第二rs485接口板的一端连接；所述第二rs485接口板的另一端与所述第二保护电路的一端连接；所述第二保护电路的另一端与传输线的一端连接；所述传输线的另一端连接到所述第一保护电路的一端；所述第一保护电路的另一端连接到所述第一rs485接口板的一端；所述第一rs485接口板的另一端与所述第一com口连接。
19.优选的，所述第一保护电路和所述第二保护电路的结构相同，均包括：在 rs485接口板的rs485a线和rs485b线之间，依次并联气体放电管、瞬态抑制电路和匹配电阻；其中，在匹配电阻和瞬态抑制电路之间的rs485a线和rs485b 线，各串接过流保护电路；在匹配电阻和rs485接口板之间的rs485a线上串联上拉电阻；在匹配电阻和rs485接口板之间的rs485b线，串接下拉电阻。
20.本实用新型提供的电力通信机房动力环境监控系统具有以下优点：
21.(1)基于分布式架构原理，可将监控模块任意分布在目标环境中，采集电力通信机房动力环境中各类环境信息，最终将采集信息集中传送给监控主机，对监控系统的整体监控更稳定更全面，同时分布式监控模块更灵活，对通信机房内各个通信设备的正常工作提供了有利保障。
22.(2)一个监控模块可连接多个监测量采集通道，具有监测量采集传感器接入灵活，系统整体布线简单的优点，从而降低的布置成本，降低设备维护难度，提高系统的扩展性。
附图说明
23.图1为本实用新型提供的电力通信机房动力环境监控系统的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型提供的监测量采集传感器的结构示意图；
25.图3为本实用新型提供的rs485接口的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.本实用新型提供一种电力通信机房动力环境监控系统，通过监控量分布式架构，一个监控模块可连接多个监测量采集传感器，具有监测量采集传感器接入灵活，系统整体布线简单的优点，从而降低的布置成本，降低设备维护难度，提高系统的扩展性。
28.参考图1，电力通信机房动力环境监控系统包括：监控模块和监控主机；
29.监控模块的设置数量为多个，直接布置于电力通信机房动力环境；各个监控模块与监控主机通信连接；
30.其中，每个监控模块可采用48v供电的方式，包括第一rs485接口、第一com 口、电平转换芯片、usb接口、主处理器、硬盘、存储器sdram、存储卡和以太网接口；第一rs485接口的设置数量为多个，每个第一rs485接口的一端与多个监测量采集传感器连接；每个第一rs485接口的另一端通过一个第一com口，连接到电平转换芯片的一端；电平转换芯片的另一端通过usb接口连接到主处理器；电平转换芯片可以采用ft4232h电平转换芯片，用于实现usb信号和串口信号之间的转换。其中，图1中，第一rs485接口共显示出来4个，分别为： rs485_11、rs485_12、rs485_13和rs485_14。
31.主处理器分别与硬盘、存储器sdram、存储卡和以太网接口连接；
32.主处理器通过以太网接口，与监控主机连接。
33.其原理为：各个第一rs485接口与监测量采集传感器连接，用于接收监测量采集传感器采集到的监测信号，并通过第一com口和电平转换芯片后，再通过usb接口传输给主处理器；主处理器可将采集到的监测信号通过存储器存储，或者，通过以太网接口，传输给监控主机。
34.实际应用中，还包括以下设计：
35.主处理器配置四个串口和一个以太网接口，以太网接口通过idc50的插针引到底板上，串口通过扁平线连接到机壳上。底板上的电源由3块带隔离的电源模块组成。一块lda25
‑
48t5
‑
15，用于给底板上的芯片和核心板供电，一块 lda25
‑
48d12，用于给外接的传感器供电，一块lda16
‑
48s12，用于给遥控输出供电。
36.因此，监控模块布置在目标环境中，通过监控模块采集多种指定的动力环境量，并将采集的信息集中传送给监控主机，从而实现监控主机集中监管各监控模块的功能。其中，多种指定的动力环境量，包括多种遥测量或遥信量，包括但不限于：直流采集传感模块、交流采集传感模块、模拟量采集传感模块、温湿度采集传感模块、水浸监测传感模块等。
37.其中，每个监测量采集传感器的结构如图2所示，包括：若干个监测量采集通道、多路模拟开关、ad转换器、cpu、锁存器、第二rs485接口和第二com 口；
38.多路模拟开关具有多路进口和一路出口；例如，多路模拟开关采用6路模拟开关cd4067，每路进口与一个监测量采集通道连接；多路模拟开关的出口，通过ad转换器，连接到cpu；cpu的控制端，通过锁存器与多路模拟开关的控制端连接，用于对多路模拟开关的当前通道进行切换控制；
39.cpu的输出端连接多个第二com口；每个第二com口与一个第二rs485接口的一端连接；第二rs485接口的另一端，连接到对应的一个第一rs485接口。
40.作为一种具体实现方式，监测量采集通道包括串联的交流/直流变送器、凤凰端子和稳压二极管。其中，凤凰端子采用5.08凤凰端子；稳压二极管采用5v 的稳压二极管；锁存器采用74hc573锁存器。另外，cpu还可以直接与温湿度采集模块连接，接收温湿度采集模块采集到的温湿度参数。
41.图2中，第二rs485接口共显示出来两个，分别为：rs485_21、rs485_22。
42.另外，本技术中，第一rs485接口包括第一rs485接口板和第一保护电路；第二rs485接口包括第二rs485接口板和第二保护电路；
43.第二com口与第二rs485接口板的一端连接；第二rs485接口板的另一端与第二保护电路的一端连接；第二保护电路的另一端与传输线的一端连接；传输线的另一端连接到第一保护电路的一端；第一保护电路的另一端连接到第一 rs485接口板的一端；第一rs485接口板的另一端与第一com口连接。
44.其中：如图3所示，第一保护电路和第二保护电路的结构相同，均包括：在rs485接口板的rs485a线和rs485b线之间，依次并联气体放电管、瞬态抑制电路和匹配电阻；其中，在匹配电阻和瞬态抑制电路之间的rs485a线和 rs485b线，各串接过流保护电路；在匹配电阻和rs485接口板之间的rs485a 线上串联上拉电阻；在匹配电阻和rs485接口板之间的rs485b线，串接下拉电阻。其中，通过上拉电阻、下拉电阻，通过一个低电平起始位实现握手；为防止干扰信号误触发而产生跳变，连接匹配电阻以减少不匹配而引起的反射、吸收噪声，有效抑制噪声，不被瞬间的信号干扰。通过过流保护，瞬态抑制和气体放电管，以消除线路浪涌干扰，防止强电磁(雷电)冲击。
45.通过对rs485接口增加保护电路，实现防雷和抗干扰的设计，保证信号传输的准确性。
46.本实用新型提供一种电力通信机房动力环境监控系统，其工作原理为：
47.对于每个监控模块，采用以下方式实现监测参数的采集：
48.参考图2，cpu通过锁存器对多路模拟开关进行切换控制，每当切换到一个通道时，交流/直流变送器采集到的监测信号，通过稳压二极管稳压后，通过多路模拟开关，再通过ad转换器进行模数转换，然后到达cpu；cpu将监测信号通过第二com口、第二rs485接口的rs485接口板以及其保护电路，进而防雷和抗干扰处理，然后通过传输线，到达图1所示的第一rs485接口；
49.监测信号首先通过第一rs485接口的保护电路处理，然后通过第一rs485接口的接口电路板，再通过第一com口、电平转换芯片、usb接口后，到达主处理器，主处理器进行本地存储，以及，通过以太网接口进行传输。
50.本实用新型提供的一种电力通信机房动力环境监控系统，具有以下优点：
51.(1)基于分布式架构原理，可将监控模块任意分布在目标环境中，采集电力通信机房动力环境中高低压配电、电源、蓄电池、ups、空调等设备，以及温度、湿度、水浸、烟感、门禁、图像等各类环境信息，最终将采集信息集中传送给监控主机，对监控系统的整体监控更稳定更全面，同时分布式监控模块更灵活，对通信机房内各个通信设备的正常工作提供了有利保障。
52.(2)一个监控模块可连接多个监测量采集通道，具有监测量采集传感器接入灵活，系统整体布线简单的优点，从而降低的布置成本，降低设备维护难度，提高系统的扩展性。
53.(3)rs485接口配置保护电路，提高采集信号传输的质量。
54.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。