本實用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心電能監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的部署，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設(shè)備眾多，規(guī)模龐大，要保證設(shè)備的正常工作，數(shù)據(jù)中心需要消耗大量的電能，但由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的制冷能耗和各設(shè)備服務(wù)器的計算能耗存在著很大的浪費(fèi)，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心內(nèi)大量電能的流失。如何降低數(shù)據(jù)中心內(nèi)的電能消耗，節(jié)省數(shù)據(jù)中心內(nèi)的電能，構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)得到了越來越廣泛的關(guān)注。要為數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各用電設(shè)備制定合理的節(jié)能措施，需要準(zhǔn)確的了解和掌握數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的電能消耗狀況。目前，公知的數(shù)據(jù)中心電能監(jiān)測系統(tǒng)通常是對整個數(shù)據(jù)中心的電能消耗進(jìn)行計量和監(jiān)測，而沒有對數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的電能消耗進(jìn)行計量和監(jiān)測，通過系統(tǒng)無法了解和掌握數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的電能消耗狀況，不能根據(jù)各用電設(shè)備的電能消耗來制定有效的節(jié)能措施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心電能監(jiān)測系統(tǒng)的不足，本實用新型提供了一種數(shù)據(jù)中心電能監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，系統(tǒng)不僅能通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，同時還能對數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的電能消耗做準(zhǔn)確的計量和監(jiān)測。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種數(shù)據(jù)中心電能監(jiān)測系統(tǒng)由電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、路由器、協(xié)調(diào)器和監(jiān)控終端組成。

所述的電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)由CC2530芯片、電能消耗計量電路，電壓檢測電路、電流檢測電路、鍵盤、繼電器控制電路、插座、顯示器和聲光報警電路組成。

其中，電能消耗計量電路用于對數(shù)據(jù)中心內(nèi)用電設(shè)備的電能消耗做計量，電能消耗計量電路通過CC2530芯片的I/O口與CC2530芯片連接。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各用電設(shè)備分別通過電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中的插座與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)連接，電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過電能消耗計量電路對與之相連的用電設(shè)備的電能消耗做計量，并且將用電設(shè)備的電能消耗通過顯示器顯示出來，同時通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將用電設(shè)備的電能消耗傳送給監(jiān)控終端。

電壓檢測電路用于實時檢測與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連的用電設(shè)備的工作電壓，電壓檢測電路通過CC2530芯片的I/O口與CC2530芯片連接。電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過電壓檢測電路對與之相連的用電設(shè)備的工作電壓做實時檢測，并將檢測到的工作電壓通過顯示器顯示出來，同時通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將用電設(shè)備的工作電壓傳送給監(jiān)控終端。

電流檢測電路用于實時檢測與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連的用電設(shè)備的工作電流，電流檢測電路通過CC2530芯片的I/O口與CC2530芯片連接。電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過電流檢測電路對與之相連的用電設(shè)備的工作電流做實時檢測，并將檢測到的工作電流通過顯示器顯示出來，同時通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將用電設(shè)備的工作電流傳送給監(jiān)控終端。

鍵盤為4×4的矩陣鍵盤，鍵盤分別與CC2530芯片的8個I/O口連接。由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備眾多，用電設(shè)備的數(shù)量、用電設(shè)備的型號存在可變性，同時與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)連接的用電設(shè)備也非固定不變的。為了方便對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行管理，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的所有用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編號，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的每個用電設(shè)備都分配有一個唯一的設(shè)備編號。當(dāng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的插座連接后，管理員可以通過鍵盤輸入該用電設(shè)備的設(shè)備編號并通過鍵盤控制設(shè)備通電。

繼電器控制電路用于控制電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中插座的通電/斷電，繼電器控制電路通過CC2530芯片的I/0口與CC2530芯片連接。電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過繼電器控制電路控制插座的通電/斷電來實現(xiàn)對用電設(shè)備通電/斷電的控制。

顯示器采用LCD液晶顯示器，LCD液晶顯示器通過CC2530芯片的I/O口與CC2530芯片連接。LCD液晶顯示器用于顯示電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息，例如，可以通過LCD液晶顯示器顯示用電設(shè)備的電能消耗、工作電壓、工作電流和報警信息等。

聲光報警電路由發(fā)光二極管、蜂鳴器和其它的外圍電路組成，發(fā)光二極管和蜂鳴器通過CC2530芯片的I/0口與CC2530芯片連接。當(dāng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備其工作電壓或工作電流出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)通過聲光報警電路發(fā)出聲光報警信號，提醒管理員與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連的用電設(shè)備的工作電壓或工作電流異常，管理員可以根據(jù)報警信號及時采取相應(yīng)的處理措施。

所述的路由器分別通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器進(jìn)行連接和通信。路由器采用CC2530芯片。

所述的協(xié)調(diào)器通過串口與監(jiān)控終端進(jìn)行連接和通信，協(xié)調(diào)器和路由器之間通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接和通信，協(xié)調(diào)器采用CC2530芯片。

所述的監(jiān)控終端為PC機(jī)，監(jiān)控終端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接和通信。系統(tǒng)可以通過監(jiān)控終端對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控，在監(jiān)控終端保存有數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的設(shè)備編號、額定功率、額定工作電壓、額定工作電流和電能消耗等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備在第一次使用時，需要通過監(jiān)控終端對其進(jìn)行注冊，將用電設(shè)備的設(shè)備編號、額定功耗、額定工作電壓和額定工作電流等數(shù)據(jù)輸入保存到監(jiān)控終端。監(jiān)控終端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)中心內(nèi)各電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)傳送給它的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、更新、存儲和顯示，如果數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備其工作電壓或工作電流出現(xiàn)異常，則監(jiān)控終端在監(jiān)控界面發(fā)出設(shè)備故障報警信號，并通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)給相應(yīng)的電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信息，切斷用電設(shè)備的供電。通過監(jiān)控終端的監(jiān)控界面，可實時查看數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的工作狀態(tài)和電能消耗等，并且能對各用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

本實用新型的有益效果是：系統(tǒng)能對數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的電能消耗進(jìn)行準(zhǔn)確的計量和統(tǒng)計，管理員可以根據(jù)用電設(shè)備的電能消耗狀況，制定合理的節(jié)能措施，達(dá)到節(jié)能減排的目的；系統(tǒng)能通過監(jiān)控終端和Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，操作方便；系統(tǒng)能對數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的工作電壓和工作電流進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)用電設(shè)備的工作電壓或工作電流出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)切斷用電設(shè)備的供電，同時發(fā)出設(shè)備故障報警信號，提醒管理員數(shù)據(jù)中心內(nèi)有用電設(shè)備出現(xiàn)異常，管理員可以根據(jù)報警信號及時采取相應(yīng)的處理措施。

附圖說明

附圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

附圖2是本實用新型的電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1、附圖2和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步的說明：

如附圖1所示，一種數(shù)據(jù)中心電能監(jiān)測系統(tǒng)包括電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、路由器、協(xié)調(diào)器和監(jiān)控終端。電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與路由器進(jìn)行連接和通信，路由器通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)分別與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器進(jìn)行連接和通信，協(xié)調(diào)器通過串口與監(jiān)控終端進(jìn)行連接和通信。

如附圖2所示，電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括CC2530芯片、電能消耗計量電路、電壓檢測電路、電流檢測電路、鍵盤、繼電器控制電路、插座、顯示器和聲光報警電路。電能消耗計量電路，電壓檢測電路、電流檢測電路、鍵盤、繼電器控制電路、顯示器和聲光報警電路分別通過CC2530芯片的I/O口與CC2530芯片連接。

工作過程為：當(dāng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備在第一次使用時，管理員需要通過監(jiān)控終端對用電設(shè)備進(jìn)行注冊，將該設(shè)備的設(shè)備編號、額定功率、額定工作電壓、額定工作電流等數(shù)據(jù)保存到監(jiān)控終端。當(dāng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中的插座連接后，管理員通過電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中的鍵盤輸入該用電設(shè)備的設(shè)備編號并通過鍵盤控制用電設(shè)備通電，用電設(shè)備通電后，電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)將該用電設(shè)備的設(shè)備編號通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控終端，監(jiān)控終端接收數(shù)據(jù)并將該設(shè)備的額定功率、額定工作電壓、額定工作電流、電能消耗等數(shù)據(jù)傳回給電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)對用電設(shè)備的電能消耗進(jìn)行計量，同時對用電設(shè)備的工作電壓和工作電流進(jìn)行檢測。電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將用電設(shè)備的電能消耗、工作電壓和工作電流等數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控終端，同時通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)接收監(jiān)控終端發(fā)送給它的數(shù)據(jù)。通過電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中的顯示器，可以實時查看到與電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連的用電設(shè)備的工作電壓、工作電流、額定功率、電能消耗等數(shù)據(jù)。

在監(jiān)控終端保存有數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的設(shè)備編號、電能消耗、額定功率、額定工作電壓和額定工作電流等數(shù)據(jù)，管理員可以通過監(jiān)控終端對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控。監(jiān)控終端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)中心內(nèi)各電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)傳送給它的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、更新、存儲和顯示，如果數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備其工作電壓或工作電流出現(xiàn)異常，則監(jiān)控終端在監(jiān)控界面發(fā)出設(shè)備故障報警信號并通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)給相應(yīng)的電能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信息，切斷設(shè)備的供電。通過監(jiān)控終端的監(jiān)控界面，可實時查看數(shù)據(jù)中心內(nèi)各用電設(shè)備的工作狀態(tài)和電能消耗，并且能對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控。