基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，尤其涉及的是一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的不斷增加，機(jī)房環(huán)境以及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的重要性尤為突出。而目前多數(shù)機(jī)房監(jiān)測與運(yùn)維管理依舊通過人工定時(shí)巡檢來實(shí)現(xiàn)，使得機(jī)房管理人員不能及時(shí)了解掌握機(jī)房內(nèi)環(huán)境狀態(tài)以及設(shè)備運(yùn)行情況，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)施因機(jī)房監(jiān)測與設(shè)備監(jiān)測不到位引起的網(wǎng)絡(luò)通信故障時(shí)有發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括上位機(jī)、中繼器和采集器，該上位機(jī)和該采集器通過該中繼器無線通訊，該采集器包括殼體和內(nèi)置于殼體中的溫濕度采集電路、電流采集電路、電壓采集電路、單片機(jī)控制電路、無線傳輸接口電路、網(wǎng)絡(luò)傳輸電路和為上述電路供電的電源電路，該單片機(jī)控制電路為單片機(jī)芯片及其外圍電路組成的嵌入式系統(tǒng)，該溫濕度采集電路包括DHT22數(shù)字溫濕度傳感器、其通過I位雙向單總線接口與單片機(jī)芯片連接；該電流采集電路包括LTC1996采集芯片及其外圍電路，其信號輸出端與單片機(jī)芯片的具有A/D轉(zhuǎn)換功能的第一 I/O接口連接。
[0005]該網(wǎng)絡(luò)傳輸電路為基于POE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸電路，通過TCP/IP芯片將網(wǎng)絡(luò)傳輸信號轉(zhuǎn)換為TTL信號與單片機(jī)芯片的串口連接，且POE電源分離器經(jīng)整流橋整流后的48V直流電源與LM2576開關(guān)電源管理芯片的電源輸入端相連，通過電源管理芯片將電源轉(zhuǎn)換為5V直流電源為采集器供電。
[0006]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的單片機(jī)芯片為STC12C5A60S2單片機(jī)。
[0007]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，該無線傳輸接口電路包括JTT-433-UDI嵌入式微功率UART接口透明傳輸電路。
[0008]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置通過溫濕度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器實(shí)時(shí)采集機(jī)房內(nèi)環(huán)境狀況、設(shè)備用電狀況以及設(shè)備的開啟狀況，并通過無線自組網(wǎng)方式或者具有POE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，把獲得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，由服務(wù)器把相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以及預(yù)警功能。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2是圖1中的采集器的單片機(jī)控制電路原理圖。
[0011]圖3圖1中的采集器的電流采集電路原理圖。
[0012]圖4圖1中的采集器的POE通信接口電路原理圖。
[0013]圖5圖1中的采集器的無線傳輸接口電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0015]參見圖1，一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括上位機(jī)1，中繼器2和采集器3。上位機(jī)I和采集器3通過中繼器2無線通訊連接。采集器3包括殼體和內(nèi)置于殼體中的溫濕度采集電路31、電流采集電路32、電壓采集電路33、單片機(jī)控制電路34、無線傳輸接口電路36、網(wǎng)絡(luò)傳輸電路35和為上述電路供電的電源電路36。
[0016]單片機(jī)控制電路為單片機(jī)芯片及其外圍電路組成的嵌入式系統(tǒng)，溫濕度采集電路包括DHT22數(shù)字溫濕度傳感器、其通過I位雙向單總線接口與單片機(jī)芯片連接。電流采集電路包括LTC1996采集芯片及其外圍電路，其信號輸出端與單片機(jī)芯片的具有A/D轉(zhuǎn)換功能的第一 I/O接口連接。
[0017]參見圖2，機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置的采集器的單片機(jī)控制電路采用宏晶公司低功耗芯片STC12C5A60S2單片機(jī)為嵌入式微處理器，該處理器采用一個(gè)時(shí)鐘周期指令，是普通單片機(jī)運(yùn)行速度的8?12倍，而且處理器自帶八通道十位高速A/D轉(zhuǎn)換端口，每秒轉(zhuǎn)化達(dá)25萬次，所以無需外加A/D轉(zhuǎn)換電路，降低了電路設(shè)計(jì)的難度；其次，片內(nèi)含62K字節(jié)flash可連續(xù)擦除10萬次以上，并有1280字節(jié)的片內(nèi)RAM，這些對程序的存儲都是有力的保障。由于其具有較多的I/O 口、雙硬件串口，低功耗以及片內(nèi)集成8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換電路，使其能更好的控制外圍設(shè)備并進(jìn)行多種方式的串口通信。
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，溫濕度采集電路31采用DHT22數(shù)字溫濕度傳感器，本傳感器采用數(shù)字輸出方式與單片機(jī)芯片通信，并且本傳感器內(nèi)部含有已校準(zhǔn)的單元，當(dāng)采集完成之后，傳感器自帶的處理器會對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)和CRC校驗(yàn)。DHT22應(yīng)用專用的數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保在長期使用過程中具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。本傳感器包括一個(gè)極其靈敏的電容式濕度感應(yīng)元件和一個(gè)NTC測溫元件。每個(gè)DHT22傳感器在出廠之前都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。相關(guān)校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存儲在傳感器自身所帶的處理器的系統(tǒng)中，當(dāng)傳感器處理一次溫濕度數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)會自動調(diào)用存儲在系統(tǒng)中的校驗(yàn)數(shù)據(jù)。DHT22溫濕度傳感器的另一大特點(diǎn)是具有單總線傳輸協(xié)議，搭建外圍電路是只需要一個(gè)電源線，一個(gè)數(shù)據(jù)線和一個(gè)地線。
[0019]參見圖3，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，電流采集電路32采用凌特公司生產(chǎn)的LTC1996作為電流采集與調(diào)整芯片。通過電流傳感器把采集到的電流加載到Rl兩端使電流流過R1，在Rl兩端會形成壓差，由此在管腳2(INl)與管腳3(IN2)之間形成差動輸入電壓，經(jīng)過LTC1996內(nèi)部自帶的轉(zhuǎn)移函數(shù)計(jì)算，在腳5 (Vout)輸出一個(gè)與輸入電壓對應(yīng)的輸出電壓值，把得到的電壓值接在處理器的A/D端口，經(jīng)過處理芯片自帶的A/D轉(zhuǎn)換電路，得到對應(yīng)的數(shù)字信號，機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置可實(shí)時(shí)了解到Rl兩端輸入的電壓值，并根據(jù)電流互感器倍率和Rl阻值的大小，最終確定當(dāng)前電流的實(shí)際值。
[0020]參見圖4，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)傳輸電路35采用為基于POE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸電路，圖4中TCP/IP模塊是現(xiàn)有的集成模塊，主要功能是把通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘栟D(zhuǎn)換為TTL信號，直接和控制器的串口相連。整流橋?yàn)镻OE電源分離器的設(shè)計(jì)。圖4中的P1-2和P3-6為傳輸變壓器的1、2線對和3、6線對接入點(diǎn)的中央抽頭。應(yīng)用數(shù)據(jù)管腳供電時(shí)，電源分離器從P1-2和P3-6端口把電源分離出來，不影響數(shù)據(jù)的傳輸，在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。在應(yīng)用空閑管腳供電時(shí)，4、5腳連接為正極，7、8腳連接為負(fù)極，利用電源分離器直接可以把電源取出。在經(jīng)過電源分離器把電源分離出來之后，再由電源管理芯片把分離出的電源穩(wěn)壓到電源電路。電源電路的接入端和經(jīng)過POE系統(tǒng)分離并整流之后的48V直流電源相連接，電源電路輸出端與LM2576開關(guān)電源管理芯片電源接入端相連接，通過電源管理芯片把輸入電源轉(zhuǎn)換為的5V直流電源，為采集器供電。
[0021]參見圖5，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，無線傳輸接口電路采用JTT-433-UDI嵌入式微功率UART接口透明傳輸電路，無線傳輸接口電路通信頻率可在400MHZ到480MHZ之間隨意設(shè)定，可以超低功耗和自休眠，中斷喚醒等特點(diǎn)，在沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)系統(tǒng)能自動進(jìn)入休眠模式，當(dāng)接收到傳輸中斷之后會自動喚醒，無需外部軟件和硬件參與，使得在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)無需過多考慮其與主系統(tǒng)之間的硬件和軟件設(shè)置，只需要分配一個(gè)串口與無線傳輸接口電路相連。該無線傳輸接口電路采用高性能的無線射頻IC的一款具有前向糾錯(cuò)能力的無線通信模塊，可在線修改串口速率，發(fā)射功率等各種參數(shù)。該無線傳輸接口電路具有很強(qiáng)的抗干擾能力，靈敏度高，體積小，功耗低，傳輸距離遠(yuǎn)。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于:包括上位機(jī)、中繼器和采集器，該上位機(jī)和該采集器通過該中繼器無線通訊，該采集器包括殼體和內(nèi)置于殼體中的溫濕度采集電路、電流采集電路、電壓采集電路、單片機(jī)控制電路、無線傳輸接口電路、網(wǎng)絡(luò)傳輸電路和為上述電路供電的電源電路，該單片機(jī)控制電路為單片機(jī)芯片及其外圍電路組成的嵌入式系統(tǒng)，該溫濕度采集電路包括DHT22數(shù)字溫濕度傳感器、其通過I位雙向單總線接口與單片機(jī)芯片連接；該電流采集電路包括LTC1996采集芯片及其外圍電路，其信號輸出端與單片機(jī)芯片的具有A/D轉(zhuǎn)換功能的第一 I/O接口連接； 該網(wǎng)絡(luò)傳輸電路為基于POE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸電路，通過TCP/IP芯片將網(wǎng)絡(luò)傳輸信號轉(zhuǎn)換為TTL信號與單片機(jī)芯片的串口連接，且POE電源分離器經(jīng)整流橋整流后的48V直流電源與LM2576開關(guān)電源管理芯片的電源輸入端相連，通過電源管理芯片將電源轉(zhuǎn)換為5V直流電源為采集器供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的單片機(jī)芯片為STC12C5A60S2單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于:該無線傳輸接口電路包括JTT-433-UDI嵌入式微功率UART接口透明傳輸電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括上位機(jī)、中繼器和采集器，該上位機(jī)和該采集器通過該中繼器無線通訊。該采集器包括殼體和內(nèi)置于殼體中的溫濕度采集電路、電流采集電路、電壓采集電路、單片機(jī)控制電路、無線傳輸接口電路、網(wǎng)絡(luò)傳輸電路和為上述電路供電的電源電路。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用該裝置，機(jī)房管理人員能實(shí)時(shí)并直觀地了解當(dāng)前機(jī)房內(nèi)環(huán)境溫濕度以及設(shè)備的運(yùn)行情況。通過把環(huán)境狀況監(jiān)測系統(tǒng)并入整個(gè)機(jī)房安全運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)中，機(jī)房管理人員更好的掌握機(jī)房安全運(yùn)營狀況。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN204330012
【申請?zhí)枴緾N201420738289
【發(fā)明人】楊連營, 劉輝舟, 汪文杰, 謝安兵, 丁暉, 汪勝利
【申請人】國網(wǎng)安徽省電力公司銅陵供電公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月1日