安科瑞智能小母線監(jiān)控裝置在某電信數(shù)據(jù)機(jī)房的應(yīng)用

　　【摘要】介紹了安科瑞智能母線監(jiān)控系統(tǒng)在某電信數(shù)據(jù)機(jī)房中的應(yīng)用情況，展示了安科瑞智能母線監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端母線的應(yīng)用可能性。

　　【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心;母線監(jiān)控系統(tǒng);始端箱;插接箱;

　　一、項(xiàng)目概述

　　傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心根據(jù)不同負(fù)荷容量選用 35kV 或者 10kV 作為進(jìn)線，根據(jù)不同等級(jí)配置單路或者雙路變壓器及 UPS，為 IT 設(shè)備供電，而制冷和輔助設(shè)備一般會(huì)有單獨(dú)的配電回路。UPS 配電后端的設(shè)備，我們稱之為數(shù)據(jù)中心末端配電。

　　隨著數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)大功率，高可靠，模塊化的需求日益加劇，機(jī)房末端母線產(chǎn)品，逐漸為更多客戶所接受。

　　機(jī)房末端母線產(chǎn)品，具有電流小、插接方便、智能化程度高等特點(diǎn)，即插式插接箱給各個(gè)機(jī)柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)可設(shè)置監(jiān)測(cè)模塊，將數(shù)據(jù)上傳至動(dòng)環(huán)監(jiān)控中心。

　　我司在某電信數(shù)據(jù)中心大型母線方案中，根據(jù)客戶需求特殊定制方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)母線系統(tǒng)的整體監(jiān)控和報(bào)警記錄。通過我司工作人員以及多方工作人員的共同努力，順利地滿足了客戶需求、完善了用戶體驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目目標(biāo)。

　　二、應(yīng)用方案

　　本現(xiàn)場(chǎng)采用了四路母線供電的方案，此種方式采用 4 路母線架設(shè)在兩排微模塊機(jī)柜后上方，直接為下方PDU 配電。這樣每條母線負(fù)荷容量較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部署靈活。需要配置四個(gè)始端箱。

　　所以本方案利用觸摸屏的2條RS485總線將始端箱與插接箱數(shù)據(jù)集中監(jiān)控，然后通過網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)。一共4列母線槽(分別為1主1備，2主2備)，每列母線槽上插有4-5臺(tái)不等的插接箱。具體見下方示意圖。

　　AMB 智能母線交流監(jiān)控裝置是針對(duì)電力智能母線需求新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，該監(jiān)控裝置包括始端箱檢測(cè)模塊和插接箱檢測(cè)模塊兩部分。集成了常規(guī)電力參數(shù)的測(cè)量，以及電能監(jiān)測(cè)和考核管理，同時(shí)具有在線報(bào)警功能且能夠獨(dú)立運(yùn)行，脫離系統(tǒng)?？梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線接口溫度，配合 2 路 RJ45 通訊接口(1 進(jìn) 1 出)，采用 MODBUS-RTU協(xié)議可以方便可靠的將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至主控箱觸摸屏進(jìn)行集中監(jiān)控，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。智能母線監(jiān)控裝置具備接線靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，可以取代傳統(tǒng)的集中式列頭柜。

　　三、現(xiàn)場(chǎng)圖片

　　四、基本功能

　　4.1始端箱智能監(jiān)控的功能要求：

　　遙測(cè)：輸入分路的三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、有功電度、功率因數(shù)、諧波含量、

　　溫度(線纜/銅排連接處的實(shí)時(shí)運(yùn)行溫度);

　　遙信：輸入分路的過壓/欠壓，缺相,過流，頻率過高/過低,輸入分路的開關(guān)狀態(tài),具備電流、

　　功率需用量分析和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)的越限報(bào)警功能。

　　4.2插接箱智能監(jiān)控功能要求：

　　遙測(cè)：輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度、插接箱插腳處實(shí)時(shí)運(yùn)行溫度;

　　遙信：輸出分路的開關(guān)狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限報(bào)警功能。

　　4.3 概述

　　AMB 智能母線監(jiān)控裝置采用 Modbus-RTU 協(xié)議：“9600，8，1，n"，其中 9600 為默認(rèn)波特率，可通過通訊修改為 2400、4800、19200 等，參量地址見 7.5 通訊參量地址表;8 表示有 8 個(gè)數(shù)據(jù)位;n 表示無奇偶校驗(yàn)位;1 表示有 1 個(gè)停止位。

　　錯(cuò)誤檢測(cè)：CRC16(循環(huán)冗余校驗(yàn))

　　4.4 協(xié)議

　　當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)終端設(shè)備時(shí)，它通過一個(gè)簡(jiǎn)單的“端口"進(jìn)入被尋址到的設(shè)備，該設(shè)備去掉數(shù)據(jù)幀的“信封"(數(shù)據(jù)頭)，讀取數(shù)據(jù)，如果沒有錯(cuò)誤，就執(zhí)行數(shù)據(jù)所請(qǐng)求的任務(wù)，然后，它將自己生成的數(shù)據(jù)加入到取得的“信封"中，把數(shù)據(jù)幀返回給發(fā)送者。返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)中包含了以下內(nèi)容：終端從機(jī)地址(Address)、被執(zhí)行了的命令(Function)、執(zhí)行命令生成的被請(qǐng)求數(shù)據(jù)(Data)和一個(gè) CRC 校驗(yàn)碼(Check)。發(fā)生任何錯(cuò)誤都不會(huì)有成功的響應(yīng)，或者返回一個(gè)錯(cuò)誤指示幀。

　　4.5 錯(cuò)誤校驗(yàn)的方法

　　錯(cuò)誤校驗(yàn)(CRC)域占用兩個(gè)字節(jié)，包含了一個(gè) 16 位的二進(jìn)制值。CRC 值由傳輸設(shè)備計(jì)算出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設(shè)備在接受數(shù)據(jù)時(shí)重新計(jì)算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進(jìn)行比較，如果這兩個(gè)值不相等，就發(fā)生了錯(cuò)誤。

　　CRC 運(yùn)算時(shí)，首先將一個(gè) 16 位的寄存器預(yù)置為全 1，然后連續(xù)把數(shù)據(jù)幀中的每個(gè)字節(jié)中的 8 位與該寄存器的當(dāng)前值進(jìn)行運(yùn)算，僅僅每個(gè)字節(jié)的 8 個(gè)數(shù)據(jù)位參與生成 CRC，起始位和停止位以及可能使用的奇偶位都不影響 CRC。在生成 CRC 時(shí)，每個(gè)字節(jié)的 8 位與寄存器中的內(nèi)容進(jìn)行異或，然后將結(jié)果向低位移位，高位則用“0"補(bǔ)充，低位(LSB)移出并檢測(cè)，如果是 1，該寄存器就與一個(gè)預(yù)設(shè)的固定值(0A001H)進(jìn)行一次異或運(yùn)算，如果低位為 0，不作任何處理。

　　CRC 生成流程：

　　1)預(yù)置一個(gè) 16 位寄存器為 0FFFFH(全 1)，稱之為 CRC 寄存器。

　　2)把數(shù)據(jù)幀中的一個(gè)字節(jié)的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，結(jié)果存回 CRC 寄存器。

　　3)將 CRC 寄存器向右移一位，高位填 0，低位移出并檢測(cè)。

　　4)如果低位移出為 0：重復(fù)第 3 步(下一次移位);如果低位移出為 1：將 CRC 寄存器與一個(gè)預(yù)設(shè)固定值(0A001H)進(jìn)行異或運(yùn)算。

　　5)重復(fù)第 3 步和第 4 步直到 8 次移位。這樣就處理完了一個(gè)完整的 8 位。

　　6)重復(fù)第 2 步到第 5 步來處理下一個(gè) 8 位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。

　　7) CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。

　　此外還有一種利用查表計(jì)算 CRC 的方法，它的主要特點(diǎn)是計(jì)算速度快，但是表格需要較大的存儲(chǔ)空間，該方法此處不再贅述，請(qǐng)查閱相關(guān)資料。

　　技術(shù)參數(shù)

　　注：1.AMB：母線產(chǎn)品系列，100：用于始端箱，110：用于插接箱，120：用于測(cè)溫，A：交流系統(tǒng)，P1:獨(dú)立輔助電源供電。

　　2.可選配 AMB10 顯示器，顯示器分為前置網(wǎng)口 AMB10(F)和后置網(wǎng)口 AMB10(B&DZ)，自動(dòng)循環(huán)顯示電壓、電流參數(shù)。

　　3.帶 LORA 功能時(shí)，有外置吸盤天線，標(biāo)配線長 2 米。

　　4.溫度傳感器有圓孔 12mm，8mm 兩種，圓柱 6mm 一種，每種可分黃、綠、紅、黑四色。

　　五、觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)

　　5.1自定義回路數(shù)量和命名

　　此系統(tǒng)為一個(gè)4路的方案，整體分為2列，同時(shí)每列還有主路和備路。

　　原ABCD路名稱根據(jù)客戶需求定制為I主，I備，II主，II備，并且所有的報(bào)警信息也同步做修改，直觀地呈現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)布局。

　　5.2交直流混用配置

　　本次現(xiàn)場(chǎng)方案涉及到需要使用一個(gè)觸摸屏集中監(jiān)控一條直流母線+一條交流母線

　　直流

　　交流

　　5.3單三相投入配置

　　可以通過設(shè)置相位投入，實(shí)現(xiàn)只針對(duì)部分相位的監(jiān)控，防止誤報(bào)警，插接箱實(shí)際使用更靈活。

　　五、結(jié)語

　　隨著通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展以及近年來疫情等多方面因素的影響，在線業(yè)務(wù)成為了未來的趨勢(shì)，因此也給數(shù)據(jù)中心行業(yè)帶來了很多強(qiáng)烈的需求。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展建設(shè)將迎來高速發(fā)展，再加上國家政策給予的大力扶持，都為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展帶來了很大的優(yōu)勢(shì)。我司順應(yīng)時(shí)代浪潮推出了智能母線監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案。并且在此基礎(chǔ)上，也可根據(jù)客戶需求實(shí)現(xiàn)定制化的功能，以實(shí)現(xiàn)更直觀和完善的用電保障。

作者介紹：黃飛蓉，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事光儲(chǔ)充等研發(fā)與應(yīng)用；

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