基于物联网技术的机房环境状态监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境状态监测装置，尤其涉及的是一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置。
【背景技术】
[0002]随着网络设施的不断增加，机房环境以及设备状态监测的重要性尤为突出。而目前多数机房监测与运维管理依旧通过人工定时巡检来实现，使得机房管理人员不能及时了解掌握机房内环境状态以及设备运行情况，从而导致网络设施因机房监测与设备监测不到位引起的网络通信故障时有发生。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置，包括上位机、中继器和采集器，该上位机和该采集器通过该中继器无线通讯，该采集器包括壳体和内置于壳体中的温湿度采集电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机控制电路、无线传输接口电路、网络传输电路和为上述电路供电的电源电路，该单片机控制电路为单片机芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，该温湿度采集电路包括DHT22数字温湿度传感器、其通过I位双向单总线接口与单片机芯片连接；该电流采集电路包括LTC1996采集芯片及其外围电路，其信号输出端与单片机芯片的具有A/D转换功能的第一 I/O接口连接。
[0005]该网络传输电路为基于POE技术的网络传输电路，通过TCP/IP芯片将网络传输信号转换为TTL信号与单片机芯片的串口连接，且POE电源分离器经整流桥整流后的48V直流电源与LM2576开关电源管理芯片的电源输入端相连，通过电源管理芯片将电源转换为5V直流电源为采集器供电。
[0006]作为上述方案的进一步优化，所述的单片机芯片为STC12C5A60S2单片机。
[0007]作为上述方案的进一步优化，该无线传输接口电路包括JTT-433-UDI嵌入式微功率UART接口透明传输电路。
[0008]本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型的一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置通过温湿度传感器、电流传感器、电压传感器实时采集机房内环境状况、设备用电状况以及设备的开启状况，并通过无线自组网方式或者具有POE技术的网络传输方式，把获得的数据实时传输到后台服务器，由服务器把相关数据进行分析处理以及预警功能。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的基于物联网技术的机房环境状态监测装置的电路结构框图。
[0010]图2是图1中的采集器的单片机控制电路原理图。
[0011]图3图1中的采集器的电流采集电路原理图。
[0012]图4图1中的采集器的POE通信接口电路原理图。
[0013]图5图1中的采集器的无线传输接口电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0015]参见图1，一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置，包括上位机1，中继器2和采集器3。上位机I和采集器3通过中继器2无线通讯连接。采集器3包括壳体和内置于壳体中的温湿度采集电路31、电流采集电路32、电压采集电路33、单片机控制电路34、无线传输接口电路36、网络传输电路35和为上述电路供电的电源电路36。
[0016]单片机控制电路为单片机芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，温湿度采集电路包括DHT22数字温湿度传感器、其通过I位双向单总线接口与单片机芯片连接。电流采集电路包括LTC1996采集芯片及其外围电路，其信号输出端与单片机芯片的具有A/D转换功能的第一 I/O接口连接。
[0017]参见图2，机房环境状态监测装置的采集器的单片机控制电路采用宏晶公司低功耗芯片STC12C5A60S2单片机为嵌入式微处理器，该处理器采用一个时钟周期指令，是普通单片机运行速度的8?12倍，而且处理器自带八通道十位高速A/D转换端口，每秒转化达25万次，所以无需外加A/D转换电路，降低了电路设计的难度；其次，片内含62K字节flash可连续擦除10万次以上，并有1280字节的片内RAM，这些对程序的存储都是有力的保障。由于其具有较多的I/O 口、双硬件串口，低功耗以及片内集成8路10位高速A/D转换电路，使其能更好的控制外围设备并进行多种方式的串口通信。
[0018]本实用新型的优选实施例，温湿度采集电路31采用DHT22数字温湿度传感器，本传感器采用数字输出方式与单片机芯片通信，并且本传感器内部含有已校准的单元，当采集完成之后，传感器自带的处理器会对相关数据进行校准和CRC校验。DHT22应用专用的数字转换模块采集技术和温湿度传感技术，确保在长期使用过程中具有较高的稳定性和可靠性。本传感器包括一个极其灵敏的电容式湿度感应元件和一个NTC测温元件。每个DHT22传感器在出厂之前都在极为精确的湿度校验室中进行校准。相关校准系数以程序的形式存储在传感器自身所带的处理器的系统中，当传感器处理一次温湿度数据时，系统会自动调用存储在系统中的校验数据。DHT22温湿度传感器的另一大特点是具有单总线传输协议，搭建外围电路是只需要一个电源线，一个数据线和一个地线。
[0019]参见图3，本实用新型的优选实施例，电流采集电路32采用凌特公司生产的LTC1996作为电流采集与调整芯片。通过电流传感器把采集到的电流加载到Rl两端使电流流过R1，在Rl两端会形成压差，由此在管脚2(INl)与管脚3(IN2)之间形成差动输入电压，经过LTC1996内部自带的转移函数计算，在脚5 (Vout)输出一个与输入电压对应的输出电压值，把得到的电压值接在处理器的A/D端口，经过处理芯片自带的A/D转换电路，得到对应的数字信号，机房环境状态监测装置可实时了解到Rl两端输入的电压值，并根据电流互感器倍率和Rl阻值的大小，最终确定当前电流的实际值。
[0020]参见图4，本实用新型的优选实施例，网络传输电路35采用为基于POE技术的网络传输电路，图4中TCP/IP模块是现有的集成模块，主要功能是把通过网络传输的信号转换为TTL信号，直接和控制器的串口相连。整流桥为POE电源分离器的设计。图4中的P1-2和P3-6为传输变压器的1、2线对和3、6线对接入点的中央抽头。应用数据管脚供电时，电源分离器从P1-2和P3-6端口把电源分离出来，不影响数据的传输，在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。在应用空闲管脚供电时，4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极，利用电源分离器直接可以把电源取出。在经过电源分离器把电源分离出来之后，再由电源管理芯片把分离出的电源稳压到电源电路。电源电路的接入端和经过POE系统分离并整流之后的48V直流电源相连接，电源电路输出端与LM2576开关电源管理芯片电源接入端相连接，通过电源管理芯片把输入电源转换为的5V直流电源，为采集器供电。
[0021]参见图5，本实用新型的优选实施例，无线传输接口电路采用JTT-433-UDI嵌入式微功率UART接口透明传输电路，无线传输接口电路通信频率可在400MHZ到480MHZ之间随意设定，可以超低功耗和自休眠，中断唤醒等特点，在没有数据传输时系统能自动进入休眠模式，当接收到传输中断之后会自动唤醒，无需外部软件和硬件参与，使得在设计硬件电路时无需过多考虑其与主系统之间的硬件和软件设置，只需要分配一个串口与无线传输接口电路相连。该无线传输接口电路采用高性能的无线射频IC的一款具有前向纠错能力的无线通信模块，可在线修改串口速率，发射功率等各种参数。该无线传输接口电路具有很强的抗干扰能力，灵敏度高，体积小，功耗低，传输距离远。
[0022]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置，其特征在于:包括上位机、中继器和采集器，该上位机和该采集器通过该中继器无线通讯，该采集器包括壳体和内置于壳体中的温湿度采集电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机控制电路、无线传输接口电路、网络传输电路和为上述电路供电的电源电路，该单片机控制电路为单片机芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，该温湿度采集电路包括DHT22数字温湿度传感器、其通过I位双向单总线接口与单片机芯片连接；该电流采集电路包括LTC1996采集芯片及其外围电路，其信号输出端与单片机芯片的具有A/D转换功能的第一 I/O接口连接； 该网络传输电路为基于POE技术的网络传输电路，通过TCP/IP芯片将网络传输信号转换为TTL信号与单片机芯片的串口连接，且POE电源分离器经整流桥整流后的48V直流电源与LM2576开关电源管理芯片的电源输入端相连，通过电源管理芯片将电源转换为5V直流电源为采集器供电。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的机房环境状态监测装置，其特征在于:所述的单片机芯片为STC12C5A60S2单片机。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的机房环境状态监测装置，其特征在于:该无线传输接口电路包括JTT-433-UDI嵌入式微功率UART接口透明传输电路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网技术的机房环境状态监测装置，包括上位机、中继器和采集器，该上位机和该采集器通过该中继器无线通讯。该采集器包括壳体和内置于壳体中的温湿度采集电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机控制电路、无线传输接口电路、网络传输电路和为上述电路供电的电源电路。本实用新型相比现有技术具有以下优点：使用该装置，机房管理人员能实时并直观地了解当前机房内环境温湿度以及设备的运行情况。通过把环境状况监测系统并入整个机房安全运行监测系统中，机房管理人员更好的掌握机房安全运营状况。
【IPC分类】G01D21-02
【公开号】CN204330012
【申请号】CN201420738289
【发明人】杨连营, 刘辉舟, 汪文杰, 谢安兵, 丁晖, 汪胜利
【申请人】国网安徽省电力公司铜陵供电公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月1日