【摘要】介紹了安科瑞智能母線監(jiān)控系統(tǒng)在某電信數據機房中的應用情況，展示了安科瑞智能母線監(jiān)控系統(tǒng)在數據中心機房末端母線的應用可能性。

　　【關鍵詞】數據中心;母線監(jiān)控系統(tǒng);始端箱;插接箱;

　　一、項目概述

　　傳統(tǒng)數據中心根據不同負荷容量選用 35kV 或者 10kV 作為進線，根據不同等級配置單路或者雙路變壓器及 UPS，為 IT 設備供電，而制冷和輔助設備一般會有單獨的配電回路。UPS 配電后端的設備，我們稱之為數據中心末端配電。

　　隨著數據中心進一步發(fā)展，對大功率，高可靠，模塊化的需求日益加劇，機房末端母線產品，逐漸為更多客戶所接受。

　　機房末端母線產品，具有電流小、插接方便、智能化程度高等特點，即插式插接箱給各個機柜內的PDU分配電。始端箱和插接箱內可設置監(jiān)測模塊，將數據上傳至動環(huán)監(jiān)控中心。

　　我司在某電信數據中心大型母線方案中，根據客戶需求特殊定制方案，實現(xiàn)對現(xiàn)場母線系統(tǒng)的整體監(jiān)控和報警記錄。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、實現(xiàn)了項目目標。

　　二、應用方案

　　本現(xiàn)場采用了四路母線供電的方案，此種方式采用 4 路母線架設在兩排微模塊機柜后上方，直接為下方PDU 配電。這樣每條母線負荷容量較小，結構簡單，部署靈活。需要配置四個始端箱。

　　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據集中監(jiān)控，然后通過網口將數據傳輸到后臺系統(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)控裝置是針對電力智能母線需求新設計的產品，該監(jiān)控裝置包括始端箱檢測模塊和插接箱檢測模塊兩部分。集成了常規(guī)電力參數的測量，以及電能監(jiān)測和考核管理，同時具有在線報警功能且能夠獨立運行，脫離系統(tǒng)。可以實時監(jiān)測母線接口溫度，配合 2 路 RJ45 通訊接口(1 進 1 出)，采用 MODBUS-RTU協(xié)議可以方便可靠的將監(jiān)測數據上傳至主控箱觸摸屏進行集中監(jiān)控，保證系統(tǒng)安全可靠運行。智能母線監(jiān)控裝置具備接線靈活方便等優(yōu)點，可以取代傳統(tǒng)的集中式列頭柜。

　　三、現(xiàn)場圖片

　　四、基本功能

　　4.1始端箱智能監(jiān)控的功能要求：

　　遙測：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、諧波含量、

　　溫度(線纜/銅排連接處的實時運行溫度);

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

　　功率需用量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓、電流、頻率、功率等參數的越限報警功能。

　　4.2插接箱智能監(jiān)控功能要求：

　　遙測：輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度、插接箱插腳處實時運行溫度;

　　遙信：輸出分路的開關狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓、電流、功率等參數的越限報警功能。

　　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 個數據位;n 表示無奇偶校驗位;1 表示有 1 個停止位。

　　錯誤檢測：CRC16(循環(huán)冗余校驗)

　　4.4 協(xié)議

　　當數據幀到達終端設備時，它通過一個簡單的“端口"進入被尋址到的設備，該設備去掉數據幀的“信封"(數據頭)，讀取數據，如果沒有錯誤，就執(zhí)行數據所請求的任務，然后，它將自己生成的數據加入到取得的“信封"中，把數據幀返回給發(fā)送者。返回的響應數據中包含了以下內容：終端從機地址(Address)、被執(zhí)行了的命令(Function)、執(zhí)行命令生成的被請求數據(Data)和一個 CRC 校驗碼(Check)。發(fā)生任何錯誤都不會有成功的響應，或者返回一個錯誤指示幀。

　　4.5 錯誤校驗的方法

　　錯誤校驗(CRC)域占用兩個字節(jié)，包含了一個 16 位的二進制值。CRC 值由傳輸設備計算出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接受數據時重新計算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發(fā)生了錯誤。

　　CRC 運算時，首先將一個 16 位的寄存器預置為全 1，然后連續(xù)把數據幀中的每個字節(jié)中的 8 位與該寄存器的當前值進行運算，僅僅每個字節(jié)的 8 個數據位參與生成 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，每個字節(jié)的 8 位與寄存器中的內容進行異或，然后將結果向低位移位，高位則用“0"補充，低位(LSB)移出并檢測，如果是 1，該寄存器就與一個預設的固定值(0A001H)進行一次異或運算，如果低位為 0，不作任何處理。

　　CRC 生成流程：

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

　　2)把數據幀中的一個字節(jié)的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節(jié)進行異或運算，結果存回 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。

　　4)如果低位移出為 0：重復第 3 步(下一次移位);如果低位移出為 1：將 CRC 寄存器與一個預設固定值(0A001H)進行異或運算。

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

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

　　7) CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。

　　此外還有一種利用查表計算 CRC 的方法，它的主要特點是計算速度快，但是表格需要較大的存儲空間，該方法此處不再贅述，請查閱相關資料。

　　技術參數

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

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

　　3.帶 LORA 功能時，有外置吸盤天線，標配線長 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

　　5.1自定義回路數量和命名

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

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

　　5.2交直流混用配置

　　本次現(xiàn)場方案涉及到需要使用一個觸摸屏集中監(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

　　可以通過設置相位投入，實現(xiàn)只針對部分相位的監(jiān)控，防止誤報警，插接箱實際使用更靈活。

　　五、結語

　　隨著通訊技術的迅猛發(fā)展以及近年來疫情等多方面因素的影響，在線業(yè)務成為了未來的趨勢，因此也給數據中心行業(yè)帶來了很多強烈的需求。隨著社會經濟的復蘇，數據中心的發(fā)展建設將迎來高速發(fā)展，再加上國家政策給予的大力扶持，都為數據中心行業(yè)的發(fā)展帶來了很大的優(yōu)勢。我司順應時代浪潮推出了智能母線監(jiān)控標準化的解決方案。并且在此基礎上，也可根據客戶需求實現(xiàn)定制化的功能，以實現(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，主要從事光儲充等研發(fā)與應用；

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