專利名稱：It設(shè)備直流測試平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓直流供電與測試平臺，特別指的是一種高壓直流電源測試設(shè)備，適用于IDC機房IT設(shè)備電源的出廠測試。
背景技術(shù)：
目前通訊IDC機房供電主要以交流供電為主，由于交流供電會對電網(wǎng)系統(tǒng)造成諧波污染，每一年我國的交流用電設(shè)備都會因為諧波問題而耗損了很大電量，這是一種巨大的資源浪費，高壓直流供電勢在必行，為了使現(xiàn)有的IDC機房IT設(shè)備電源完全從交流供電過渡到高壓直流供電，急需一種高壓直流檢測設(shè)備來進行前期驗證測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供能解決各用電設(shè)備的直流測試中存在的問題，為此提出了以下技術(shù)解決方案。如圖1，一種IT設(shè)備直流測試平臺，由高壓直流供電系統(tǒng)A、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)B、用戶界面與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)C、工業(yè)控制計算機D四個部分組成，其特征是通過對IT設(shè)備電源的上架前的測試，對現(xiàn)有IT設(shè)備電源從交流供電平穩(wěn)地過渡到高壓直流供電提供驗證和評價數(shù)據(jù)，通過對IDC機房IT設(shè)備電源的測試，保證IDC機房IT設(shè)備電源的節(jié)能與安全。高壓直流供電系統(tǒng)A 高壓直流供電系統(tǒng)由交流保護器I、直流保護器2、晶閘管智能控制模塊3、恒壓恒流閉環(huán)控制模塊4、直流電壓反向器5組成，如圖1，在恒壓恒流閉環(huán)控制模塊4的信號驅(qū)動下，晶閘管智能控制模塊3可輸出0-300V直流電壓，滿量程輸出直流電流為0-30A。高壓直流供電系統(tǒng)將220V交流電壓經(jīng)過交流保護器I而后接入晶閘管智能控制模塊3，由晶閘管智能控制模塊3進行整流濾波后將0-300V直流電壓輸出給IT設(shè)備。恒壓恒流閉環(huán)控制模塊4用來反饋控制信號，其將晶閘管智能控制模塊3的直流輸出電壓經(jīng)線性轉(zhuǎn)換后與數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)輸出的原始控制信號相比較，并將比較結(jié)果反饋給晶閘管智能控制模塊3。通過該反饋信號即可使晶閘管智能控制模塊3的輸出電壓與電流數(shù)據(jù)維持在原始預(yù)設(shè)的恒壓或恒流狀態(tài)。直流電壓反向器用來將晶閘管智能控制模塊3輸出的直流電壓極性反轉(zhuǎn)，其與可控電壓反向器，在控制信號的驅(qū)動下，反向器能將直流電壓輸出的正負極反轉(zhuǎn)并輸出為IT設(shè)備供電。直流供電系統(tǒng)提供四路供電接口，可同時為四個IT設(shè)備同時供電。高壓直流供電系統(tǒng)供電連接線采用阻燃材料，絕緣度高，耐高溫200攝氏度以上，交、直流保護器均為高靈敏度保護器。晶閘管智能控制模塊3的輸入輸出隔離電壓大于2500V，輸出直流電壓文波小于50mV，適合中小功率的直流系統(tǒng)供電。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)B 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)由單片機6、運算線性放大電路7、1 5路霍爾電流傳感器8、高精度直流電壓傳感器9、AD數(shù)據(jù)采集模塊10、DA模擬數(shù)據(jù)調(diào)壓模塊11、EEPROM存儲器
12、通訊模塊13、LED指示燈14組成。在運算線性放大電路7的驅(qū)動下，I 5路霍爾電流傳感器8可測量O 25A直流電流。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)將晶閘管智能控制模塊3提供的各供電支路上的電流通過I 5路(其中I 4路為分路電流霍爾，第5路為總電流霍爾)霍爾電流傳感器8以及運算線性放大電路7的驅(qū)動下將電流信號轉(zhuǎn)換為O 5V的模擬電壓信號，將晶閘管智能控制模塊3輸出的直流電壓通過高精度直流電壓傳感器9轉(zhuǎn)換為O 5V的模擬信號。該五路電流信號和I路電壓信號經(jīng)電子選擇開關(guān)后送入AD數(shù)據(jù)采集模塊10，然后將AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入單片機6進行相應(yīng)的算法處理。此過程實現(xiàn)了五路直流電流與一路直流電壓數(shù)據(jù)的實時采集。單片機6通過向DA模擬數(shù)據(jù)調(diào)壓模塊11發(fā)送數(shù)字信號，使其輸出O 10的模擬控制信號給恒壓恒流閉環(huán)控制模塊4，從而實現(xiàn)了調(diào)節(jié)晶閘管智能控制模塊3輸出直流電壓的功能。該數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)通過MODBUS RTU協(xié)議(包括但不限于 modbus、MODBUS RTU, TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI協(xié)議等)與監(jiān)控系統(tǒng)進行通信；上位機可通過通訊模塊13來設(shè)置通信地址和參數(shù)；因為有內(nèi)置EEPROM存儲器12，所以掉電后設(shè)置數(shù)據(jù)不會丟失；提供RS485(包括但不限于RS485，TIP/IP、CAN等總線)接口總線輸出，以方便用戶集成到不同監(jiān)控系統(tǒng)對直流測試平臺數(shù)據(jù)的調(diào)閱與共享，在以上過程中，每一種工作狀態(tài)都可通過指示燈14的閃燈模式來分別進行指示。用戶界面與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)C 用戶界面與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)由應(yīng)用程序操作界面15、數(shù)據(jù)庫16、數(shù)據(jù)報表17組成，應(yīng)用程序操作界面15包括電壓電流曲線圖、測試人員信息和操作按鍵，應(yīng)用程序通過MODBUS RTU協(xié)議與數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，并將采集的數(shù)據(jù)分析后存入數(shù)據(jù)庫16方便日后查閱。該應(yīng)用程序為一套完成的測試流程，需要很少的人工操作。用戶只需輸入測試人員信息，點擊測試按鈕后即可完成被測服務(wù)器電源的短路測試，240V啟動測試，216V-288V直流調(diào)壓測試，直流電壓反向測試等過程，測試結(jié)束后測試結(jié)果自動存入數(shù)據(jù)庫16并生成數(shù)據(jù)報表17。工業(yè)控制計算機D :工業(yè)控制計算機由工控主板18、液晶顯示器19、硬盤20、一體化鼠標(biāo)鍵盤21，工控機箱電源22組成。本發(fā)明為一體化測試平臺，直流供電系統(tǒng)內(nèi)嵌在工控主機內(nèi)部，因此接線方便，操作簡單。電源接線分兩種，一種為工控機電源供電，另一種為晶閘管智能控制模塊輸入供電。輸出部分為四路三芯電源插座，可為四路服務(wù)器電源供電。本發(fā)明建立在工業(yè)計算機的基礎(chǔ)上，操作簡便，智能化的用戶界面和獨特的數(shù)據(jù)查看和對比分析功能，性能穩(wěn)定，實時性好，即時保存電壓、電流等曲線圖及歷史數(shù)據(jù)，自動生成報表記錄測試參數(shù)和結(jié)果，方便日后查閱，提供打印接口。如圖2本發(fā)明自帶大功率直流電源，用于給IT設(shè)備提供直流電源；測量IT設(shè)備電源在直流供電下的電壓，電流，功率等參數(shù)；測量IT設(shè)備電源的直流供電范圍以及在供電范圍內(nèi)是否存在服務(wù)器掉電情況；測量IT設(shè)備電源在直流電壓反向時能否正常工作，并判斷該服務(wù)器電源是否采用半波整流；檢測IT設(shè)備電源的啟動方式硬啟動還是軟啟動；檢測IT設(shè)備開機前的電源阻抗；具備過流保護和短路保護功能，保護時間小于I秒。
本發(fā)明的有益效果是將現(xiàn)有IT設(shè)備電源從交流供電平穩(wěn)地過渡到高壓直流供電提供驗證和評價數(shù)據(jù)，通過對IDC機房IT設(shè)備電源的測試，保證了 IDC機房IT設(shè)備電源的節(jié)能與安全。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的工作原理圖。
具體實施例方式本產(chǎn)品工控機電源和晶閘管智能控制模塊輸入電源均采用220V交流供電，四路直流電源輸出插座的直流輸出電壓為O 300V。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的供電采用工控機 箱電源輸出的12V直流電源，經(jīng)穩(wěn)壓后供給單片機，霍爾傳感器，直流電壓轉(zhuǎn)換模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊，DA轉(zhuǎn)換模塊，存儲器，通訊模塊等。用戶測試時需將被測電源的插座接在該測試平臺的面板插座即可。當(dāng)應(yīng)用程序開始運行并測試時，單片機將監(jiān)測和采集到的數(shù)據(jù)通過modbus通訊協(xié)議(包括但不限于MODBUS RTU、TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI協(xié)議等))經(jīng)RS485(包括但不限于RS485，TIP/IP、CAN等總線)接口總線傳送到上位機(監(jiān)控系統(tǒng))由上位機軟件系統(tǒng)進行分析該服務(wù)器電源在高壓直流狀態(tài)下的運行參數(shù)，并生成報表結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種IT設(shè)備直流測試平臺，由高壓直流供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、用戶界面與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、工業(yè)控制計算機等四個部分組成，其特征是通過對IT設(shè)備電源的上架前的測試，對現(xiàn)有IT設(shè)備電源從交流供電平穩(wěn)地過渡到高壓直流供電提供驗證和評價數(shù)據(jù)，通過對IDC機房IT設(shè)備電源的測試，保證IDC機房IT設(shè)備電源的節(jié)能與安全。
2.由權(quán)利要求I所述的一種IT設(shè)備直流測試平臺，其特征是本測試平臺建立在工業(yè)計算機的基礎(chǔ)上，操作簡便，智能化的用戶界面和獨特的數(shù)據(jù)查看和對比分析功能，性能穩(wěn)定，實時性好，即時保存電壓、電流等曲線圖及歷史數(shù)據(jù)，自動生成報表記錄測試參數(shù)和結(jié)果，方便日后查閱，提供打印接口。
3.由權(quán)利要求I所述的一種IT設(shè)備直流測試平臺，其特征是自帶大功率直流電源，用于給IT設(shè)備提供直流電源；測量IT設(shè)備電源在直流供電下的電壓，電流，功率等參數(shù)；測量IT設(shè)備電源的直流供電范圍以及在供電范圍內(nèi)是否存在服務(wù)器掉電情況；測量IT設(shè)備電源在直流電壓反向時能否正常工作，并判斷該服務(wù)器電源是否采用半波整流；檢測IT設(shè)備電源的啟動方式硬啟動還是軟啟動；檢測IT設(shè)備開機前的電源阻抗；具備過流保護和短路保護功能，保護時間小于I秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓直流電源測試設(shè)備，適用于IDC機房IT設(shè)備電源的出廠測試，一種IT設(shè)備直流測試平臺，由高壓直流供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、用戶界面與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、工業(yè)控制計算機等四個部分組成，其特征是通過對IT設(shè)備電源的上架前的測試，對現(xiàn)有IT設(shè)備電源從交流供電平穩(wěn)地過渡到高壓直流供電提供驗證和評價數(shù)據(jù)，通過對IDC機房IT設(shè)備電源的測試，保證IDC機房IT設(shè)備電源的節(jié)能與安全。
文檔編號G01R31/40GK102841320SQ20111017376
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者楊靜云 申請人:楊靜云