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基于MCC 118和樹(shù)莓派?交流電監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)方案

發(fā)布日期：2022-04-08

簡(jiǎn)介:


中國(guó)一家大型移動(dòng)通信公司需要監(jiān)測(cè)為其數(shù)據(jù)中心設(shè)備供電的外部220V/50Hz城市電源(外市電)。確保大型數(shù)據(jù)中心對(duì)正常運(yùn)行至關(guān)重要。

外市電的中斷和波動(dòng)可能導(dǎo)致重大問(wèn)題，包括降低電源適配器和UPS其使用壽命，甚至直接將其損壞。其將導(dǎo)致通信服務(wù)中斷和維護(hù)成本增加，這種情況是無(wú)法容忍的。


挑戰(zhàn):


該公司有幾個(gè)的必要需求，致使市面上很難找到現(xiàn)成的解決方案。這些要求包括長(zhǎng)期監(jiān)視和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，高速采樣（最高10kHz），三相電源分析以及幾種不同的警報(bào)類(lèi)型。


解決方案:


最初，工程師嘗試開(kāi)發(fā)基于Arduino平臺(tái)的系統(tǒng)，但由于缺乏多線程支持而陷入困境。高精度，高速模擬采樣的選項(xiàng)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。最終，選擇樹(shù)莓派平臺(tái)是因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的CPU和GPIO輸出（用于控制警告LED）等功能，使其成為IoT項(xiàng)目的理想平臺(tái)。

之所以選擇MCC 118 DAQ HAT是因?yàn)樗軌蚋咚贉?zhǔn)確地測(cè)量多個(gè)模擬輸入，以及開(kāi)放源代碼軟件庫(kù)，使程序員可以完全掌握并使用它的功能。


執(zhí)行:


機(jī)器會(huì)生成四種類(lèi)型的警報(bào)：光學(xué)警報(bào)，聲音警報(bào)，外部繼電器輸出以及IoT平臺(tái)(OneNet)上的警報(bào)。

使用MCC 118 HAT上的六個(gè)模擬輸入進(jìn)行電壓測(cè)量。使用NumPy庫(kù)進(jìn)行三相功率計(jì)算。 NumPy是Python的庫(kù)，可用于對(duì)數(shù)組執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，例如三角函數(shù)，統(tǒng)計(jì)函數(shù)和代數(shù)例程。 如果測(cè)得的數(shù)據(jù)超過(guò)交流電每個(gè)周期的預(yù)期最大值和最小值，該數(shù)據(jù)將被寫(xiě)入硬盤(pán)文件，并且樹(shù)莓派上的GPIO輸出將用于控制LED發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

完整的系統(tǒng)包括樹(shù)莓派4，MCC 118 DAQ HAT，六個(gè)用于220V信號(hào)的變壓器和一個(gè)電源。外部視圖顯示警報(bào)LED和帶有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的屏幕。


成果:


完整的解決方案是24/7全天候監(jiān)控和分析系統(tǒng)。該公司成功地提高了設(shè)備的可靠性，并減少了設(shè)備的停機(jī)時(shí)間。