СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ШКАФА

Полезная модель относится к системам контроля режимов эксплуатации объектов типа необслуживаемых телекоммуникационных шкафов нового поколения «оптика до дома», в частности размещенных в подъездах жилых домов.
Известно устройство охранной сигнализации неохраняемых объектов, выполненное по модульному принципу (Патент РФ №2322697, G08B 25/08, G08B 26/00.2008 г.). Устройство адаптировано к определенного типа объектам, на которых могут возникать аварийные ситуации, является многофункциональным и дорогостоящим.
Наиболее близким к заявляемой системе является устройство мониторинга необслуживаемых объектов типа телекоммуникационных шкафов, выполненное на единой плате (Патент РФ №95881,G 08B23/00, 2009 г.). Известное устройство выполнено в виде микропроцессорного блока, который выполнен с возможностью формирования и передачи кодовой информации о состоянии объекта (телекоммуникационного шкафа) в диспетчерский центр.
Однако известное устройство не предназначено для автономной работы при отключении основного питания в сети, т.е. не обеспечивает бесперебойность его работы и не устраняет возникающие помехи и «зависания» в сети.

Кроме того, известное устройство требует в комплектации дополнительную стандартную панель для розеток, занимающую порядка 1 юнита 19 , и источник питания, который занимает 2 юнита 19 , что для миниатюрных размеров шкафа (порядка 9 юнитов 19 ) является значительной величиной. Отдельное размещение микропроцессорного блока и других компонентов для мониторинга, управления и безопасности значительно усложняет монтаж и эксплуатацию устройства, ограничивая его возможности. А разрозненное размещение всех необходимых компонентов внутри телекоммуникационного шкафа трудозатратно, значительно снижает надежность всей системы, ее ремонтопригодность, а в отдельных случаях размещение невозможно.
Техническая задача - обеспечение бесперебойной работы системы без помех и «зависания» за счет устранения «провала» напряжения при переходе системы на резервное питание, а также повышение надежности и ремонтопригодности за счет экономии места при размещении компонентов системы внутри корпуса телекоммуникационного шкафа и снижении трудозатрат на монтаж и обслуживание системы.
Сущность полезной модели заключается в том, что система мониторинга телекоммуникационного шкафа, включающая диспетчерский центр, связанный с микропроцессорным блоком, к которому подключено периферийное оборудование, например, измерительные и дискретные датчики, блоки авторизации и оповещения, согласно п.1 формулы, содержит панель питания и управления (ППУ), внутри которой размещен микропроцессорный блок (МБ) с управляющим выходом, к входам которого подключены источник бесперебойного питания (ИБП), блок питания и управления (БПУ), связанный с управляемой нагрузкой и вводно-распределительным устройством (ВРУ), при этом ИБП выполнен с возможностью работы в режиме «холодного резерва» без «провалов» питания при переходе с указанного режима на режим резервного питания в случае отсутствия основного питания системы, а также поддержания заданного напряжения, связан с резервируемой нагрузкой и аккумуляторной батареей, а микропроцессорный блок выполнен с возможностью управления резервируемой нагрузкой.
Указанные в п.1 формулы существенные признаки позволяют обеспечить бесперебойную работу системы без помех и «зависания» за счет устранения «провала» напряжения при переходе системы на резервное питание.
Кроме того, заявляемое взаимное расположение компонентов системы позволяет решить задачу повышения надежности и ремонтопригодности за счет экономии места при размещении компонентов системы внутри корпуса телекоммуникационного шкафа и снижении трудозатрат на монтаж и обслуживание системы.
Согласно по п.2 формулы схема ВРУ включает счетчик электроэнергии. ВРУ расположено либо внутри ППУ, либо за ее пределами и связано со служебным оборудованием. Это позволяет размещать счетчик электроэнергии в помещениях, где нет доступа к резервируемой нагрузке, в частности, к коммутаторам.
Согласно п.3 формулы служебное оборудование подключено к ВРУ при расположении ВРУ внутри ППУ, а при расположении ВРУ за пределами ППУ служебное оборудование подключено к БПУ.
По п.4 формулы резервируемой нагрузкой служат коммутаторы общей мощностью не более 150 Вт, управляемой нагрузкой - нагреватель и/или охладитель, а служебное оборудование включает, например, паяльник, ноутбук, лампу освещения и т.п.
Полезная модель проиллюстрирована следующими фигурами.
На фиг.1 показана схема заявляемой системы при размещении ВРУ внутри ППУ, на фиг.2 - схема заявляемой системы при размещении ВРУ за пределами ППУ.
На фиг.3 представлена электрическая схема, иллюстрирующая работу источника бесперебойного питания заявляемой системы.
Фиг.4 представляет собой график изменения выходного напряжения сети при переходе системы с режима «холодного» резерва на режим резервного питания.
Система мониторинга телекоммуникационного шкафа включает ППУ 1, внутри которой размещен МБ 2 с управляющим выходом 3. К входам МБ 2 подключены ИБП 4, БПУ 5, связанный с управляемой нагрузкой 6, и ВРУ 7.
ИБП 4 представляет собой устройство, электрическая схема которого показана на фиг.3.
Электронно-вычислительная техника, работающая по сети Ethernet, является чувствительной к помехам, поэтому на современном оборудовании (коммутаторы, маршрутизаторы) устанавливаются электронные компоненты, которые позволяют питаться этому оборудованию от переменного напряжения в диапазоне (100-265) В. Постоянное напряжение приборов может достигать 1,41 (√2) раз большее значение.
В предлагаемой схеме резервного питания ИБП 4 в сети реализована электрическая цепь, в которой переменное напряжение питающей сети 220 В выпрямляется диодным мостом 8,9,10,11, затем через диод 12 подается на накопительный конденсатор высокой емкости 13. А для поддержания готовности преобразования 12 В постоянного тока в 150 В постоянного тока используется преобразователь напряжения 14. Позицией 15 обозначено зарядное устройство. Когда питание в сети исчезает, диод 12 закрывается, затем напряжение на накопительном конденсаторе 13 снижается до 150 В, открывается диод 16, ИБП 4 вступает в работу.
Таким образом, ИБП 4 выполняют с возможностью работы в режиме «холодного резерва», плавного перехода без «провалов» напряжения с указанного режима на режим резервного питания при отсутствии основного питания системы, а также поддержания заданного напряжения.
ИБП 4 связан с резервируемой нагрузкой 17, в которой может быть один или несколько коммутаторов общей потребляемой мощностью не более 150 В, а также аккумуляторной батареей 18. Для подзарядки аккумуляторной батареи 18 выполнено зарядное устройство 15.
БПУ 5 осуществляет преобразование напряжения для питания всех блоков, включенных в ППУ 1, коммутирование силовых цепей управляющих выходов 3, заряд аккумуляторной батареи 18 и контроль ее параметров. БПУ 5 связан с управляемой нагрузкой 6, в качестве которой может быть нагреватель и/или охладитель, а также связан с ВРУ 7. ВРУ 7 предназначено для внешних подключений и представляет собой «разветвитель напряжений» и связано со служебным оборудованием 19 (паяльник, ноутбук, лампа освещения и т.п.) и БПУ 5. В составе ВРУ 7 имеется счетчик электроэнергии 20. Причем ВРУ 7 может быть размещено внутри ППУ 1 (фиг.1) или за ее пределами (фиг.2), что позволяет осуществлять дистанционное снятие показаний с приборов учета.
Предлагаемое подключение БПУ 5 в системе позволяет осуществлять автоматическое управление оборудованием, т.е. включать нагрев или вентиляцию в телекоммуникационном шкафу при достижении одного из заданных порогов температуры, не допуская перегрева или переохлаждения оборудования. Кроме того, оно обеспечивает возможность выполнения перезапуска по питанию коммутаторов - как внешнего (дистационный), так и внутреннего, т.к. выполнен с возможностью управления резервируемой нагрузкой 17 через ИБП 4.
МБ 2 в процессе работы получает данные с измерительных датчиков 21 (датчики температуры, например), с дискретных датчиков 22 (датчик вскрытия двери, датчик вибрации, например), блока авторизации 23, и подает команды на блок оповещения 24, а также связан с диспетчерским центром 25.
При помощи БПУ 5 МБ 2 осуществляет взаимодействие с управляемой нагрузкой бив случае необходимости управляет сразу двумя нагрузками (и нагревателем, и охладителем) с помощью управляющего выхода 3.
Передача данных с ППУ 1 в диспетчерский центр 25 и управление выполняется с помощью канала связи Ethernet.
Работа заявляемой системы осуществляется следующим образом.
При аварийном отключении электричества в сети система мониторинга работает в следующем режиме (фиг.3): открывается диод 16, через который осуществляется питание системы от аккумуляторной батареи 18 с помощью преобразователя напряжения 14. Аккумуляторная батарея 18 подзаряжается зарядным устройством 15. Диодный мост 8-11 и диод 12 в это время бездействует, т.к. электрический ток из питающей сети через эти элементы не идет.
Резервное питание с аккумуляторной батареи 18 поступает в ИБП 4, от которой осуществляется питание всего оборудования системы, кроме ВРУ 7, счетчика электроэнергии 20, служебного оборудования 19 и управляемой нагрузки 6 (фиг.1 и 2). Отсутствие питания этих элементов приводит к экономии электроэнергии.