交流電源監控物聯網解決方案

MCC 118 與 Raspberry Pi® 結合使用

 

完整的系統包括一個 Raspberry Pi 4、MCC 118 DAQ HAT、

六個用於 220 V 信號的變壓器和一個電源。

外部視圖顯示報警 LED 和帶有實時數據的屏幕。

 

220 V 線路使用變壓器測量,該變壓器輸出 <10 V 信號,

MCC 118 可輕鬆測量。

 

簡介
中國的一家大型移動通信公司需要監控向其設施提供的外部 220 V/50 Hz 城市電源。他們運營著正常運行時間至關重要的大型數據中心。

外部電網的中斷和波動會導致重大問題,包括電源適配器和 UPS 的損壞和工作壽命縮短,從而導致無法接受的服務中斷和成本增加。

 

挑戰
該公司有幾個不同的必要要求,因此很難找到現成的解決方案。這些要求包括數據的長期監控和存儲、高速採樣(高達 10 kHz)、三相電源分析和幾種不同的警報類型。

 

解決方案
最初,該公司嘗試開發基於 Arduino 平台的系統,但由於缺乏多線程支持而遇到困難。用於精確、高速模擬採樣的選項也不可用。最終,選擇了 Raspberry Pi 平台,因為它具有強大的 CPU 和 GPIO 輸出(用於控制警告 LED)等功能,使其成為物聯網項目的理想平台。

MCC 118 DAQ HAT選擇的,因為它精確地測量高速以及開源軟件庫中的多個模擬輸入,讓程序員完全訪問其功能的能力。

 

操作
本機產生四種報警類型:光報警、聲報警、外部繼電器輸出和物聯網平台(OneNet)報警。

電壓測量是使用MCC 118 HAT上的六個模擬輸入進行的。三相功率計算是使用 NumPy 庫進行的。NumPy 是一個 Python 庫,可用於對數組執行數學運算,例如三角函數、統計函數和代數例程。如果測量數據超過了每個交流電週期的預期最大值和最小值,則將該數據寫入硬盤文件,並通過樹莓派上的 GPIO 輸出來控制 LED 發出預警信號。

 

結果
完整的解決方案是一個 24/7 的監控和分析系統。該公司成功地提高了設備的可靠性並減少了其設施的停機時間。

 

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