公司电气部门根据市场需求研发出高品质的符合电气规范、方便实施及维护管理的一体化机柜,智能配电箱,智能配电柜。

如一体化机柜、智能配电柜广泛应用于数据机房、网络中心、监控中心、消防控制室等机房。

法格公司的智能配电箱应泛应用于高速公路视频监控系统、公安天网工程的外场智能设备箱。

智能机柜

  • 每台路段智能机箱配置一个智能控制模块,若干智能控制扩展模块, 若干网络告警模块,自动重合闸,智能断路器、电源防雷器等。可实现以下 功能:

  • 故障定位:对于设备故障、网络故障、电力故障,可精准判断。

  • 智能运维:通过故障精准定位,对非物理性故障进行智能处理恢复并 记录存档,对物理性故障进一步智能检测后发送告警。

  • 自动合闸:雷雨天气跳闸后自动重合闸模块可自动合闸。

  • 开箱报警:非授权开启柜门进行(本地及远程)告警,为采取相应措 施提供依据。

  • 远程监测:可远程实时监测箱内的动力环境系统如市电接入状态摄像机供电状态传输设备供电状态、防雷器状态、开门状态机柜内温湿度等,

  • 集中供电:支持 5VDC9VDC12VDC 220VAC380VAC。(可选)

  • 单路管控:对于每路设备单独管控,出现问题核查确认后隔离,确保其他设备正常运行,降低损耗。

  • 旁路接入:产品采用旁路接入,确保本身出现问题时不影响原链路正常使用。

  • 可扩展性:模块化管理,由智能核心模块进行统一管理,扩展模块,网络告警模块等根据工况进行不同配置灵活变动。 l 数据透传:支持高速通信(TCP/IP 网络)、GSM_GPRS2G)、NB-IOT 4G)、RS485 多种通信模式,可上传至监控中心管理平台。

  • 协议对接:可通过自定义协议把其他厂家设备数据通过智能核心模块传输到平台进行管理。

  • 断电续航:断电后智能控制单元可续航回传最后的设备状态信息至平台(无线)。

  • 数据分析:大数据分析为运维人员及接入设备的管理提供合理参考依据。

  • 权限分明:根据权限需求自由组合分离,可根据情况设置不同级别子 账号,权限逐级管理,在需要的时候可灵活合并及归属。

  • 软件平台功能:设备品牌、类别、型号等管理,设备协议管理,智能 运维管理,设备远程控制管理,历史数据(正常及告警数据)管理,统计分 析报表管理,设备实时运行图,设备位置分布图,应用安全及系统安全,数据加密,响应时间,设备在线率,设备故障率,扫码配置,一键部署等功能。

  • 箱体尺寸 690*490*220mm,可根据实际需要调整。材质采用 1.2mm(柜 门 1.5mm304 不锈钢制成。

  • 箱体采用抱箍固定于立柱上,采用抱箍或其他可靠安装方式。

  • 箱体能满足防腐,防潮,防尘的要求,防护等级为 IP55.

  • 箱体应有相应措施(自动温控风机)使机柜内部始终维持在适当的温度范围内。

  • 箱体具有防雷、抗浪涌冲击装置。

  • 箱体底部要有出线孔与外部线缆连接。

  • 箱体内部结构布置合理,接线标准化,便于安装及维护。

  • 箱体门需要安装防尘橡胶条并有开箱报警装置,加装三角锁

  • 具有后端平台软件,可实时展现所有检测内容及远程控制前端设备功能。

  • 可根据不同的应用环境,灵活配置不同数量的扩展模块及网络告警模块,其他配置一样,以满足实际工况的需求。

  • 提供 ISO 90012015 质量管理体系认证、ISO 14001: 2015 环境管理体系认证及 ISO 45001: 2018 职业健康安全管理体系认证。

  • 具备公安部安全与警用电子产品质量检测中心出具相关检测报告。

  • 户外箱体具备 IP55 标准,出具第三方检测证明。

  • 提供发明型,实用新型,外观等专利以及若干软著等证明。

    路段智能机箱主要设备参数表

名 称

参 数

智能核心模块

有线以太网接口

1 路以太网 RJ-45

以太网接口速率

10M/100M 自适应

无线网接口

1 NB-IOT/GPRS

标准

支持TCP,UDP,IPv4,DHCP 协议

AC 电源输出

3 组(3A220V

RS485 接口

2 (n,8,1)

开关量输入

1

液晶显示屏

192*64

工作温度

-20~80

采集模块

220VAC 电源输出

3 组(单组 3A

RS485 接口

1

数码管显示

0.96 *4

工作温度

-20~80

自动重合闸

额定电压

~230V

额定频率

50/60Hz

机械寿命

≥10000

动作时间

分闸≤0.2s 合闸≤0.3s(不包含延时)

重合闸延时

第一次 10 秒,第二次 60 秒,第三次 300 秒, 第四次锁定

动作过程原理

Auto 模式下设备接入电源,若设备处于分闸 状态,设备将延时 10s 自动合闸;合闸失败, 进行第二次延时 60s 自动合闸;合闸失败,进 行第三次延时 300s 自动合闸;合闸失败,设备进入锁定状态,不再进行重合闸(设备合闸 状态保持时间小于 15 分钟定义为合闸失败)

解除锁定

人工到现场排查故障后将操作模式 Auto-Manu-Auto 转换一次。注意:锁定状态 手动合闸或再次通电,不能解决锁定

Auto/Manu/Lo ck 操作模式

Auto 自动模式下,OPEN,CLOSE 按钮功能可 使用,重合闸功能可使用。 Manu 手动模式下,OPEN,CLOSE 按钮功能不 可用,重合闸功能不可用。 Lock 机械锁定状态下,并上锁(孔径 4.5mm), 设备将不能够重合。

智能断路器 (220VAC

当电压(相电压)高于 275V 时切断电路,电压恢复至 253V 以下时闭合电路。电流、电压、有功功率、无功功率、频率(计量精度 等级 0.5 )过流:1.13In~1.25In 过压:255V~275V(相电压)欠 压:0V~160V(相电压)RS485 通讯(可通过通讯远程控制分合闸, 设置断路器参数,电量信息采集,故障信息采集)应能满足 GB10963.1-2005 9.149.159.16 关于材料的要求,外壳材料 采用阻燃材料,满足 UL94-V0 要求。


现场一体化机柜

  • 遵循原则

    1)可靠性原则:保证设备的稳定运行,避免单点故障,为设备提供可靠 的供备电。 (2) 安全性原则: 电源设计必须考虑对用户的安全性及通信系统的安全性。

    3)可运维原则:设备应方便管理,易于维护,便于进行系统配置,可统 一监控设 备参数、系统性能等,并可以进行远程管理和故障诊断。

    4)环境适应性原则:设计的电源系统应满足在不同区域、不同环境使用。

    5)简单部署原则:电源要能实现简单安装、简单维护和简单管理。

    6)可扩展性原则:电源系统不但要满足当前设备供电需求,并且扩展性 方面要满 足可预见将来站点扩容需求,保证建设完成后的系统在向新的技术升级 时,能保护已有的投资。

  • 功能需求

    1)供备电:支持 220V 交流电压输入,支持 12Vdc24Vac48Vdc 220Vac 等不 同制式的输出电压给不同设备供电。供电功率不小3000W,提供不低于 8 小时的备电(在 市电不稳定区域建议提高备电时长)。整流模块最高效率不低于 96%,且整流模块可做到 N+1 备份,可支持热插拔设计,实 现在线更换。

    2)安全防盗:机柜具有物理防盗功能,锂电池等关键部件具备软、硬件 防盗特性; 站点能利用高清智能视频监控系统进行主动防护和被盗预警。

    3)智能运维:具备远程网管功能,对站点进行实时监控;能进行远程运 维和远程 故障定位处理;网管平台具备对站点所有设备进行统一管理的能力,在 同一网管界面做到可视可管。

    4)环境适应性:室外一体化站点满足-35~50℃温度范围内正常工作,满足 IP65 的 防护等 级,并满足室外防雷要求。

    5)简单部署:满足一体化集成和部件模块化安装,为站点设备提供收容空间,占地 面积小。

  •  系统方案

    一体化机柜系统安装在野外高速沿线,门架侧部署方案如下图所示

    系统由室外机柜、模块化电源、监控单元、锂电池、温控系统、智能安防系统组成。 室外机柜的电源供给须提供非 UPS 空开回路≥4 路,UPS 空开回路≥8 路。


    一体化机柜


    用于 ETC 门架系统,安装在野外高速沿线。为网络、安全、边缘计算及存储等设备提 供一体化收容、可靠供备电及温控,以保障自由流虚拟站相关设备的可靠运行。同时通过 统一网管对机柜设备进行远程运维管理。

    空间扩展性:机柜内包含 19 英寸机架空间,如果单机柜设备空间不足,可以通过外 扩设备柜来满足设备收容。

    供电可扩展性:系统应支持应急发电机充电功能。

    1 ISO9001 系列质量管理体系认证证书

    2 OHSAS18000 职业健康安全管理体系认证证书

    3 ISO14000 环境管理体系认证证书

    室外一体化机柜系统由室外机柜、模块化电源、机柜监控单元、磷酸铁锂电池、空调 温控系统组成。结构组成图示如下:

    1)、模块化电源 模块化电源具有电源转换、锂电池充放电管理、交流防雷和机柜监控功能。

    模块化电 源要求如下:

    1) 具备 AC/DC 整流功能,将 220Vac 输入转化为-48Vdc,以及将-48Vdc 转换为 220Vac 输出。

    2) 具备对锂电池进行充放电管理,为设备提供可靠备电。保证业务在电力中断期 间仍能持续运行,系统应提供不低于 16 小时的备电(在市电差的区域可适当提高备电时长)

    3) 集成 C 级防雷,避免室外雷击影响

    4) 集成机柜监控,对机柜信息、告警等进行采集、处理,并上传至远程网管理。

    5) 采用模块化设计,整流模块槽位不低于 4 个,整流模块、监控模块支持热插拔, 满足在线更换维护,电源模块插框尺寸不大于 3U

    6) 整流模块应做到 N+1 备份,模块化电源在线率应达到 99.99%

    7) 单个整流模块输出功率 3000W,尺寸不大于 1U*2.5U,满足高功率密度要求。

    8) 电源应具有高效,节能特点,降低能源消耗,整流模块 100%负载下效率不低于 96%50%负载不低于 97%,应具有泰尔认证测试报告。

    9) 整流模块应具有温度过高保护功能,温度恢复到正常范围时,应自动恢复工作。

    10) 整流模块具有高可靠性,MTBF≥500,000h

    11) 模块化电源输入制式应为三相兼容单相,由于 ETC 门架的电力引入是从周边 拉电,部分机柜压降较大,要求电源模块在低电压下也能够正常工作,电源模块工作电压 范围应为 85VAC300VAC;输入频率范围为 45Hz65Hz;具备输入过压/欠压保护功能和自 恢复功能;在额定输入电压、满载时,系统的输入功率因数应不小于 99%;

    12) 接地系统应具有工作地和保护地,且应有明显的标志,接地线截面积应不小于 10mm2。配电部分外壳、所有可触及的金属零部件与接地螺母间的电阻应不大于 0.1Ω

    13) 模块化电源可靠性在 30℃时 MTBF≥100000h。系统设计寿命不低于 10 年。

    2)、电池

    采用磷酸铁锂电池

    当市电正常时,模块化电源给设备供电并给锂电池充电;断电后,锂电池放电并给设 备持续供电,电池备电时长应不低于 8 小时,本次配置 4 48V100AH 电池模块。为确保 备电可靠性,电池还应满足以下要求:

    1) 单体电池容量应不低于 48V100Ah,支持 19 英寸标准机架安装。

    2) 在 35℃工作温度下 85% DOD 时,循环次数不低于 3000 次,寿命不低于 5 年。

    3) 具有软件锁功能:当锂电池与电控系统通讯中断后,锂电池锁死,无法进行充放电。

    4) 电芯材料在 220高温条件下保持稳定。

    5 0~45环境温度下可持续使用,不影响寿命;在极限温度 55,电池能正常 供电且不损坏。

    6) 应集成电池管理单元,可与机柜电控系统监控单元对接,支持远程网管实时监 控和远程升级。

    7) 电池管理单元对电池的检测包含但不限于:电池电芯/整组电压、整组电流、电 芯温度、整组 SOC(电池剩余容量)、整组 SOH(电池健康状态)。同时具备防反接、过压、 过流、过温、短路等保护功能。

    8) 在电池放电时,网管侧可显示备电时长,为维护人员紧急决策提供参考。

    9) 电池为机箱式,高度不大于 3U 3)、机柜监控 可通过网管平台对机柜设备运行、物理安全防护状态进行远程实时监控,并在机柜发 生故障和需要升级维护时,提供远程故障定位和处理手段。因此机柜侧应集成机柜监控模 块,对机柜状态、性能、告警进行信息采集和处理,并上传至远程统一网管平台。

    3)机柜监控

    模块应满足如下技术要求:

    1) 支持通过机柜监控模块上传电源信息到远程网管,实现对电压、电流、电池运 行等状态的监测和工作状态控制;可以通过 web 登录监控模块查看机柜信息状态。

    2) 支持机柜温湿度、门禁、水浸、烟雾等环境量信息检测,提供 2 个以上 RS232/RS485 通信接口。支持 ModBus 等通用监控协议,实现对机柜智能设备接入管理。

    3) 支持遥测、遥信和遥控。遥测内容包括输入电压、整流模块输出电压、输出电 流、负载电流、蓄电池充/放电电流、空调运行状态等;遥信内容包括输入过压/欠压、缺 相、整流模块工作状态(开/关机,限流/不限流)、故障/正常、输出电压过压/欠压、蓄 电池熔丝状态、均/浮充/测试、空调运行故障;遥控内容包括整流模块开/关机、电池测试、 远程开锁等。

    4) 监控模块应记录≥2 年的关键机柜运行历史告警信息用于故障分析与追溯,其 存储能力不少于 5 万条告警信息,20 万条实时数据,10 条电池测试记录。可按时间间隔 周期性记录和事件触发方式记录,并可通过 WEB 页面获取并保存成 EXCEL 格式文件,并可 用 EXCEL 软件打开。

    5) 支持告警联动,提供不少于 8 路继电器干接点,支持用户自定义关联交流停电 告警、直流欠压告警、整流模块故障告警、防雷器失效告警、熔丝断告警、电池温度告警、 门磁告警和温控单元故障告警等,用于智能联动控制。

    6) 可本地或远程在线升级监控模块、整流模块、锂电 BMS、空调等动力设备的软 件,升级过程中不能影响设备正常供电状态,升级失败可回退。

    7) 支持用户分组管理,根据用户提供不同管理权限。北向 IP 口支持支持 VLAN VPN 接入,与网管数据连接支持 SSL 加密,防止数据劫持和串改;Web 配置接口支持 HTTPS 连接,支持客户替换自发放证书;无线传感网络连接支持数据加密,避免数据仿冒。

    8) 支持电池在线测试,支持电池剩余容量上报,电池剩余备电时间上报。

    9) 监控模块支持热插拔,易更换,易维护,可通过 U 盘导入导出参数进行快速配 置。

    4)、机柜安防

    机柜安防系统含摄像头拍照和智能门禁管理,起到机柜设备防破坏防盗的功能,保障 机柜内设备的物理安全。

    功能需求如下:

    1) 一体化机柜系统应支持摄像头智能抓拍,可与门磁传感器告警联动抓拍。

    2) 应支持机柜智能门禁管理,提供机柜电子门锁,支持门禁 IC 卡开锁、网管远 程开锁、钥匙开锁、指纹开锁,支持多种权限管理、用户管理,支持机柜开锁日志记录, 支持门开告警,能监控电子门锁的开关实时状态。

    5)、室外机柜 温度:机柜系统应满足-40~+55℃环境下,机柜内部温度要维持在 20~30℃,以保证 设备长期稳定,可靠工作,不因异常温度影响设备寿命和可靠运行。

    湿度:工作环境湿度范围应满足 5%95% RH(无凝露)。

    防雷:配电单元应具备良好的防雷设计,满足室外应用的防雷等级要求。系统的交流输入端应配置 C 级防雷(标准雷击泄放电流:20kA8/20μs;最大雷击泄放电流:40kA 8/20μs)。具备防反接功能。系统直流输出防雷要求差模防护:10kA8/20μs;共模防护: 20KA8/20μs。从系统向外引出的信号线应在输出端口装有防雷器件,防雷器件的规格应 符合 YD/T 944 5.2.3 的防雷要求。

    防尘防水:机柜系统直接暴露于室外,需满足不低于 GB 4208 中的 IP55 的防尘防水 等级,保障扬尘、雨淋等条件下内部设备正常运行。

     防潮湿、霉变、盐雾:产品内印刷线路板、接插件等电路应有防潮湿、防霉变、防盐 雾处理,其中防盐雾腐蚀能力应满足 GB/T 4797.6-1995 的要求,使产品能在室外潮湿、 含盐雾的环境下正常运行。

     防锈(防氧化):产品铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件等应具有双层防锈措施, 非 铁质的金属外壳, 也应具有防氧化保护膜或防氧化处理。

    抗风:机柜位于野外高速沿线,应能承受 GB/T 4797.5-92 标准表 9 规定的不同地区 不同高度处的相对风速的侵袭。

    抗震:机柜系统应取得电信设备抗震性能检测合格证,并满足设备安装地点的抗震设 防要求(提供设备抗震性能检测报告)。

    1) 防盗要求

    由于虚拟站、识别站处于高速沿线,直接暴露于室外且无人值守,室外一体化机柜应 具备物理防盗设计,结合机柜视频监控和锂电池防盗功能,进一步完善机柜防盗。防盗设 计应包括 但不限于:

    1)柜体采用天地三点式电子防盗门锁,内嵌门、内铰链,支持外挂防盗锁

    2)柜体本体无无裸露可拆卸件

    3)柜门配置门磁传感器,支持门磁告警,实时监控机柜门况,异常信息及时上报网管和保存记录,方便事件的监控和回溯

    6)、温控系统

    配置直流空调,制冷能力应不低于 600W,能效比不小于 3。制冷剂为 R134a,充注量不低于190g。材料阻燃应满足 UL94,安全应满足 EN60335-1EN60335-2-40UL60950UL1995IEC 60950-1/EN60950-1。具有至少 1 RJ45 接口,能通过机柜监控将实时状态 及故障信息上报网管。空调风扇寿命应大于 70000 小时,空调失效率应小于 0.4%

    7)、统一运维系统

    ETC 门架系统点分布散,位置偏,数量多,现场无人值守,如故障无法及时发现,会 影响收费业务的准确性。同时,省、路段中心多级管理,权限复杂,也极易存在信息安全 隐患。单站点设备种类杂,型号多,如基于各设备多套运维软件分头管理,也会给管理员 带来极大的不方便。室外一体站点柜内集成了收费系统的关键核心设备,为保障 ETC 门架 收费系统安全可靠运行,提高整体系统的可用性和可管理性,需在省中心部署统一的网络 管理系统,提供各 ETC 门架系统站点、网络、设备、应用等的统一监控,通过分权分域向 省/路段中心提供运维账号,实现对全网设备的统一管理。

    统一运维系统平台,可实现 ETC 门架系统一站式业务部署、一站式运维管理、一站式 故障处理,大幅缩短分支站点部署周期、降低运维成本、提高线路利用率。具体应具备如 下功能要求:

    Ÿ 统一运维系统站点对设备和网络资源进行统一远程集中监控,并结合 GIS 图形化呈现, 支持 10 万站点量级,覆盖 ETC 门架系统中网络、存储、服务器等设备类型。支持对站 点的详情查询、基础配置、升级、应用部署、故障定位、软故障排除等操作操作均在 省中心完成;

    Ÿ 设备硬件管理。统一运维管理平台支持面板管理,远程查看面板,对于存储、服务器、 防火墙、交换机、路由器、电源、电池,支持查看设备整柜内的面板信息、设备柜外 的信息、单个设备面板信息、设备面板告警信息。支持设备基本信息管理,基本信息 包括:设备的名称、ip、状态、描述、前面板信息、后面板信息。能够完成整机维护, 柜内服务器上电、下电、重启、配置启停流程。当站点内部的一台或多台设备硬件损 坏以后需要进行硬件设备的更换,能够从统一管理平台删除设备,在设备在机架上替换后新设备注册网管平台并完成初始化;

    Ÿ 统一运维系统应具备深度资源管理功能,达到卷级、应用级可管可配,使中心管理人 员不仅能完成硬件状态监控和基本的告警日志收集,还能解决逻辑资源管理功能(如 远程资源创建、应用模板化部署、应用远程升级),提升智能化管理效率。资源管理包 括虚拟机、vCPU、内存、硬盘容量和应用模板资源的管理;

    Ÿ 拓扑管理。统一运维系统可提供拓扑视图、拓扑监控、拓扑告警等功能,帮助用户实 时了解网络的组网情况和设备运行状态;

    Ÿ 具备完善的用户和权限管理策略,支持查看用户的信息(包括但不限于:名称、角色、 电话、邮箱、状态,支持:创建、修改、删除、启动、禁用操作)和角色管理(包括 但不限于:名称、角色、描述信息,支持:创建、修改、删除、配置角色功能权限和 资源范);

    Ÿ 站点告警监控能以 GIS 地图作为背景,全图形化体现站点分布和站点在线、告警状态, 在一个界面上展现全部站点运行情况。可实现辅助系统管理员进行告警定位,统一运 维系统提供告警原因查看,并提供告警处理建议;

    Ÿ 为提高运维效率,可用手机 APP 可监控所有的站点状态,站点内的存储、计算、网络、 能基等设备信息,站点内的资源信息、站点的告警信息。




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