專利名稱：：一種直流電源的狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及通訊設備中的電源監(jiān)控技術，尤其涉及對直流電源的狀態(tài)檢測技術。
背景技術：
：電源在任何電子設備中都是至關重要的環(huán)節(jié)，它是整個設備的動力之源，其工作的穩(wěn)定性、可靠性直接影響到設備產品的質量。因此在穩(wěn)定可靠的設備中對于電源的監(jiān)控是必不可少的，其方法也多種多樣。通常情況為了保證設備的可靠性，電源都會進行熱備份，即同時給兩塊電源板供電，如果其中一塊電源板的輸入突然斷掉，就啟用另一塊電源板。對于電源板這種無輸入的狀態(tài)，是能夠檢測到的。現(xiàn)有技術實現(xiàn)的直流電源欠、過壓檢測方法，其大多數(shù)都是通過增加外圍電路，即通過檢測芯片輸出的高低電平來表示直流電源的正常、欠壓及過壓狀態(tài)。為了使檢測芯片能夠;險測到電源的無輸入的狀態(tài)，往往需要額外增加一路供電電源，以滿足4全測芯片電路要求，使得被檢測電源與檢測芯片電源相互獨立，在被檢測電源無輸入的情況下，檢測芯片亦能正常工作，由此能正常獲得被檢測電源的無輸入狀態(tài)。為了保證電源檢測的準確性，需要將檢測芯片的供電電源與被檢測電源共地。因此，這種方法不僅增加了電源種類，并引發(fā)了電源共地處理復雜等問題，還造成設備成本增加及維護難度增大，并減少了設備電源的可靠性。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，能夠利用低廉的成本和筒單的方案可靠地實現(xiàn)直流電源的正常、欠壓、過壓及無輸入狀態(tài)的檢測，從而獲得電源設備的高性價比。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包4括依次連接的電源處理單元、信號隔離單元、監(jiān)控單元以及熱備份處理單元；其中信號隔離單元，用于將對應被測電源各個狀態(tài)的電平信號進行隔離輸出給監(jiān)控單元；監(jiān)控單元，用于根據在其輸入端輸入的電平信號進行控制及報警處理；電源處理單元，用于將從被測電源的輸入端抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理，生成驅動電源輸出給信號隔離單元；熱備份處理單元，用于將從被測電源的輸入端抽取的被測電源信號進行熱備份處理，為監(jiān)控單元提供驅動電源；并在被測電源無輸入時，通過提供的熱備份驅動電源，將信號隔離單元輸出的信號轉換成與隔離輸出的電平信號不同的電平信號，從而保證被測電源無輸入狀態(tài)能被可靠地檢測。進一步地，本發(fā)明的系統(tǒng)還包括分別與信號隔離單元及電源處理單元連接的電源檢測單元，用于將在電源檢測單元的輸入端檢測到的被測電源的狀態(tài)，轉換成電平信號輸出給信號隔離單元；其中，被測電源的狀態(tài)包括正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)或過壓狀態(tài)。進一步地，熱備份處理單元在被測電源無輸入時將信號隔離單元輸出的信號進行的轉換，是通過將信號隔離單元輸出的信號上拉至熱備份驅動電源端的高電平信號實施，或通過將信號隔離單元輸出的信號下拉至熱備份驅動電源^接地端的低電平實施。進一步地，監(jiān)控單元的輸入端輸入的電平信號對應被測電源的各個狀態(tài)，包括被測電源的正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)、過壓狀態(tài)或無輸入狀態(tài)。進一步地，熱備份處理單元通過在其內對電源裝置的冗余配置實施，或者通過在其內的儲能元件將被測電源信號的能量儲存實施。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種直流電源狀態(tài)檢測方法，包括如下步驟(a)將抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理，為信號隔離提供驅動電源；并將抽取的被測電源信號進行熱備份處理，為電源監(jiān)控提供驅動電源；(b)當被測電源無輸入信號時，在電源熱備份狀態(tài)下經信號隔離的輸出信號被轉換成相同的電平信號給電源監(jiān)控，由電源監(jiān)控根據檢測到的電平信號進行被測電源無輸入狀態(tài)的控制及寺艮警處理。進一步地，步驟(a)包括步驟(al)將抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理后，還為電源檢測提供驅動電源；(a2)根據設定的高、低門卩艮值，確定電源檢測的輸出電平信號，分別一一對應被測電源的正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)或過壓狀態(tài)；步驟(b)還包括步驟當被測電源有輸入信號時，由電源檢測的輸出電平信號通過信號隔離輸出給電源監(jiān)控；由電源監(jiān)控根據檢測到的電平信號進行被測電源狀態(tài)的控制及報警處理。進一步地，步驟(a)熱備份處理通過冗余配置電源裝置實施，或者通過采用儲能元件將被測電源信號的能量儲存實施。進一步地，步驟(b)將經信號隔離的輸出信號上拉至熱備份狀態(tài)下驅動電源電壓的高電平，或將經信號隔離的輸出信號下拉至驅動電源接地的低電平，從而轉換成相同的電平信號。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，能夠在不增加電源種類的情況下實現(xiàn)對電源無輸入狀態(tài)的檢測，且保證檢測狀態(tài)唯一，不會出現(xiàn)誤報，由此增加檢測的可靠性。在滿足電源監(jiān)控要求的前提下，降低了成本，且避開了電源共地問題，減少了維護難度。通過實驗驗證，采用本發(fā)明對直流電源狀態(tài)進行檢測運行狀況非常穩(wěn)定，滿足系統(tǒng)電源的監(jiān)控要求。圖1是本發(fā)明提供的直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)原理框圖2是采用圖l原理的直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)一實施例的電路圖；圖3是采用圖l原理的直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)另一實施例的電路圖。具體實施例方式本發(fā)明提供的直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括依次連接的電源處理單元、電源檢測單元、信號隔離單元、監(jiān)控單元以及熱備份處理單元。其中電源檢測單元用于將其輸入端檢測到的被測電源的狀態(tài)(包括正常、欠壓以及過壓)轉換成電平信號輸出給信號隔離單元。信號隔離單元用于對電源檢測單元輸出的電平信號進行隔離輸出給監(jiān)控單元，并在被測電源無輸入時，能將這種狀態(tài)轉換成與上述各狀態(tài)信號不同的電平信號，以保證被測電源的狀態(tài)信號可靠地輸出。監(jiān)控單元用于根據在其輸入端檢測到的被測電源的狀態(tài)(包括正常、欠壓、過壓以及無輸入狀態(tài))信號進行控制及"^艮警處理。電源處理單元還與信號隔離單元連接，用于將從電源檢測單元的輸入端抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓等處理，生成驅動電源輸出給電源檢測單元和信號隔離單元。熱備份處理單元，用于將從電源檢測單元的輸入端抽取的被測電源信號進行熱備份處理，生成一路驅動電源信號輸出給監(jiān)控單元。其中熱備份處理是為了使監(jiān)控單元能夠在被測電源中有一路無輸入時，仍能得到驅動電源信號，從而保證被測電源無輸入狀態(tài)能可靠地被監(jiān)控單元檢測到。下面結合實施例和附圖對本發(fā)明上述技術方案作進一步詳細描述。如圖l所示，本發(fā)明提供的直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括依次連接的電源處理單元140、電源4企測單元110、信號隔離單元120、監(jiān)控單元130以及熱備份處理單元150;其中電源檢測單元IIO，用于將其輸入端檢測到的被測電源的狀態(tài)，轉換成電平信號輸出給信號隔離單元120。其中，電平信號輸出包括00、01、10,分別對應#1測電源的正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)以及過壓狀態(tài)。信號隔離單元120,用于對電源檢測單元IIO輸出的被測電源的各狀態(tài)信號進行隔離輸出給監(jiān)控單元130,并在被測電源無輸入時，能將這種無輸入狀態(tài)轉換成與上述各狀態(tài)的電平信號不同的電平信號11,以保證被測電源的狀態(tài)信號可靠地輸出。監(jiān)控單元130，用于根據在其輸入端檢測到的被測電源的狀態(tài)信號進行控制及報警處理。其中，被測電源的狀態(tài)包括正常、欠壓、過壓以及無輸入狀態(tài)。電源處理單元140,與信號隔離單元120連接，用于將從電源檢測單元IIO的輸入端抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓等處理，生成驅動電源輸出給電源檢測單元IIO和信號隔離單元120。熱備份處理單元150，用于將從電源檢測單元110的輸入端抽取的被測電源信號進行熱備份處理，生成一路驅動電源信號輸出給監(jiān)控單元130。其中熱備份處理是為了使監(jiān)控單元130能夠在被測電源中有一路無輸入時，仍能得到驅動電源信號，從而保證被測電源無輸入狀態(tài)能被可靠地檢測到。采用本發(fā)明上述原理實施的一具體電路如圖2所示，電源檢測單元110引入被測直流電源的正負極輸入信號，通過內部設定電壓的高、低門限值，確定該電源;險測單元IIO輸出狀態(tài)。其通過兩個電平信號0UT1、0UT2共能顯示四種唯一的狀態(tài)，可以分別對應被測電源的正常、欠壓以及過壓狀態(tài)，如表1所示。表l:電源檢測單元的輸出狀態(tài)狀態(tài)0UT1OUT2狀態(tài)描述正常00被測電源的電壓低于高門限值且高于低門限值。欠壓01被測電源的電壓低于低門限值。過壓10被測電源的電壓高于高門限值。電源檢測單元110輸出的OUTl、OUT2電平信號通過信號隔離單元120的信號隔離而輸出給監(jiān)控單元130的輸入端OUTl'、OUT2'。電源檢測單元110和信號隔離單元120的驅動電源是電源處理單元140提供的，即電源處理單元140將從被測直流電源抽取的電源信號進行降壓、穩(wěn)壓等處理而分別提供給電源檢測單元110和信號隔離單元120。而監(jiān)控單元130的驅動電源是由熱備份單元150提供的，該熱備份單元150采用至少兩塊電源板進行熱備份，即兩路輸入(圖2中只示出一路)經過熱備份單元150并聯(lián)輸出驅動電源信號VCC，提供給監(jiān)控單元150。在熱備份狀態(tài)下，當被測電源由于故障導致無輸入信號時，信號隔離單元前的信號也會沒有，信號隔離單元后的信號由于被上拉電阻R1、R2上拉到熱備份處理單元150輸出的電源VCC,由于冗余配置使得VCC在熱備份處理單元150的一路電源無輸入時仍會有輸出，因此在被測電源無輸入的情況下，信號隔離單元120的輸出會被上拉到高電平，即監(jiān)控單元130的輸入端OUTl'、OUT2，輸入"11"電平信號，這就是第四種狀態(tài)^皮測電源的無輸入狀態(tài)。綜上所述，被測電源的四種狀態(tài)輸入至監(jiān)控單元130的輸入端OUTl'、OUT2，的電平信號請參見表2。表2:監(jiān)控單元的輸入狀態(tài)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本實施例例舉的熱備份單元150是采用冗余配置的方式實施的，應該理解，這僅僅是用來具體說明本發(fā)明，而不是用來限制本發(fā)明。熱備份單元150還可以采用儲能元件(譬如電容等)將輸入的^L測電源信號的能量以充電的形式儲存起來，那么在被測電源無輸入時，熱備份單元150的VCC電源輸出亦不會立即消失，使監(jiān)控單元的輸入端OUT1，、OUT2，輸入"11"電平信號，從而使其在一定時間內實施報警動作。本發(fā)明的發(fā)明點在于將檢測單元和監(jiān)控單元的驅動電源均取自于被測電源，而不是另采用一套額外的電源，由此避開多個電源共地問題，在實施電源監(jiān)控功能的同時，盡量降低成本及減少維護難度。而實施這一發(fā)明點的關鍵，在于熱備份單元150能夠在被測電源無輸入狀態(tài)下仍能為監(jiān)控單元130提供驅動電源輸出，從而使得被測電源的狀態(tài)能夠可靠地輸入至監(jiān)控單元130。因此，除了上述例舉的熱備份單元150的實施方式外，任何能夠在被測電源無輸入時能保證有驅動電源輸出的熱備份單元的形式均應在本發(fā)明的保護范圍內。采用本發(fā)明上述原理實施的另一具體電路如圖3所示，在熱備份狀態(tài)下，當被測電源由于故障導致無輸入信號時，信號隔離單元后的輸出信號由于被下拉電阻Rl、R2下拉到電源VCC的地端的低電平，即監(jiān)控單元150的輸入端0UT1'、0UT2，輸入"00"電平信號。假如讓電源檢測單元在被測電源正常時輸出"11"電平，同樣也能達到唯一確認被測電源的各個狀態(tài)的目的，請參見表3。表3:監(jiān)控單元的輸入狀態(tài)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>本發(fā)明的直流電源的狀態(tài)檢測方法，包括如下步驟步驟l:將抽取的被測電源信號進行功率放大處理，為電源檢測及信號隔離提供驅動電源；并將抽取的被測電源信號進行熱備份處理，為電源監(jiān)控提供驅動電源VCC;由于檢測及監(jiān)控電源取自被測電源，而不是另采用一套額外的電源，因而避開了電源共地問題。步驟2:根據設定的高、低門P艮值，確定電源檢測的輸出電平信號，包括三種電平信號00、01以及10,分別——對應被測電源的正常、欠壓及過壓狀態(tài)；步驟3:當被測電源有輸入時，由電源檢測的輸出電平信號通過信號隔離輸出給電源監(jiān)控；當被測電源無輸入時，在電源熱備份狀態(tài)下經信號隔離的輸出信號均被上拉到高電平給電源監(jiān)控；由電源監(jiān)控根據檢測到的被測電源狀態(tài)信號進行控制和"^艮警處理。綜上所述，本發(fā)明能夠在不增加電源種類的情況下實現(xiàn)對電源無輸入狀態(tài)的檢測，且保證檢測狀態(tài)唯一，不會出現(xiàn)誤報，由此增加檢測的可靠性，并降低了設備成本及減少了維護難度。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。權利要求1、一種直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括依次連接的電源處理單元、信號隔離單元、監(jiān)控單元以及熱備份處理單元；其中所述信號隔離單元，用于將對應被測電源各個所述狀態(tài)的電平信號進行隔離輸出給所述監(jiān)控單元；所述監(jiān)控單元，用于根據在其輸入端輸入的電平信號進行控制及報警處理；所述電源處理單元，用于將從所述被測電源的輸入端抽取的所述被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理，生成驅動電源輸出給所述信號隔離單元；所述熱備份處理單元，用于將從所述被測電源的輸入端抽取的所述被測電源信號進行熱備份處理，為所述監(jiān)控單元提供驅動電源；并在所述被測電源無輸入時，通過提供的所述熱備份驅動電源，將所述信號隔離單元輸出的信號轉換成與隔離輸出的電平信號不同的電平信號，從而保證被測電源無輸入狀態(tài)能被可靠地檢測。2、按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括分別與所述信號隔離單元及所述電源處理單元連接的電源檢測單元，用于將在所述電源檢測單元的輸入端檢測到的所述被測電源的所述狀態(tài)，轉換成所述電平信號輸出給所述信號隔離單元；其中，所述被測電源的所述狀態(tài)包括正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)或過壓狀態(tài)。3、按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱備份處理單元在所述被測電源無輸入時將所述信號隔離單元輸出的信號進行的所述轉換，是通過將所述信號隔離單元輸出的信號上拉至所述熱備份驅動電源端的高電平信號實施，或通過將所述信號隔離單元輸出的信號下拉至所述熱備份驅動電源接地端的低電平實施。4、按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控單元的輸入端輸入的電平信號對應所述被測電源的各個狀態(tài)，包括被測電源的正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)、過壓狀態(tài)或無輸入狀態(tài)。5、按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱備份處理單元通過在其內對電源裝置的冗余配置實施，或者通過在其內的儲能元件將所述被測電源信號的能量儲存實施。6、一種直流電源狀態(tài)檢測方法，包括如下步驟(a)將抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理，為信號隔離提供驅動電源；并將抽取的所述被測電源信號進行熱備份處理，為電源監(jiān)控提供驅動電源；(b)當所述被測電源無輸入信號時，在電源熱備份狀態(tài)下經信號隔離的輸出信號被轉換成相同的電平信號給所述電源監(jiān)控，由所述電源監(jiān)控根據檢測到的所述電平信號進行被測電源無輸入狀態(tài)的控制及報警處理。7、按照權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(a)進一步包括步驟(al)將抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理后，還為電源檢測提供驅動電源；(a2)根據設定的高、低門限值，確定所述電源檢測的輸出電平信號，分別——對應所述被測電源的正常狀態(tài)、欠壓狀態(tài)或過壓狀態(tài)；步驟(b)還包括步驟當所述被測電源有輸入信號時，由所述電源檢測的所述輸出電平信號通過所述信號隔離輸出給所述電源監(jiān)控；由所述電源監(jiān)控根據檢測到的所述電平信號進行被測電源狀態(tài)的控制及才艮警處理。8、按照權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(a)所述熱備份處理通過冗余配置電源裝置實施，或者通過采用儲能元件將所述被測電源信號的能量儲存實施。9、按照權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(b)將所述經信號隔離的輸出信號上拉至所述熱備份狀態(tài)下所述驅動電源電壓的高電平，或將所述經信號隔離的輸出信號下拉至所述驅動電源接地的低電平，從而轉換成所述相同的電平信號。全文摘要一種直流電源狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括電源處理單元、信號隔離單元、監(jiān)控單元以及熱備份處理單元；其中，信號隔離單元將對應被測電源各個狀態(tài)的電平信號進行隔離輸出給監(jiān)控單元；監(jiān)控單元根據輸入的電平信號進行控制及報警處理；電源處理單元將從被測電源的輸入端抽取的被測電源信號進行降壓、穩(wěn)壓處理生成驅動電源給信號隔離單元；熱備份處理單元將從被測電源的輸入端抽取的被測電源信號進行熱備份處理，為監(jiān)控單元提供驅動電源；在被測電源無輸入時，通過熱備份驅動電源將信號隔離單元輸出的信號全部上拉至高電平或下拉至低電平。本發(fā)明以低成本可靠地實現(xiàn)直流電源的正常、欠壓、過壓及無輸入狀態(tài)的檢測。文檔編號H02J9/04GK101478174SQ20081000040公開日2009年7月8日申請日期2008年1月4日優(yōu)先權日2008年1月4日發(fā)明者席紅濤申請人:中興通訊股份有限公司