CN101661055A - 一种有源电路电流告警的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有源电路电流告警的方法及装置。所述方法包括：步骤A，在线获取所述有源电路正常工作时的电流值，作为基准参考点；步骤B，根据所述基准参考点和预存的、以所述基准参考点为参考的电流上下变化量，确定所述有源电流的精确告警门限区间；步骤C，根据所述精确告警门限区间，实时监测所述有源电流的电流状态。按照本发明，可以提高电流告警的精确性。

Description

一种有源电路电流告警的方法及装置

技术领域

本发明涉及电流监测技术领域，具体涉及一种有源电路电流告警的方法及装置。

背景技术

在通信电路中，经常需要对有源电路的电流进行监测，用以判断电路是否工作正常，并在电路发生异常情况时产生相应的告警信号。请参考图1和图2，分别示出了现有技术的一种典型的有源电路电流告警的方法及对应的有源电路。图1中，通过在电源和待监测的有源电路之间串联接入一个电阻值较小(如10欧姆)的取样电阻，通过将该取样电阻的电压(取样电压)输入一个电流检测放大器，输出该取样电阻对应的电压监测信号；电压监测信号经模数(AD)转换器转换为数字信号输入CPU系统；CPU系统根据上述数字信号和存储在存储区中的基本告警门限，进行告警判断等操作。

图1中，通过将电路电流转换成对应的电压值，以便于进行告警判断。图1所示的待监测电路的正常工作时的电流范围对应于一个电压监测信号的范围。这个电压范围即是CPU系统监测的电压告警门限。参照图2，现有技术中的有源电路电流告警的方法包括以下步骤：

步骤21，根据待监测电路上的各个电路器件正常工作时的电流范围，确定电流的基本告警门限区间，将该基本告警门限预先存储在存储器中；

步骤22，待监测的电路上电并开始工作；

步骤23，CPU系统通过测量，得到待监测电路的电流值；

步骤24，CPU系统判断待监测电路的电流是否在基本告警门限内，如果是，则进入步骤25；否则，进入步骤26；

步骤25，输出待监测电路正常的指示信号；

步骤26，输出待监测电路有异常的告警信号。

上述告警方法的缺点是：对许多射频(RF)电路如低噪声放大电路(LNA)，上述监测在很多情况下是不够精确的，即存在当CPU系统判断电路是正常时，电路却处于故障状态的情况。

上述监测方法误差大的原因在于：存储器中预先设置的基本告警门限，必须兼容考虑所有电路器件的不同批次以及误差波动的情况。例如某电路使用的三种主要射频放大器的型号分别是WFB8018、AM1和AH1，不同批次的器件的电流波动的范围可能较大(具体可以通过查询相应的器件手册获知)，因此基本告警门限必须设置得很宽，以兼容不同批次的器件可能存在的电流波动范围，否则会出现误告警。但基本告警门限设置太宽，又会出现有电路故障而不告警的情况，例如：有一个放大器损坏，电路电流虽然减少40毫安(mA)，但可能仍然在预先设置的基本告警门限范围内，因而CPU仍然判断电路工作正常，从而造成误判。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有源电路电流告警的方法及装置，提高有源电路电流告警的精确程度。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种监测有源电路电流的方法，包括以下步骤：

步骤A，在线获取所述有源电路正常工作时的电流值，作为基准参考点；

步骤B，根据所述基准参考点和预存的、以所述基准参考点为参考的电流上下变化量，确定所述有源电流的精确告警门限区间；

步骤C，根据所述精确告警门限区间，实时监测所述有源电流的电流状态。

优选地，上述方法中，所述步骤A具体包括：

步骤A1，根据所述有源电路上的各个电路器件正常工作时的电流范围，确定所述有源电路的基本告警门限区间；

步骤A2，在所述有源电路上电后，获取所述有源电路的第一电流值；

步骤A3，判断所述第一电流值是否超出所述基本告警门限区间：若是，则输出所述有源电路发生严重故障的告警并结束流程；若否，则将所述第一电流值作为所述基准参考点。

优选地，上述方法中，所述步骤A1中，进一步通过将所述各个电路器件在正常工作时的最小电流值的和值作为下限，将所述各个电路器件正常工作时的最大电流值的和值作为上限，确定所述基本告警门限区间。

优选地，上述方法中，所述电流上下变化量是根据所述有源电路的电路特性以及所述有源电路上各个电路器件的器件特性预先确定的；所述精确告警门限区间的上限是所述基准参考点与所述电流上下变化量中电流向上变化量之和；所述精确告警门限区间的下限是所述基准参考点与所述电流上下变化量中电流向下变化量之差。

优选地，上述方法中，在所述有源电路上所有电路器件中，确定具有最小的正常工作电流的电路器件，并将该电路器件在正常工作时的最小的电流值作为所述电流上下变化量中的电流向上变化量；

在所述有源电路上所有电路器件中，确定在正常工作时具有最大的电流波动范围的电路器件，并将该电路器件的电流波动范围值作为所述电流上下变化量中的电流向下变化量。

优选地，上述方法中，所述步骤C具体包括：

在线监测所述有源电路的实时电流值，并判断所述实时电流值是否超出所述精确告警门限区间：若是，则输出所述有源电路工作异常的告警；若否，则输出所述有源电路工作正常的指示。

本发明还相应地提供了一种有源电路电流告警装置，该装置包括存储单元、基准参考点获取单元、精确门限确定单元和精确告警单元，其中，

所述存储单元，用于保存以基准参考点为参考的电流上下变化量；

所述基准参考点获取单元，用于在线获取所述有源电路正常工作时的电流值，作为基准参考点；

所述精确门限确定单元，用于根据所述基准参考点和所述电流上下变化量，确定所述有源电流的精确告警门限区间；

所述精确告警单元，用于根据所述精确告警门限区间，实时监测所述有源电流的电流状态。

优选地，上述装置中，所述存储单元，还用于根据所述有源电路的电路特性以及所述有源电路上各个电路器件的器件特性，确定所述电流上下变化量。

优选地，上述装置中，所述存储单元，还用于在所述有源电路上所有电路器件中，确定具有最小的正常工作电流的电路器件，并将该电路器件在正常工作时的最小的电流值作为所述电流上下变化量中的电流向上变化量；以及在所述有源电路上所有电路器件中，确定在正常工作时具有最大的电流波动范围的电路器件，并将该电路器件的电流波动范围值作为所述电流上下变化量中的电流向下变化量。

优选地，上述装置还包括基本告警单元；

所述存储单元，还用于保存所述有源电路的基本告警门限区间，所述基本告警门限区间是根据有源电路上的各个电路器件正常工作时的电流范围预先确定的；

所述基本告警单元，用于在所述有源电路上电后，获取所述有源电路的第一电流值，并判断所述第一电流值是否超出所述基本告警门限区间：若是，则输出所述有源电路发生严重故障的告警；否则，触发所述基准参考点获取单元；

所述基准参考点获取单元，进一步根据所述基本告警单元的触发，将所述第一电流值作为所述基准参考点。

优选地，上述装置中，所述存储单元，还用于通过将所述各个电路器件在正常工作时的最小电流值的和值作为下限，将所述各个电路器件正常工作时的最大电流值的和值作为上限，确定所述基本告警门限区间。

从以上所述可以看出，本发明提供的一种有源电路电流告警的方法及装置，在电路电流不超出基本告警门限区间时，进一步以电路正常工作时的实际电流为基准参考点，确定一个更加严格的精确告警门限区间，对电路电流进行实时监测，从而能够在一定程度上提高电流监测的准确性。本发明在确定所述精确告警门限区间时，根据具有最小工作电流的电路器件和具有最大电流波动范围的电路器件，将所述基准参考点减去所述最小工作电流得到所述精确告警门限区间的下限，将所述基准参考点加上所述最大电流波动范围得到所述精确告警门限区间的上限，从而将精确告警门限区间设置在一个合理的范围，保证了告警的精确性。

附图说明

图1为现有技术的电流告警监测的硬件电路的结构示意图；

图2为现有技术的电路电流告警监测的方法的流程图；

图3为本发明实施例的有源电路电流告警的方法的流程图；

图4为本发明实施例中一个告警电路的举例示意图；

图5为本发明实施例的有源电路电流告警的装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明通过在基本告警门限的基础上，利用精确告警门限对待监测电流的电流作进一步地实时判断，从而提高了电流告警的精确程度。以下结合附图通过具体实施例对本发明作详细说明。

请参照图3，为本发明实施例所述的有源电路电流告警的方法的流程图。如图3所示，该方法包括：

步骤31，依据有源电路的各个电路器件正常工作时的电流范围，确定电流的基本告警门限区间，并将该基本告警门限区间预先存储在存储器中。

本步骤中，通常是指根据该有源电路中各个电路器件的工作电路范围，确定一个基本告警门限区间。例如，通过相关的器件手册，查找到各个器件正常工作时的电流范围，将各个电路器件在正常工作时的最小电流值的和值作为下限，将各个电路器件正常工作时的最大电流值的和值作为上限，确定所述基本告警门限区间。

步骤32，有源电路上电开始工作后，测量该有源电路的电流，获得第一电流值。

本步骤中，仍然可以通过类似于现有技术中电流取样方法，即通过取样电阻串联接入有源电路，通过测量取样电阻两端的电压值，获取与电流相对应的电压。此时，可以将获取的电压值除以取样电阻的电阻值，得到有源电路的电流值；还可以直接根据取样电阻的电压进行后续判断操作(由于取样电阻的电流和取样电阻的电压是一一对应的关系，因此，可以将基本告警门限乘以取样电阻的电阻值，得到一个对应的电压门限，进而进行后续判断操作，其实质还是针对有源电路的电流进行判断)。

步骤33，CPU系统判断有源电路的第一电流值是否超出基本告警门限区间，如果是，则进入步骤34，否则进入步骤35。

步骤34，CPU系统判断该有源电路发生严重故障，输出告警信号并结束流程。

步骤35，CPU系统将所述第一电流值作为精确告警门限区间的基准参考点，并根据该基准参考点和预存的、以所述基准参考点为参考的电流上下变化量，确定精确告警门限区间。

同一型号的电路器件虽然都具有一个相同的工作电流范围，但是彼此之间都会存在一定的差异。本实施例中，通过测量得到具体的有源电路在正常工作时的实际电流(第一电流值)，将该实际电流作为基准参考点；并根据有源电路的电路特性，确定电路电流在该基准参考点附近的可能的上下变化量(包括向上的增加量和向下的减少量)，进而确定一个更为精确的告警范围。这个告警范围更符合该有源电路的实际情况，从而也就能够更为精确地对电流进行监测。

本步骤中，可以根据电路器件的使用经验，或根据有源电路的电路特性以及所述有源电路上各个电路器件的器件特性，确定有源电路电流在基准参考点附近的上下变化范围，从而确定所述精确告警门限；也可以按照以下方式，针对具体电路确定所述精确告警门限区间：

在有源电路中，只有一个电路器件发生故障的情况通常较为常见。在一个电路器件发生故障时，电流的损失(减少量)等于该电路器件的工作电流，考虑到所有电路器件中具有最小工作电流(假设为A)的器件，当有源电路的电流忽然减少A时，可能是由于该电路器件发生故障导致的，因此，可以将基准参考点减去该最小工作电流后得到的数值作为所述精确告警门限的下限。同样的，只考虑一个器件的工作电流发生波动时，在正常情况下，该器件所能够引起的有源电路电流的最大波动就是该器件的电流波动范围。考虑到所有器件中具有最大的电流波动范围的电路器件，可以将基准参考点加上最大的电流波动范围值所得到的数值，作为精确告警门限的上限。如果有源电路的实时电流超过该上限，则很可能是某个器件发生了异常。为了更容易理解基本告警门限和精确告警门限的设置，以下结合图4所示的具体电路再作说明。

图4是一种电流监测的硬件电路的结构示意图。该电路主要包括三个电路器件，分别是低噪声放大器Q588，射频放大器AM1和AH1。图4中通过电流检测放大器对取样电阻的电流(即该电流的电流)进行监测，通过CPU进行判断告警等操作。根据电路器件手册可知，三个放大器的正常电流范围如下，分别包括最小值、典型值和最大值：

Q588：35-37-40(mA)(最小值，典型值，最大值)；

AM1：55-75-100(mA)(最小值，典型值，最大值)；

AH1：120-150-180(mA)(最小值，典型值，最大值)。

依据上面的三个放大器的正常电流范围，定义电路电流的基本告警门限为：[(35+55+120)mA，(40+100+180)mA]，即[210mA，320mA]。该基本告警门限较宽，不能完全判断电路电流的告警状态。

因器件离散性，不同批次器件的工作电流可能不同，但对每一个固定的器件，其工作电流却是相对稳定的。因此，本实施例的技术方案，首先是在电路上电伊始，在线测试读取具体电路的当前工作电流，并在该电流未超出基本告警门限区间时，将该电流作为精确电流门限范围的基准参考点。这里，假设测得的当前工作电流为250mA。

再依据电路特性，确定以此基准参考点为参考的允许的向下、向上的电流正常变化量，得到该具体电路的精确电流门限范围。可以看出，上述3个电路器件中，Q588具有最小的正常工作电流(35mA)，AH1具有最大的电流波动范围180-120＝60mA，所以，精确告警门限的下限为250-35＝215mA，上限为250+60＝310mA，即精确告警门限为[215mA，310mA]。

按照以上方式得到的精确告警门限，其上限可能大于基本告警门限的上限(或者其下限可能低于基本告警门限的下限)，为了避免这种情况，可以按照以下方式处理：将所述第一电流值减去最小电流值得到第一结果，将所述第一电流值加上第一电流波动范围值得到第二结果，其中，所述最小电流值是所有电路器件中具有最小的正常工作电流的电路器件在正常工作时的最小的电流值，所述第一电流波动范围值是在正常工作时具有最大的电流波动范围的电路器件的电流波动范围；将所述基本告警门限区间的下限和所述第一结果中的较大者，作为所述精确告警门限区间的下限，并将所述基本告警门限区间的上限和所述第二结果中的较小者，作为所述精确告警门限区间的上限。

步骤36，CPU系统在线实时监测所述有源电路的实时电流值，并判断所述实时电流值是否超出所述精确告警门限区间：如果是，则进入步骤37，否则进入步骤38。

步骤37，在所述实时电流值超出所述精确告警门限区间时，输出所述有源电路工作异常的告警。

步骤38，在所述实时电流值未超出所述精确告警门限区间时，输出所述有源电路工作正常的指示。

从以上所述可以看出，本实施例在电路电流不超出基本告警门限时，进一步以电路正常工作时的实际电流为基准参考点，确定一个更加严格的精确告警门限，对电路电流进行实时监测，从而能够在一定程度上提高电流监测的准确性。

上述实施例中，首先确定了一个基本告警门限区间，进而根据该区间判断电路的当前电流值是否正常，如果正常，则将当前电流值作为基准参考点。可以看出，其目的是为了获取有源电路在正常工作时的电流值作为基准参考点。针对具体的有源电路，现有技术中还有很多其它方法，用以判断该电路是否工作正常，上述实施例中的设置基本告警门限区间只是其中一种。

基于上述的有源电路电流告警方法，本实施例还提供了一种有源电路电流告警装置，如图5所示，包括存储单元、基准参考点获取单元、精确门限确定单元和精确告警单元，其中，

所述存储单元，用于保存以基准参考点为参考的电流上下变化量；

所述基准参考点获取单元，用于在线获取所述有源电路正常工作时的电流值，作为基准参考点；

所述精确门限确定单元，用于根据所述基准参考点和所述电流上下变化量，确定所述有源电流的精确告警门限区间；

所述精确告警单元，用于根据所述精确告警门限区间，实时监测所述有源电流的电流状态。

优选地，所述存储单元，还可以用于根据所述有源电路的电路特性以及所述有源电路上各个电路器件的器件特性，确定所述电流上下变化量。

优选地，所述存储单元，所述存储单元，还用于在所述有源电路上所有电路器件中，确定具有最小的正常工作电流的电路器件，并将该电路器件在正常工作时的最小的电流值作为所述电流上下变化量中的电流向上变化量；以及在所述有源电路上所有电路器件中，确定在正常工作时具有最大的电流波动范围的电路器件，并将该电路器件的电流波动范围值作为所述电流上下变化量中的电流向下变化量。

优选地，上述装置还可以包括基本告警单元；

所述存储单元，还用于保存所述有源电路的基本告警门限区间，所述基本告警门限区间是根据有源电路上的各个电路器件正常工作时的电流范围预先确定的；

所述基本告警单元，用于在所述有源电路上电后，获取所述有源电路的第一电流值，并判断所述第一电流值是否超出所述基本告警门限区间：若是，则输出所述有源电路发生严重故障的告警；否则，触发所述基准参考点获取单元；

所述基准参考点获取单元，进一步根据所述基本告警单元的触发，将所述第一电流值作为所述基准参考点。

优选地，所述存储单元，还可以用于通过将所述各个电路器件在正常工作时的最小电流值的和值作为下限，将所述各个电路器件正常工作时的最大电流值的和值作为上限，确定所述基本告警门限区间。

综上所述，本发明提供的有源电路电流告警的方法及装置，通过以电路实际工作电流为基准参考点，实时判断电路电流是否正常，从而能够在一定程度上提高电路电流告警的精确性。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种监测有源电路电流的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，在线获取所述有源电路正常工作时的电流值，作为基准参考点；

步骤B，根据所述基准参考点和预存的、以所述基准参考点为参考的电流上下变化量，确定所述有源电流的精确告警门限区间；

步骤C，根据所述精确告警门限区间，实时监测所述有源电流的电流状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

步骤A1，根据所述有源电路上的各个电路器件正常工作时的电流范围，确定所述有源电路的基本告警门限区间；

步骤A2，在所述有源电路上电后，获取所述有源电路的第一电流值；

步骤A3，判断所述第一电流值是否超出所述基本告警门限区间：若是，则输出所述有源电路发生严重故障的告警并结束流程；若否，则将所述第一电流值作为所述基准参考点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A1中，进一步通过将所述各个电路器件在正常工作时的最小电流值的和值作为下限，将所述各个电路器件正常工作时的最大电流值的和值作为上限，确定所述基本告警门限区间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流上下变化量是根据所述有源电路的电路特性以及所述有源电路上各个电路器件的器件特性预先确定的；所述精确告警门限区间的上限是所述基准参考点与所述电流上下变化量中电流向上变化量之和；所述精确告警门限区间的下限是所述基准参考点与所述电流上下变化量中电流向下变化量之差。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

在所述有源电路上所有电路器件中，确定具有最小的正常工作电流的电路器件，并将该电路器件在正常工作时的最小的电流值作为所述电流上下变化量中的电流向上变化量；

在所述有源电路上所有电路器件中，确定在正常工作时具有最大的电流波动范围的电路器件，并将该电路器件的电流波动范围值作为所述电流上下变化量中的电流向下变化量。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

在线监测所述有源电路的实时电流值，并判断所述实时电流值是否超出所述精确告警门限区间：若是，则输出所述有源电路工作异常的告警；若否，则输出所述有源电路工作正常的指示。

7.一种有源电路电流告警装置，其特征在于，包括存储单元、基准参考点获取单元、精确门限确定单元和精确告警单元，其中，

所述存储单元，用于保存以基准参考点为参考的电流上下变化量；

所述基准参考点获取单元，用于在线获取所述有源电路正常工作时的电流值，作为基准参考点；

所述精确门限确定单元，用于根据所述基准参考点和所述电流上下变化量，确定所述有源电流的精确告警门限区间；

所述精确告警单元，用于根据所述精确告警门限区间，实时监测所述有源电流的电流状态。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述存储单元，还用于根据所述有源电路的电路特性以及所述有源电路上各个电路器件的器件特性，确定所述电流上下变化量。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述存储单元，还用于在所述有源电路上所有电路器件中，确定具有最小的正常工作电流的电路器件，并将该电路器件在正常工作时的最小的电流值作为所述电流上下变化量中的电流向上变化量；以及在所述有源电路上所有电路器件中，确定在正常工作时具有最大的电流波动范围的电路器件，并将该电路器件的电流波动范围值作为所述电流上下变化量中的电流向下变化量。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括基本告警单元；

所述存储单元，还用于保存所述有源电路的基本告警门限区间，所述基本告警门限区间是根据有源电路上的各个电路器件正常工作时的电流范围预先确定的；

所述基本告警单元，用于在所述有源电路上电后，获取所述有源电路的第一电流值，并判断所述第一电流值是否超出所述基本告警门限区间：若是，则输出所述有源电路发生严重故障的告警；否则，触发所述基准参考点获取单元；

所述基准参考点获取单元，进一步根据所述基本告警单元的触发，将所述第一电流值作为所述基准参考点。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述存储单元，还用于通过将所述各个电路器件在正常工作时的最小电流值的和值作为下限，将所述各个电路器件正常工作时的最大电流值的和值作为上限，确定所述基本告警门限区间。

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