CN101662161A - 施工现场视频服务器的ups管理器 - Google Patents

Abstract

一种用于施工现场视频服务器的UPS管理器，结构中包括对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其关键在于，在线检测电路包括外网监测电路、UPS电池电压监测电路和UPS输出电压监测电路，配电管理电路包括控制开关电路、延时保护电路，控制开关电路由同步总开关和四个继电器组成。本发明不但简单易操作、轻便易携带，相对于PC计算机串口或网络的管理器来说，也大大降低了成本。在施工现场无人值守的条件下，本发明可以自动检测市电是否正常，自动检测并保护UPS蓄电池，还能够针对3G模块短时间重拨号容易死机的缺陷设定延时启动，避免了视频服务器死机造成的数据丢失。

Description

施工现场视频服务器的UPS管理器

技术领域

本发明涉及一种电源控制电路，具体地说是一种UPS管理电路，更具体地说是一种应用在施工现场视频服务器的UPS管理器。

技术背景

随着网络技术、视频技术的飞速发展，视频监控已经被广泛应用在交通管理、社区管理、现场作业等各个领域，为保证监控的实时和连续，监控设备的电源是一个非常关键的问题，为保证连续供电，不间断电源(以下称UPS)也已经被广泛应用。

一般来说，UPS与市电网连接，在市电正常的时候对UPS内部的蓄电池进行充电，市电断开时UPS的蓄电池再对外供电。因为UPS都应用在比较重要的场合，其作用在于在市电不稳定的情况下为设备提供稳定可靠的电源，保证数据的及时性和完整性，因此UPS不仅需要很高的可用性，还要具有在无人值守的情况下自动处理各种电源问题的能力，最大限度地保护数据不受影响，也要保护自身的蓄电池不被损坏。现有技术中对UPS的管理和监控主要是通过计算机串口或网络连接实现的，其硬件构成主要有配置串口的计算机或配置网卡的计算机、网线，这样能够达到智能控制的效果，但是需要配备的硬件成本较高，并且许多场合没有通用的计算机，比如施工现场。

现在有许多施工现场都应用了远程视频显示系统，该系统在施工现场设置摄像机和视频服务器，传输施工现场作业的视频数据到总部。然而施工现场的电源不稳定，且需要配置UPS在无人值守的环境下应用。目前市场上有些UPS可以实现在蓄电池即将耗尽前自动关机，但是在市电恢复后，必须有人干预才能开机，达不到智能控制的效果；而且，视频服务器使用的3G拨号模块还存在一个非常严重的问题：在关机后很短的时间内市电恢复，立刻重拨号时容易死机，要求在关机3分钟内市电恢复时，不自动启动，等3分钟后再启动，但是目前市场上的UPS，都不具备延时启动功能。

发明内容

本发明提供一种施工现场视频服务器的UPS管理器，克服现有技术中UPS自动化程度低、控制方式复杂、控制设备昂贵的问题，努力提供一种结构简单、价格低廉、可在无人值守的条件下自动转换状态的施工现场视频服务器的UPS管理器。

为解决上述问题采取的技术方案为，UPS管理器结构中包括了对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其关键在于，在线检测电路包括外网监测电路、UPS电池电压监测电路和UPS输出电压监测电路，配电管理电路包括控制开关电路、延时保护电路，控制开关电路由同步总开关和四个继电器组成，且四个继电器分别接在外网监测电路、UPS电池电压监测电路、UPS输出电压监测电路、以及延时保护电路中，外网监测电路检测到市电电压异常时，便将外网电压信号通过控制开关电路中的继电器送至UPS启动开关控制电路；UPS电池电压监测电路检测到蓄电池电压过低时，便将UPS蓄电池的欠压信号通过另一继电器传送至延时保护电路输入端，并对延时保护电路加电，延时保护电路通过输出高电平对其输出端所接的继电器加电，以切断UPS启动开关控制电路实现延时保护。

另外，UPS管理器结构中还包括与UPS实现以上连接形式的配套插接式接线端口。总开关的各个分开关借助电路实现切换状态同步，且分别设置有手动开、手动关、自动切换状态的三种控制模式。

本发明所提供的施工现场视频服务器的UPS管理器，不但简单易操作、轻便易携带，相对于PC计算机串口的管理器来说，也大大降低了成本。在施工现场无人值守的条件下，本发明可以自动检测市电是否正常，判断接入市电还是蓄电池；可以检测UPS的蓄电池是否即将耗尽，并在耗尽之前关闭UPS保护蓄电池；还能够针对3G模块短时间重拨号容易死机的缺陷设定延时启动，即在UPS的蓄电池即将耗尽时进入关机保护状态，为时三分钟，若在三分钟内市电恢复正常，则延时电路可以确保三分钟过后启动视频服务器，避免了视频服务器死机造成的数据丢失。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的连接方式示意图；

图3为本发明的电路图；

图4为本发明的5V电压产生电路；

图5为本发明的外网监测电路；

图6为本发明的UPS电池电压监测电路；

图7为本发明的输出电压监测电路；

图8为本发明的延时保护电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参见图1，施工现场的视频服务器UPS管理器，结构中包括对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其特征在于在线检测电路包括外网监测电路a、UPS电池电压监测电路b和UPS输出电压监测电路d，配电管理电路包括控制开关电路、延时保护电路c，控制开关电路由同步总开关K-1，K-2，K-3，K-4和四个继电器J1，J2，J3，J4组成，且四个继电器J1，J2，J3，J4分别接在外网监测电路a、UPS电池电压监测电路b、UPS输出电压监测电路d以及延时保护电路c中，外网监测电路a将外网电压信号通过控制开关电路中的继电器J1送至UPS启动开关控制电路e，UPS电池电压监测电路b将UPS电池的欠压信号通过继电器J2传送至延时保护电路c输入端，延时保护电路c通过输出高电平对继电器J4加电切断UPS启动开关控制电路e实现延时保护。另外，UPS管理器结构中还包括与UPS实现以上连接形式的配套插接式接线端口15，16，所述的插接式接线端口15，16是9针D型接口，其中1、2针通过总开关K-1连接市电和外网监测电路a；3、4针通过总开关K-2连接UPS启动开关和UPS启动开关控制电路e；5、6针通过总开关K-3连接UPS电池和UPS电池电压监测电路b、延时保护电路c；7、8针通过总开关K-4连接UPS输出端和UPS输出电压监测电路d。

参见图2，总开关K-1，K-2，K-3，K-4的各个分开关借助电路实现切换状态同步，且分别设置有手动开12、手动关11、自动切换状态10的三种控制模式。

图3至图8为该发明的一种具体实施方式，其中U1为L7085CV芯片，U2为LM339N电压比较器芯片。电路模块f接入市电网，经变压器变压、桥式整流器整流之后，输入L7085CV芯片产生5V基准电压。外网监测电路a是由分压电阻、电压比较器LM339N和三极管连接构成的组合逻辑电路，作用是将市电压和基准电压进行比较，通过电压比较器输出逻辑0或逻辑1信号控制三极管的导通和截止，从而达到控制继电器J1吸合或断开的目的；UPS电池电压监测电路b依然采用了电压比较器LM339N将电池电压和基准电压进行比较，输出信号控制三极管的导通和截止，达到控制继电器J2吸合或断开的目的；延时保护电路c是通过集成电路芯片555、外围的组容元件、作为负载的继电器J4构成的一个可调节定时器电路，所设置的延时保护时间为三分钟；UPS输出电压监测电路d是检测输出220V交流电的模块，主要是将经电容分压后的输出电压经桥式整流器整流后接入继电器J3，输出正常时继电器J3吸合，否则继电器J3断开。

总开关K-1，K-2，K-3，K-4拨到“手动开12”状态，控制开关电路中所有模块均不加电，直接接通UPS启动开关，此时UPS为打开状态，和未安装管理电路一样；总开关K-1，K-2，K-3，K-4拨到“手动关11”状态，控制开关电路中所有模块均不加电，UPS启动开关也断开，此时UPS关闭；总开关拨到“自动切换10”状态时，管理电路中各个模块才按照前面所述的流程自动检测市电、自动检测UPS蓄电池电压、自动关闭UPS、自动进入延时保护及关机等待状态。

下面结合附图对管理电路的工作状态中各个开关的情况作详细描述。

初始状态：

4个继电器均不加电，J1-1、J2-1、J3-1、J3-2、J4-2常开结点断开；J1-2、J4-1常闭结点闭合。

正常市电供应的情况下将开关拨到“自动切换10”状态，或者是在等待市电的情况下，市电供应恢复正常时，外网监测电路a检测市电电压供应是否正常，若电压在正常范围内，则将J1吸合；J1-1闭合，J1-2断开，J1-1闭合使UPS启动开关接通，UPS打开，UPS输出220V电压，J3吸合，J3-1、J3-2闭合；采集蓄电池的电压是否正常的UPS电池电压监测电路b开始工作，但无论电池电压高低，电路b的输出不发生作用，原因是J1-2常闭结点断开，J2没有电源，延时保护电路c不加电，不工作，此时继电器状态为，J1-1、J3-1、J3-2、J4-1闭合；J1-2、J2-1、J4-2断开。

若此时市电停电或市电供应电压不正常时：外网监测电路a检测到电压问题，断开J1，J1-1断开，J1-2闭合，由于J3-1仍处于闭合状态，UPS保持打开状态；J1-2的闭合使UPS电池电压检测电路b工作输出有效，电源系统进入蓄电池供电状态，蓄电池电压可以满足供电需要时，保持此状态。此时继电器的状态为，J1-1、J2-1、J4-2断开，J1-2、J3-1、J3-2、J4-1闭合。

蓄电池供电过程中可能出现2种状况，一种是市电恢复正常，一种是UPS电池电压检测电路b检测到蓄电池即将耗尽。

第一种情况时，J1吸合，J1-1闭合、J1-2断开，电源系统回到市电供电的最初状态；

第二种情况时，蓄电池电压过低致使J2吸合，J2-1吸合，延时保护电路c工作，电路进入延时保护状态，电路c输出为正负电平脉冲，时长3分钟的正脉冲为J4加电，J4吸合，常闭点J4-1断开，UPS启动开关断开，J4-2吸合；此时，即使市电恢复正常，J1-1闭合，UPS开关仍不能启动，因为J4-1是断开的。UPS关闭，UPS停止输出电压，J3断开，J3-1断开、J3-2断开；电池电压监测电路b断电使J2断开，因此J2-1断开，此时电路a不工作、电路b不工作、电路c因J4-2的吸合自锁而保持工作状态，直到高电平跳转，延时保护状态退出，J4断开，J4-1吸合，J4-2断开，电源管理器进入等待市电状态，此时，若市电恢复正常，则外网监测电路a开始工作，J1吸合，恢复到初始状态。

本发明所提供的施工现场的视频服务器用UPS管理器，不但简单易操作、轻便易携带，相对于PC计算机串口或网络的管理器来说，也大大降低了成本。在施工现场无人值守的条件下，本发明可以自动检测市电是否正常，判断接入市电还是蓄电池；可以检测UPS的蓄电池是否即将耗尽，并在耗尽之前关闭UPS保护蓄电池；还能够针对3G模块短时间重拨号容易死机的缺陷设定延时启动，即在UPS的蓄电池即将耗尽时进入关机保护状态，为时三分钟，若在三分钟内市电恢复正常，则延时电路可以确保三分钟过后启动视频服务器，避免了视频服务器死机造成的数据丢失。

Claims (6)

1、一种用于施工现场视频服务器的UPS管理器，结构中包括对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其特征在于：在线检测电路包括外网监测电路(a)、UPS电池电压监测电路(b)、和UPS输出电压监测电路(d)，配电管理电路包括控制开关电路、延时保护电路(c)，控制开关电路由同步总开关(K-1，K-2，K-3，K-4)和四个继电器(J1，J2，J3，J4)组成，且四个继电器(J1，J2，J3，J4)分别接在外网监测电路(a)、UPS电池电压监测电路(b)、UPS输出电压监测电路(d)、以及延时保护电路(c)中，外网监测电路(a)将外网电压信号通过控制开关电路中的继电器(J1)送至UPS启动开关控制电路(e)，UPS电池电压监测电路(b)将UPS电池的欠压信号通过继电器J2传送至延时保护电路(c)输入端，延时保护电路(c)通过输出高电平对继电器(J4)加电切断UPS启动开关控制电路(e)实现延时保护。

2、根据权利要求1所说的用于施工现场视频服务器的UPS管理器，其特征在于：UPS管理器结构中还包括与UPS实现以上连接形式的配套插接式接线端口(15，16)。

3、根据权利要求2所说的用于施工现场视频服务器的UPS管理器，其特征在于：所述的插接式接线端口(15，16)是9针D型接口，(1、2)针通过总开关(K-1)连接市电和外网监测电路(a)；(3、4)针通过总开关(K-2)连接UPS启动开关和UPS启动开关控制电路(e)；(5、6)针通过总开关(K-3)连接UPS电池和UPS电池电压监测电路(b)、延时保护电路(c)；(7、8)针通过总开关(K-4)连接UPS输出端和UPS输出电压监测电路(d)。

4、根据权利要求1所说的用于施工现场视频服务器的UPS管理器，其特征在于：总开关(K-1，K-2，K-3，K-4)的各个分开关借助电路实现切换状态同步，且分别设置有手动开(12)、手动关(11)、自动切换(10)状态的三种控制模式。

5、根据权利要求1所说的用于施工现场视频服务器的UPS管理器，其特征在于：延时保护电路(c)是通过集成电路芯片555、外围的组容元件、作为负载的继电器(J4)构成的一个可调节定时器电路。

6、根据权利要求5所说的用于施工现场视频服务器的UPS管理器，其特征在于：延时保护电路(c)所设置的延时保护时间为三分钟。

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