CN101782617B - 电路故障检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种电路故障的检测方法和装置。涉及设备故障检测领域；解决了无法识别开关量控制失效导致的错误告警的问题。所述电路故障的检测方法包括：在控制电路将监测电路闭合后，判断所述监测电路两触点的电压是否相同；如果所述监测电路两触点的电压相同，将所述监测电路的第一寄存器的值置为1；如果所述监测电路两触点的电压值不同，将所述第一寄存器的值置为0；根据所述第一寄存器的值判断所述控制电路是否正常。本发明适用于对开关量告警功能的检测。

Description

电路故障检测方法和装置

技术领域

本发明涉及设备故障检测领域，尤其涉及一种电路故障检测方法和装置。

背景技术

工作中的通讯设备有可能出现故障，为了及时有效的发现设备故障，以减少因设备故障引进的通信中断带来的损失，在设备管理中引入了开关量检测技术。

开关量就是一对触点之间的连接状态，通常一对触点之间有两种状态，即连通和断开。开关量检测技术在需要保护监测的电路两端布下成对的触点，根据所述触点之间的连通状态判断设备是否发生故障，以及对发生故障的设备进行定位。例如，在一对触点中的其中一个触点上连接输入电压，将开关量置于连通状态，在另一触点检测输出的电压，该触点可连接逻辑芯片，所述逻辑芯片根据该触点输出的电压值判断设备是否发生故障；如在其中一个触点输入高电平，则在设备正常工作的情况下另一触点也应输出高电平，否则就认为设备发生故障。

在实现上述使用开关量检测设备的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

开关量的断开和连接是通过继电器控制的，继电器与开关量使用相同的电源。现有的开关量检测技术使用的输入电源都是高压电源，在高压环境中，元器件老化的现象十分严重。尤其是继电器，在高压环境下工作一段时间后很容易发生失效。继电器失效会导致无法对开关量进行有效的控制，例如当操作继电器将开关量闭合时，因继电器失效，故虽然下发了闭合的指令，开关量仍处于断开状态。此时，即使设备在正常工作，也会导致输出电压与输出电压不一致的情况出现，系统判定设备故障，发出错误告警。

发明内容

为了解决无法识别开关量控制失效导致的错误告警的问题，本发明的实施例提供了一种电路故障检测方法和装置。

一种电路故障检测方法，包括：

在控制电路将监测电路闭合后，判断所述监测电路两触点的电压是否相同；

如果所述监测电路两触点的电压相同，将所述监测电路的第一寄存器的值置为1；或

如果所述监测电路两触点的电压值不同，将所述第一寄存器的值置为0；

根据所述第一寄存器的值判断所述控制电路是否正常。

一种电路故障检测装置，包括告警电路；还包括：监测电路，所述告警电路和所述监测电路由同一控制电路控制；

所述控制电路，用于同步控制所述告警电路和所述监测电路的断开和闭合；

所述监测电路，接受所述控制电路的控制，用于监测所述控制电路是否正常工作。

本发明的实施例提供的电路故障检测方法和装置，在控制电路控制告警电路的基础上加入了监测电路，由所述控制电路对所述监测电路和所述告警电路进行同步控制；在所述控制电路向所述监测电路和所述告警电路下发闭合消息后，监测电路生成监测结果，具体为根据所述监测电路两触点的电压值是否相同来设置所述监测电路的第一寄存器的值，根据所述第一寄存器的值可知所述控制电路是否发生故障。解决了现有技术中无法识别开关量控制失效进而导致错误告警问题。

附图说明

图1为开关量检测技术进行设备告警检测的网络结构示意图；

图2为开关量检测技术进行设备告警检测的又一网络结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的一种电路故障检测装置的内部电路图；

图4为本发明的实施例一提供的一种电路故障检测方法的流程图；

图5为本发明的实施例二提供的一种电路故障检测方法的流程图；

图6为本发明的实施例三提供的一种电路故障检测方法的流程图；

图7为本发明的实施例四提供的一种电路故障检测方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明的实施例提供的一种电路故障检测方法，现对现有的开关量检测技术进行详细介绍。

网络中的网元设备，如交换机，可以置有多对开关量，分别对设备的不同单元进行故障检测。开关量的输出连接有告警设备，所述告警设备用于检测所述开关量的输出，从而达到判断设备是否发生故障的效果。使用开关量检测技术进行设备告警检测的组网示例如图1所示。

图1中包含有两条链路，分别对应设备3中的两对开关量；链路1对应的开关量的输入来自设备1，输出至设备4；链路2对应的开关量的输入来自设备2，输出至设备5；设备1连接有供电电源1，设备2连接有供电电源2；电源1和电路2均输出高电平。

设备4和设备5为告警设备，检测设备3中开关量的输出，如果输入的电压与输出的电压不同，则认为链路中的设备故障，发出告警。

在设备3内置有控制电路，所述控制电路包括控制开关，通过所述控制开关对开关量的连接进行控制，所述控制开关可以是继电器，模拟开关或光耦。本发明的实施例以使用继电器控制开关量为例进行说明。

为了节省电源，有时不同的开关量可以使用同一供电电源，即由同一供电电源为不同链路供电，但不同链路的输出仍是相互独立的，这种连接方式称为级联开关量。电路采用级联开关量与采用独立电源的开关量时应用本发明的实施例提供的电路故障检测方法检测开关量控制失效的方案相同，本发明以采用独立电源的开关量为例进行说明。

在进行开关量检测时，控制设备3内的继电器将链路1和链路2的开关量闭合。如果设备4发出告警，说明链路1中的网元设备出现故障，即电源1、设备1、设备3和齐备4中至少一个设备出现故障；如果设备5发出告警，说明链路2中的网元设备出现故障，即电源2、设备2、设备3和设备5中的至少一个设备出现故障。

需要说明的是，一般情况下，网络中的网元设备内置的开关量有多对，分别输出至不同的告警设备；当一个设备发生故障时，该设备对应的多个告警设备都会发出告警，根据各个告警设备检测的网元设备的交集，可以得知具体是哪个设备出现故障。例如，如图2所示，告警设备201连接有设备204、设备205和设备206；告警设备202连接有设备204、设备205和设备207；告警设备203连接有设备204、设备206和设备207。当告警设备201、告警设备202和告警设备203同时发出告警时，很可能是设备204发生了故障。反之，当设备204发生故障时，告警设备201、告警设备202和告警设备203均会发出告警。

现有的开关量检测技术中，告警链路上的设备都工作在高压下，在高压环境中，元器件老化的现象十分严重。尤其是继电器，在高压环境下工作一段时间后很容易发生失效。继电器失效会导致无法对开关量进行有效的控制，例如当操作继电器将开关量闭合时，因继电器失效，故虽然下发了闭合的指令，开关量仍处于断开状态。此时，即使设备在正常工作，也会导致输出电压与输出电压不一致的情况出现，系统判定设备故障，发出错误告警。

为了解决无法识别开关量控制失效导致的错误告警的问题，本发明的实施例提供了一种电路故障检测装置，该电路故障检测装置如图3所示，包括告警电路301、监测电路302和控制电路303；所述告警电路301和所述监测电路302由该控制电路303同步控制。

所述控制电路303进一步包括继电器3031和继电器开关3032；所述继电器开关3032用于对继电器加电及断电。

所述告警电路301进一步包括管脚3011、管脚3012和管脚3013；其中，管脚3011接地；管脚3012对应开关量的输入触点，管脚3013对应开关量的输出触点；管脚3012连接有高电平，管脚3013连接有可编程逻辑芯片3014；开关量闭合时，所述管脚3013输出高电平；所述可编程逻辑芯片3014加载有逻辑文件，可以判断管脚3014的输出是否为高电平，从而达到检测设备故障的目的。

所述监测电路302进一步包括管脚3021、管脚3022和管脚3023；所述管脚3021接地；管脚3022对应所述监测电路302的输入触点，管脚3023对应所述监测电路302的输出触点，管脚3021、管脚3022和管脚3023对应一对开关量，开关量闭合时，管脚3023输出高电平；所述监测电路302中的开关量与告警电路301中的开关量同步接受所述控制电路303的控制，即当控制电路303控制所述告警电路301的开关量闭合时，所述监测电路302的开关量也应闭合，所述控制电路303控制所述告警电路301的开关量断开时，所述监测电路302的开关量也应断开；管脚3022连接有监测供电单元3024，所述监测供电单元3024可以提供高电平也可以提供低电平，本发明的实施例以所述监测供电单元3024提供高电平为例进行说明；管脚3023连接有输出单元3025；所述输出单元3025可以是可编程逻辑芯片，如FPGA芯片或CPLD芯片，也可以是独立的告警设备，本发明对此不作限定，仅以可编程逻辑芯片为例进行说明；所述可编程逻辑芯片中置有第一寄存器和第二寄存器；所述第一寄存器有0和1两种值；所述第一寄存器值为0时，表示所述控制电路失效；所述第一寄存器值为1时，表示所述控制电路正常；所述第二寄存器值为0时，所述监测电路不对所述控制电路进行监测；所述第二寄存器值为1时，所述监测电路对所述控制电路进行监测。

在所述控制电路303指示所述告警电路301和所述监测电路302闭合后，如果所述告警电路301发出设备故障告警，则需要监测电路302判断所述控制电路303是否正常，以验证所述设备故障告警是否有效。

将所述监测电路302的第二寄存器值置1，启动对控制电路303的监测；如果所述控制电路303失效，即所述控制电路303控制所述监测电路302和所述告警电路301闭合的操作失败，则所述监测电路302的开关量仍处于断开状态，管脚3023输出低电平；所述监测电路302的可编程逻辑器件接收到管脚3023输出的低电平，将该可编程逻辑器件的第一寄存器值置为0，表示所述控制电路303故障，并向网络控制中心发送故障报告。如果所述控制电路303正常，即所述控制电路303控制所述监测电路302和所述告警电路301闭合的操作成功，则所述监测电路302的开关量状态为闭合，管脚3023输出高电平，所述监测电路302的可编程逻辑器件接收到管脚3023输出的高电平，将该可编程逻辑器件的第一寄存器值置为1，表示所述控制电路303正常，所述告警电路301发出的设备故障告警有效。

本发明的实施例提供的一种故障电路检测装置，在控制电路控制告警电路的基础上加入监测电路，通过所述监测电路对所述控制电路进行监测。所述监测电路包括一对常开触点，所述控制电路对所述监测电路的常开触点和所述告警电路同步控制；通过监测电路的输出结果，判断所述控制电路是否出现故障，解决了无法识别开关量控制失效进而导致错误告警问题。

下面，结合图3所示的电路故障检测装置，对本发明实施例一提供的一种电路故障检测方法进行介绍，所述电路故障检测方法如图4所示，包括：

步骤401、在控制电路将监测电路闭合后，判断所述监测电路两触点的电压是否相同；

本步骤中，指示控制电路将监测电路和告警电路同步闭合，具体为将监测电路和告警电路中的开关量闭合，所述监测电路的两触点对应所述开关量的输入和输出，该开关量的输入触点连接有高电平；在所述控制电路将所述监测电路闭合后，获取所述开关量的输出触点的电压，并判断所述监测电路两触点的电压是否相同。

步骤402、如果所述监测电路两触点的电压相同，将所述监测电路的第一寄存器的值置为1；

或

步骤403、如果所述监测电路两触点的电压值不同，将所述第一寄存器的值置为0；

所述监测电路包含第一寄存器，步骤402及步骤403根据步骤401的判断结果设置该第一寄存器的值。

如果所述控制电路正常工作，所述告警电路的开关量与所述监测电路的开关量都应处于闭合状态；如果所述控制电路故障，则所述告警电路的开关量与所述监测电路的开关量都应处于断开状态。通过判断所述监测电路的开关量的输入和输出是否一致，就能达到验证该开关量是否闭合的目的。

如果开关量正常闭合，则所述监测电路的两触点的电压值相同，这时将所述第一寄存器的值置为1；如果开关量仍为断开，则所述监测电路的两触点的电压值不同，将所述第一寄存器的值置为0。

步骤404、根据所述第一寄存器的值判断所述控制电路是否正常。

本步骤中，根据步骤402及步骤403设置的第一寄存器的值，判断所述控制电路是否正常。判断准则为：当所述第一寄存器值为0时，确定所述控制电路故障；当所述第一寄存器值为1时，确定所述控制电路正常。

如果所述开关量闭合，则认为控制电路指示监测电路闭合的操作有效，此时所述第一寄存器值为1，确定所述控制电路正常；如果所述开关量仍为断开，则认为控制电路指示监测电路闭合的操作失败，所述第一寄存器值为0，确定所述控制电路故障。

本发明的实施例提供的电路故障检测方法，在控制电路控制告警电路的基础上加入了监测电路，由所述控制电路对所述监测电路和所述告警电路进行同步控制；在所述控制电路向所述监测电路和所述告警电路下发闭合消息后，监测电路生成监测结果，具体为根据所述监测电路两触点的电压值是否相同来设置所述监测电路的第一寄存器的值，根据所述第一寄存器的值可知所述控制电路是否发生故障。解决了现有技术中无法识别开关量控制失效进而导致错误告警问题。

下面结合图3所示的电路故障检测装置，对本发明实施二中使用所述电路故障检测方法对控制电路故障进行检测的过程进行详细说明，该过程如图5所示，包括：

步骤501、启动网络系统；

本步骤中，为网络系统中的设备加电启动，所述网络系统如图1所示，此时，还没有对网络系统中的设备进行开关量检测。

步骤502、启动对控制电路的故障监测；

本步骤中，将监测电路的可编程逻辑芯片中的第二寄存器的值置为1，指示所述监测电路对所述控制电路进行故障监测，具体为指示所述监测电路中的常开触点接受控制电路中继电器的控制。

所述监测电路接收的指示可以是软件控制，如在检测到设备通电启动后，自动向监测电路发出指示；也可以是人为下发的外部指示，本发明实施例对此不作限定。

步骤503、指示控制电路将监测电路闭合；

本步骤中，控制电路接收指示，闭合继电器开关；如果继电器正常，则在通电后，继电器产生电磁感应，将图3中管脚3012和管脚3013吸合；同时，将管脚3022和管脚3023也吸合；如果继电器失效，则起不到吸合的效果。

所述控制电路接收的指示可以是软件控制，如在检测到设备通电启动后，自动向控制电路发出指示；也可以是人为下发的外部指示，本发明实施例对此不作限定。

步骤504、从监测电路获取监测结果；

本步骤中，通过所述监测电路的结果输出单元得到监测结果。

本发明实施例中，所述监测电路的结果输出单元为可编程逻辑芯片，该芯片中预先加载了逻辑文件，所述逻辑文件用于根据图3中管脚3023的输出设置所述第一寄存器的逻辑值。

本发明实施例将图3中管脚3022的输入置为高电平，如果所述监测电路闭合，则所述监测电路的输出也应为高电平。故所述可编程逻辑芯片中的逻辑为将管脚3023输出的是高电平时，将所述第一寄存器的逻辑值置为1；管脚3023输出的是低电平时，将所述第一寄存器的逻辑值置为0。

步骤505、根据所述监测结果判断所述控制电路是否正常；

本步骤中，根据步骤504设置的所述第一寄存器的逻辑值判断所述控制电路是否正常，即所述继电器是否正常工作，判断准则具体为：所述第一寄存器值为0时，表示所述控制电路失效；所述第一寄存器值为1时，表示所述控制电路正常。

步骤506、在所述控制电路故障时，向网络控制中心发送故障报告；

可选的，当所述控制电路的继电器失效，所述控制电路故障时，所述监测电路在检测到这一故障后，该监测电路通过调试网口或者串口，将故障报告上报到网络控制中心，提醒客户所述控制电路已经故障。

本发明实施例提供的电路故障检测方法，在现有告警电路的基础上加入由同一控制电路控制的监测电路，通过控制电路指示所述监测电路闭合，然后检测所述监测电路的输出；所述监测电路的输入和输出，判断所述控制电路是否失效，解决了无法识别开关量控制失效进而导致错误告警的问题。且在系统启动时就进行控制电路失效检测，在发生控制电路失效时，将故障上报到网络控制中心，提高了系统维护效率。

下面结合图3所示的电路故障检测装置，对本发明实施三中使用所述电路故障检测方法对控制电路故障进行检测的过程进行详细说明，该过程如图6所示，在系统处于正常工作状态时，对设备进行检测，包括：

步骤601、启动对控制电路的故障监测；

本步骤中，将监测电路的可编程逻辑芯片中的第二寄存器的值置为1，指示所述监测电路对所述控制电路进行故障监测，具体为指示所述监测电路中的常开触点接受控制电路中继电器的控制。

所述监测电路接收的指示为软件控制，如在检测到设备通电启动后，自动向监测电路发出指示，并在之后周期性的下发该指示；同时也可以周期性的下发指示，将所述第二寄存器听值置为0，从而实现周期性的启动对控制电路的监测。

步骤602、指示控制电路将监测电路闭合；

本步骤中，控制电路接收指示，闭合继电器开关；如果继电器正常，则在通电后，继电器产生电磁感应，将图3中管脚3012和管脚3013吸合；同时，将管脚3022和管脚3023也吸合；如果继电器失效，则起不到吸合的效果。

所述控制电路接收的指示为软件控制，如在检测到设备通电启动后，自动向控制电路发出指示，或在第二寄存器值置为1后，自动闭合继电器开关。

步骤603至步骤605与本发明实施例二中的步骤504至步骤506无异，不再赘述。

步骤606、关闭对控制电路的故障监测；

本步骤中，在步骤601开始对控制电路的故障监测后，经过一段时间，通过软件控制下发指示，将所述第二寄存器的逻辑值置为0，即指示监测电路停止对控制电路的监测。

本发明实施例提供的电路故障检测方法，在现有告警电路的基础上加入由同一控制电路控制的监测电路，周期性的启动和停止对控制电路的监测；在对控制电路进行监测时，通过控制电路指示所述监测电路闭合，然后检测所述监测电路的输出；所述监测电路的输入和输出，判断所述控制电路是否失效，解决了无法识别开关量控制失效进而导致错误告警的问题。且因为周期性的进行控制电路的故障监测，有效的保证了对设备故障的及时发现，提高了维护效率和网络可靠性。

下面结合图3所示的电路故障检测装置，对本发明实施四中使用所述电路故障检测方法对控制电路故障进行检测的过程进行详细说明，在系统处于正常工作状态时，对设备进行常规的故障检测，即开关量检测，当检测到开关量两触点电压不同时认为设备故障，这时需要对该设备的控制电路，即继电器是否失效进行检测，该过程如图7所示，包括：

步骤701、告警电路发出设备故障的告警后，启动对控制电路的故障监测；

本步骤中，告警电路发出设备故障的告警后，监测电路接收到检测控制电路的指示，将所述第二寄存器的逻辑值置为1。

该指示可以为软件控制，即系统在接收到所述告警电路发出的设备故障告警后，指示所述监测电路检测控制电路；也可以在网络维护人员得知设备故障后，人工向该设备的监测电路下发指示。

步骤702、从监测电路获取监测结果；

本步骤中，软件自动控制监测电路，巡检第一寄存器，本发明实施例将图3中管脚3022的输入置为高电平，故所述可编程逻辑芯片中的逻辑为将管脚3023输出的是高电平时，将所述第一寄存器的逻辑值置为1；管脚3023输出的是低电平时，将所述第一寄存器的逻辑值置为0。

步骤703、根据所述监测结果判断所述控制电路是否正常；

本步骤中，根据步骤702中设置的所述第一寄存器的逻辑值判断所述控制电路是否正常，即所述继电器是否正常工作，判断准则具体为：所述第一寄存器值为0时，表示所述控制电路失效；所述第一寄存器值为1时，表示所述控制电路正常。

步骤704、在所述控制电路故障时，向网络控制中心发送故障报告；

本步骤中，如果步骤703中所述第一寄存器值为0时，监测电路认为所述控制电路失效，监测电路向网络控制中心发送故障报告，所述故障报告中包含步骤703的判断结果。

本发明实施例提供的电路故障检测方法，在现有告警电路的基础上加入由同一控制电路控制的监测电路，在告警电路发出设备故障的告警时，检测所述监测电路的输出；根据所述监测电路的输入和输出，判断所述控制电路是否失效，解决了无法识别开关量控制失效进而导致错误告警的问题。且采用巡检的方式启动对控制电路失效的检测，响应速度快，提高了系统维护效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电路故障检测装置，包括告警电路；其特征在于，还包括：监测电路，所述告警电路和所述监测电路由同一控制电路控制； 

所述控制电路，用于同步控制所述告警电路的开关量和所述监测电路的开关量断开和闭合； 

所述监测电路，用于在所述控制电路指示监测电路的开关量闭合后，如果检测到所述监测电路两触点的电压相同，则确定所述控制电路正常；如果检测到所述监测电路两触点的电压不相同，则确定所述控制电路故障；所述监测电路两触点对应所述监测电路的开关量的输入触点和输出触点，所述监测电路的开关量的输入触点连接高电平或低电平。 

2.根据权利要求1所述的电路故障检测装置，其特征在于，所述监测电路还包括输出单元和监测供电单元， 

所述监测供电单元为所述监测电路的开关量的输入触点提供所述高电平或低电平； 

该输出单元与所述监测电路的开关量的输出触点相连。 

3.根据权利要求2所述的电路故障检测装置，其特征在于，所述输出单元具体为可编程逻辑芯片，该可编程逻辑芯片包括第一寄存器，所述第一寄存器有0和1两种取值；所述第一寄存器值为0时，表示所述控制电路失效；所述第一寄存器值为1时，表示所述控制电路正常。 

4.根据权利要求3所述的故障检测装置，其特征在于，所述输出单元还包括第二寄存器，所述第二寄存器有0和1两种取值；所述第二寄存器值为0时，所述监测电路不对所述控制电路进行监测；所述第二寄存器值为1时，所述监测电路对所述控制电路进行监测。 

5.一种应用权利要求1-4任意一项所述的电路故障检测装置进行的电路故 障检测方法，其特征在于，包括： 

在控制电路指示监测电路的开关量闭合后，判断所述监测电路两触点的电压是否相同； 

如果所述监测电路两触点的电压相同，将所述监测电路的第一寄存器的值置为1；或 

如果所述监测电路两触点的电压值不同，将所述第一寄存器的值置为0； 

根据所述第一寄存器的值判断所述控制电路是否正常。 

6.根据权利要求5所述的电路故障检测方法，其特征在于，所述根据所述第一寄存器的值判断所述控制电路是否正常具体为根据所述监测电路的第一寄存器的取值判断所述控制电路是否正常；当所述第一寄存器值为0时，确定所述控制电路故障；当所述第一寄存器值为1时，确定所述控制电路正常。 

7.根据权利要求5所述的电路故障检测方法，其特征在于，所述监测电路还包括第二寄存器，所述第二寄存器有0和1两种取值，所述第二寄存器值为0时，所述监测电路不对所述控制电路进行监测；所述第二寄存器值为1时，所述监测电路对所述控制电路进行监测；所述在控制电路将监测电路闭合后，判断所述监测电路两触点的电压是否相同的步骤之前还包括： 

将所述第二寄存器的值置为1。 

8.根据权利要求5所述的电路故障检测方法，其特征在于，所述根据所述监测结果判断所述控制电路是否正常的步骤之后还包括： 

如果所述控制电路故障，所述监测电路向网络控制中心发送故障报告。 

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