CN102279330A - 一种故障检测系统和电子电路系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了故障检测系统和电子电路系统，应用于电子信息技术领域。本发明实施例的故障检测系统中，包括有N个故障信号输入端口的故障信号处理模块，和有N个信号输出端口的故障个数信号输出模块，这样故障信号处理模块可以根据输入的故障信号个数M输出电压值，再通过故障个数信号输出模块将电压值转换为输出信号输出。由于不同的故障信号个数M对应不同的电压值，则故障个数信号输出模块从信号输出端口输出的信号，能表示该故障检测系统中检测到的故障信号的个数，从而该系统可以检测电子电路系统的冗余结构中的故障个数，方便用户对系统故障的维护，从而保障了电子电路系统的稳定性。

Description

一种故障检测系统和电子电路系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别涉及故障检测系统和电子电路系统。

背景技术

目前，为保障电子电路系统的可靠性，一般在电子电路系统中进行冗余设计，即采用多个功能子系统并联备份模式，例如，在不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)系统里中，常采用多块电源板并联，防止一块电源板因为故障不工作时，其余备份电源板仍工作，使电子电路系统仍有可靠的电源供应；通常采用多个冷却风扇并联以提高总的散热能力和冗余，当其中一个风机坏掉后，其余风机仍可继续工作，保证电子电路系统继续运行。

发明内容

本发明实施例提供故障检测系统和电子电路系统，提供一种能检测电子电路系统的冗余结构中故障个数的系统，从而保障了电子电路系统的稳定性。

本发明实施例提供一种故障检测系统，包括：

包括N个故障信号输入端口的故障信号处理模块，和包括N个信号输出端口的故障个数信号输出模块，所述N是大于或等于1的自然数；

所述故障信号处理模块，用于根据输入的故障信号个数M输出电压值，且不同的故障信号个数M对应不同的电压值，所述M小于或等于N；

所述故障个数信号输出模块与所述故障信号处理模块连接，用于将所述故障信号处理模块输出的电压值转换为输出信号，从相应的信号输出端口输出。

本发明实施例提供包括N个功能子系统和故障检测子系统，所述N是大于或等于1的自然数；

所述故障检测子系统包括：

包括N个故障信号输入端口的故障信号处理模块，和包括N个信号输出端口的故障个数信号输出模块，所述N是大于或等于1的自然数；

所述故障信号处理模块，用于根据输入的故障信号个数M输出电压值，且不同的故障信号个数M对应不同的电压值，所述M小于或等于N；

所述故障个数信号输出模块与所述故障信号处理模块连接，用于将所述故障信号处理模块输出的电压值转换为输出信号，从相应的信号输出端口输出；

所述N个功能子系统一一对应地连接于所述N个故障信号输入端口。

本发明实施例的故障检测系统中，包括有N个故障信号输入端口的故障信号处理模块，和有N个信号输出端口的故障个数信号输出模块，这样故障信号处理模块可以根据输入的故障信号个数M输出电压值，再通过故障个数信号输出模块将电压值转换为输出信号输出。由于不同的故障信号个数M对应不同的电压值，则故障个数信号输出模块从信号输出端口输出的信号，能表示该故障检测系统中检测到的故障信号的个数，从而本发明实施例的系统可以检测电子电路系统的冗余结构中的故障个数，方便用户对电子电路系统故障的维护，从而保障了电子电路系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种故障检测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种故障检测系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种故障检测系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电子电路系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种故障检测系统，结构示意图如图1所示，包括：包括N个故障信号输入端口(即端口in1到inN)的故障信号处理模块100，和包括N个信号输出端口(即端口out1到outN)的故障个数信号输出模块200，这里N是大于或等于1的自然数，其中：

故障信号处理模块100，用于根据输入的故障信号个数M输出电压值，且不同的故障信号个数M对应不同的电压值，这里M小于或等于N；

可以理解，一个故障信号输入端口可以输入一个故障信号，则M个故障信号分别由M个故障信号输入端口输入，在该故障信号处理模块100输出的电压值中，不同故障信号个数M对应的电压值不同。例如，当一个故障信号输入端口in1输入故障信号，则输出的电压值为a，当两个故障信号输入端口in1和in2都分别输入故障信号，则输出的电压值为b，其中a与b是不相等的，这样通过该故障信号处理模块100输出的电压值能区别出输入该故障信号处理模块100的故障信号的个数M。其中故障信号可以是输入的低电平或高电平。

故障个数信号输出模块200与故障信号处理模块100连接，用于将故障信号处理模块100输出的电压值转换为输出信号，从相应的信号输出端口输出。

这里从信号输出端口输出的信号可以是对于用户来说比较直观的信号，比如，声音告警信号和光告警信号等，还可以是一个普通的高电平或低电平等。

故障个数信号输出模块200将输出信号从相应的信号输出端口输出后，可以从输出信号对应的信号输出端口来辨别故障信号的个数M，比如当信号输出端口out1输出信号时，则表明该系统中输入的故障信号的个数为A，当信号输出端口out2输出信号时，则表明该系统中输入的故障信号的个数为B，其中A和B不相等。

上述故障信号处理模块100和故障个数信号输出模块200的结构是通过集成电路或芯片或逻辑控制器等实现。

可见，本发明实施例的故障检测系统中，包括有N个故障信号输入端口的故障信号处理模块100，和有N个信号输出端口的故障个数信号输出模块200，这样故障信号处理模块100可以根据输入的故障信号个数M输出电压值，再通过故障个数信号输出模块200将电压值转换为输出信号输出。由于不同的故障信号个数M对应不同的电压值，则故障个数信号输出模块200从信号输出端口输出的信号，能表示该故障检测系统中检测到的故障信号的个数，该实施例的系统可以检测电子电路系统的冗余结构中的故障个数，方便用户对系统故障的维护，从而保障了电子电路系统的稳定性。

参考图2所示，在一个具体的实施例中，该实施例中以N为3为例进行说明，

(1)对于故障检测系统中的故障信号处理模块100可以包括：上拉电阻R4、N个选择器S1到S3和N个并联电阻R1到R3，其中：

N个选择器S1到S3的第一选择端一一对应地与N个并联电阻R1到R3的一端串联，N个并联电阻R1到R3的另一端S并联连接后，与上拉电阻R4串联连接到第一基准电压(VREF1)；而N个选择器S1到S3的第二选择端分别与接地线连接；

则N个选择器S1到S3的控制输入端分别为N个故障信号输入端口，而N个并联电阻R1到R3的并联连接端S为故障信号处理模块100的电压值输出端。

可以理解，这里第一和第二选择端并不表示顺序，而是表示选择端的不同，该N个选择器S1到S3主要是用于当控制输入端输入故障信号时，选择将第一选择端与第二选择端连接，这样，当有故障信号输入时，将并联电阻的一端接地，具体地，选择器可以是选择开关，也可以是一个具有选择功能的集成电路等。

可见，当输入故障信号处理模块100的故障信号的个数M不同时，在并联连接端S的电压值则不同。比如：当从通道F1输入故障信号到选择器S1的控制输入端，则该选择器S1选择将第一选择端和第二选择端连接，使得并联电阻R1接地，此时并联连接端S的电压值是由并联电阻R1和上拉电阻R4对第一基准电压进行分压的值；当从通道F1和F2分别输入故障信号到选择器S1和S2的控制输入端，选择器S1和S2会控制并联电阻R1和R2都接地，此时并联连接端S的电压值是由并联电阻R1和R2并联后再与上拉电阻R4对第一基准电压进行分压的值。

作为可选的一个方案，如图3所示，可以在N个并联电阻的并联连接端S与接地线之间连接一个电容C1，这样可以对并联连接端S输出的信号进行滤波。

(2)对于故障检测系统中的故障个数信号输出模块200可以包括：N个电压比较器U2到U4和N个分压电阻R5到R7，其中：

N个分压电阻R5到R7串联连接于接地线与第二基准电压(VREF2)之间；

N个电压比较器U2到U4的一个输入端分别连接故障信号处理模块100的电压值输出端，N个电压比较器U2到U4的另一输入端一一对应地连接于分压电阻R5到R7的一端，N个电压比较器的U2到U4输出端分别为N个信号输出端口。

需要说明的是，该故障个数信号输出模块200中的每个电压比较器的一个输入端连接故障信号处理模块100的电压值输出端即并联连接端S，而另一输入端连接一个分压电阻的一端，且该端是非接地端，这样分压比较器就会对故障信号处理模块100输出的电压值与分压电阻一端的电压值进行比较，从而根据比较结果输出信号，比如，在故障信号处理模块100输出的电压值大于分压电阻一端的电压值时，该分压比较器不输出指示故障个数的信号；小于或等于时，该分压比较器输出指示故障个数的信号。

由于N个分压电阻串联连接于接地线与第二基准电压之间，则每个分压电阻的两端的电压都不同，因此N个分压比较器在进行比较后，就能知道比较故障信号处理模块100输出的电压值在哪个电压范围内，从而通过相应的分压比较器输出信号。

例如：当从通道F1输入故障信号到故障信号处理模块100后，在电压值输出端S输出的电压值为V1，则故障个数信号输出模块200中的分压比较器U2到U4就会分别将电压值V1与分压电阻R5到R7一端的电压值进行比较，即分压比较器U2将电压值V1与分压电阻R5一端的电压值V5进行比较，分压比较器U3将电压值V1与分压电阻R6一端(即分压电阻R5的另一端)的电压值V6进行比较，分压比较器U4将电压值V1与分压电阻R7一端(即分压电阻R6的另一端)的电压值V7进行比较。

分压比较器U2比较得到电压值V1小于V5，则从信号输出端口Fault1输出指示故障个数的信号，而分压比较器U3和U4比较得到电压值V1大于V6和V7，则信号输出端口Fault2和3不输出指示故障个数的信号。

需要说明的是，上述所说的第一基准电压和第二基准电压可以不同，则如图2所示，故障个数信号输出模块200可以包括N个分压电阻；

上述所述的第一基准电压和第二基准电压也可以相同，如图3所示，则为了保证如果输入一个故障信号时，电压比较器U2能输出指示故障个数的信号，则故障个数信号输出模块200还包括另一分压电阻R8，这样故障个数信号输出模块200就包括了N+1个分压电阻，这N+1个分压电阻分压电阻R5到R8串联连接于接地线与第二基准电压之间。此时，用来连接电压比较器的另一输入端(即电压比较器除接电压值输出端之外的输入端)的分压电阻的一端是非接地端和非第二基准电压端。

如图3所示，本实施例的系统中还可以包括运算放大器U1，该运算放大器U1串联连接于故障信号处理模块100的电压值输出端与故障个数信号输出模块200之间，这样可以防止故障信号处理模块100与故障个数信号输出模块200之间的信号相互影响，减小干扰。

具体地，运算放大器U1可以是射极跟随器，即电压放大系数约为1的运算放大器，这样可以输入高阻抗，输出低阻抗且负载能力强。

且在其它的具体实施例中，在系统的N个信号输出端口还可以一一对应地连接N个声音告警器或发光器(例如发光二极管)或图像文件显示器等，这样可以直观地提示用户是哪个信号输出端口输出用于表示故障个数的信号，从而比较容易知道系统输入了几个故障信号。

本发明实施例还提供一种电子电路系统，结构示意图如图4所示，包括N个功能子系统300和故障检测子系统400，其中N是大于或等于1的自然数；

该故障检测子系统400的结构可以如图1或2或3所示的故障检测系统；

N个功能子系统300分别一一对应地连接于故障检测子系统400的N个故障信号输入端口in1到inN。

其中功能子系统300是用来实现某些功能的电路子系统，比如进行供电的电路板，进行散热的系统等，当某个功能子系统300发生故障时，则从与该故障的功能子系统300连接的故障信号输入端口输入故障信号。

以上对本发明实施例所提供的故障检测系统和电子电路系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种故障检测系统，其特征在于，包括：

包括N个故障信号输入端口的故障信号处理模块，和包括N个信号输出端口的故障个数信号输出模块，所述N是大于或等于1的自然数；

所述故障信号处理模块，用于根据输入的故障信号个数M输出电压值，且不同的故障信号个数M对应不同的电压值，所述M小于或等于N；

所述故障个数信号输出模块与所述故障信号处理模块连接，用于将所述故障信号处理模块输出的电压值转换为输出信号，从相应的信号输出端口输出。

2.如权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障信号处理模块包括：上拉电阻、N个选择器和N个并联电阻，

所述N个选择器的第一选择端一一对应地与所述N个并联电阻的一端串联，所述N个并联电阻的另一端并联连接后，与所述上拉电阻串联连接到第一基准电压；所述选择器的第二选择端与接地线连接；

所述N个选择器的控制输入端分别为所述N个故障信号输入端口，所述N个并联电阻的并联连接端为所述故障信号处理模块的电压值输出端；

所述选择器，用于当控制输入端输入故障信号时，选择将第一选择端与第二选择端连接。

3.如权利要求2所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障信号处理模块还包括电容，所述电容连接于所述N个并联电阻的并联连接端与接地线之间。

4.如权利要求2所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障个数信号输出模块包括：N个电压比较器和N个分压电阻；

所述N个分压电阻串联连接于接地线与第二基准电压之间；

所述N个电压比较器的一个输入端分别连接所述故障信号处理模块的电压值输出端，所述N个电压比较器的另一输入端分别一一对应地连接于所述分压电阻的一端，所述N个电压比较器的输出端分别为所述N个信号输出端口；

所述用来连接电压比较器的另一输入端的分压电阻的一端是非接地端。

5.如权利要求4所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障个数信号输出模块还包括另一分压电阻，所述另一分压电阻与所述N个分压电阻串联连接于接地线与第二基准电压之间；

且所述第一基准电压和第二基准电压的值相同，所述用来连接电压比较器的另一输入端的分压电阻的一端是非接地端和非第二基准电压端。

6.如权利要求1至5任一项所述的故障检测系统，其特征在于，所述系统还包括：运算放大器，所述运算放大器串联连接于所述故障信号处理模块的电压值输出端与所述故障个数信号输出模块之间。

7.如权利要求6所述的故障检测系统，其特征在于，所述运算放大器为射极跟随器。

8.如权利要求1至5任一项所述的故障检测系统，其特征在于，所述系统包括N个声音告警器或发光器或图像文字显示器，所述N个声音告警器或发光器或图像文字显示器一一对应地连接到所述N个信号输出端口。

9.一种电子电路系统，其特征在于，包括N个功能子系统和故障检测子系统，所述N是大于或等于1的自然数；

所述故障检测子系统如权利要求1至8任一项所述的故障检测系统；

所述N个功能子系统一一对应地连接于所述N个故障信号输入端口。

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