CN102749360A - 一种环境腐蚀能力检测设备、方法及通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电子技术领域，提供了一种环境腐蚀能力检测设备及通信系统，所述环境腐蚀能力检测设备包括传感器以及接入所述传感器的电源，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电子元器件，所述无腐蚀防护能力的电子元器件暴露于所处环境。所处环境对所述无腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警，成本极低。因而本环境腐蚀能力检测设备可安装于室内外用于检测所处环境腐蚀能力，尤其是各通信机房。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种环境腐蚀能力检测设备、方法及通信系统。
背景技术
众所周知，环境对各种电子设备的腐蚀无处不在。例如，在电信设备的生命周期内，来自环境的腐蚀是一种严重危害。下表是ANSI/ISA对设备环境腐蚀能力的分级定义。
Table2：Gaseous Corrosirity Levels per A.VSIIS A-7.04-1985
在个别机房出现的案例中，设备因为受到环境腐蚀出现大面积故障，即给用户来带业务风险，导致用户资产严重损失。因此，对环境腐蚀能力的监控是保证设备长期稳定运行，保护用户资产安全的一个重点。然而目前一般由人工检测环境腐蚀能力，效率低，成本高，并且存在一定滞后性。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种对环境腐蚀能力进行检测的检测设备，其结构简单，成本低。
本发明实施例是这样实现的，一种环境腐蚀能力检测设备，用于对电子设备所处的环境的腐蚀能力进行检测，包括：传感器，信号源，检测电路；
所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电阻，所述无腐蚀防护能力的电阻暴露于所处环境；
所述信号源与所述传感器相连，使得所述传感器在所述信号源作用下根据被腐蚀的状态输出不同的信号；
所述检测电路与所述传感器相连，用于根据接收到的所述传感器输出的信号判断环境的腐蚀能力。
本发明实施例的另一目的在于提供一种环境腐蚀能力检测方法，所述环境腐蚀能力检测方法应用于检测电路，用于对所述检测电路所处的环境的腐蚀能力进行检测，其中，所述检测电路与传感器相连，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电阻，所述无腐蚀防护能力的电阻暴露于所处环境；所述传感器还与信号源相连，所述信号源用于使得所述传感器在所述信号源作用下根据被腐蚀的状态输出不同的信号；
所述检测方法包括以下步骤：
接收所述传感器输出的信号；
根据所述传感器输出的信号判断环境的腐蚀能力。
本发明实施例的另一目的在于提供一种通信系统，所述通信系统包括：用于进行业务处理的业务设备，以及上述环境腐蚀能力检测设备；所述检测设备与所述业务设备位于同一工作环境。
本发明实施例于传感器中设无腐蚀防护能力的电阻，并将所述无腐蚀防护能力的电阻暴露于所处环境，所处环境对所述无腐蚀防护能力的电阻的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电阻的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警，结构简单，成本极低。因而本环境腐蚀能力检测设备可安装于室内外用于检测所处环境腐蚀能力，尤其是各通信机房。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的环境腐蚀能力检测设备的结构示意图；
图2是本发明第二实施例提供的环境腐蚀能力检测设备的结构示意图；
图3是本发明第三实施例提供的环境腐蚀能力检测设备的结构示意图；
图4是本发明第四实施例提供的环境腐蚀能力检测设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例于传感器中设无腐蚀防护能力的电子元器件，并将所述无腐蚀防护能力的电子元器件暴露于所处环境，所处环境对所述无腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的环境腐蚀能力检测设备包括传感器以及接入所述传感器的信号源，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电子元器件，并使所述无腐蚀防护能力的电子元器件暴露于所处环境。目前各种电子设备一般采用有腐蚀防护能力的电子元器件，所处环境对所述无腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警。
本发明实施例中所述传感器仅具有一无腐蚀防护能力的电阻R1，所述信号源为恒流源，所述传感器输出电压信号。其中，所述恒流源是硬件提供的一路电源，电流值与时间的关系为：i=I0；t≥0。
在环境腐蚀过程中，电阻阻值的变化由“环境腐蚀能力”、“工作时间”和“抗腐蚀能力”决定，即Δr＝f1（Ke，Y，t），其中Ke为环境腐蚀能力，Y为电阻的抗腐蚀能力，t为电阻的工作时间。此处通过约束传感器中“无腐蚀防护能力的电阻”的特性，实现提前预警。
在此要求Y “无腐蚀防护能力的电阻”=0，即“无腐蚀防护能力的电阻”在同样环境下的腐蚀速度远大于其他电子元器件，本电路自动上报告警时，其他器件性能还处于安全可靠的状态。此时所述传感器输出的电压信号变化Δv=f2（i，Δr“无腐蚀防护能力的电阻”）=f2（I0，f1（Ke，Y，t）），其中I0，Ke，Y均为常数，唯一的变量为t。因此在具体的电路中，可以通过检测所述传感器输出的电压信号变化Δv与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系估算出环境腐蚀能力Ke。
本环境腐蚀能力检测设备还包括将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换模块和对所述数字信号进行分析判断并上报告警的检测预警模块。其中，所述检测预警模块经输出接口与网关系统连接。与无腐蚀防护能力的电阻R1并联的A/D转换模块是为了便于通过软件检测和估算环境腐蚀能力，将所述传感器输出的电压信号变化Δv从模拟信号转换为数字信号，提供给软件查询。所述检测预警模块通过计算所述传感器输出的电压信号变化Δv与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系进行自动检测，并根据门限设置提供状态预警，即发现电压信号变化Δv较大时，上报腐蚀预警。所述输出接口给用户通过网关系统进行在线查询环境腐蚀能力。
实施例二
如图2所示，本发明实施例提供的环境腐蚀能力检测设备包括传感器以及接入所述传感器的信号源，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电子元器件，并使所述无腐蚀防护能力的电子元器件暴露于所处环境。目前各种电子设备一般采用有腐蚀防护能力的电子元器件，所处环境对所述无腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警。
本发明实施例中所述传感器仅具有一无腐蚀防护能力的电阻R1，所述信号源为恒压源，所述传感器输出电流信号。其中，所述恒压源是硬件提供的一路电源，电流值与时间的关系为：v=V0；t≥0。
在环境腐蚀过程中，电阻阻值的变化由“环境腐蚀能力”、“工作时间”和“抗腐蚀能力”决定，即Δr＝f1（Ke，Y，t），其中Ke为环境腐蚀能力，Y为电阻的抗腐蚀能力，t为电阻的工作时间。此处通过约束传感器中“无腐蚀防护能力的电阻”的特性，实现提前预警。
在此要求Y “无腐蚀防护能力的电阻”=0，即“无腐蚀防护能力的电阻”在同样环境下的腐蚀速度远大于其他电子元器件，本电路自动上报告警时，其他器件性能还处于安全可靠的状态。此时所述传感器输出的电流信号变化Δi=f2（v，Δr“无腐蚀防护能力的电阻”）=f2（V0，f1（Ke，Y，t）），其中V0，Ke，Y均为常数，唯一的变量为t。因此在具体的电路中，可以通过检测所述传感器输出的电流信号变化Δi与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系估算出环境腐蚀能力Ke。
本环境腐蚀能力检测设备还包括将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换模块和对所述数字信号进行分析判断并上报告警的检测预警模块。其中，所述检测预警模块经输出接口与网关系统连接。与无腐蚀防护能力的电阻R1串接的A/D转换模块是为了便于通过软件检测和估算环境腐蚀能力，将所述传感器输出的电流信号变化Δi从模拟信号转换为数字信号，提供给软件查询。所述检测预警模块通过计算所述传感器输出的电流信号变化Δi与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系进行自动检测，并根据门限设置提供状态预警，即发现电流信号变化Δi较大时，上报腐蚀预警。所述输出接口给用户通过网关系统进行在线查询环境腐蚀能力。
实施例三
如图3所示，本发明实施例提供的环境腐蚀能力检测设备包括传感器以及接入所述传感器的信号源，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电子元器件，并使所述无腐蚀防护能力的电子元器件暴露于所处环境。目前各种电子设备一般采用有腐蚀防护能力的电子元器件，所处环境对所述无腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警。
本发明实施例中所述传感器为由无腐蚀防护能力的电阻R1和有腐蚀防护能力的电阻R2串接而成的分压器，所述传感器输出电压信号。所述信号源系硬件提供的一路电源，其可以为恒压源或恒流源。所述信号源为恒压源时，电压值与时间的关系为：v=V0；t≥0。
在环境腐蚀过程中，电阻阻值的变化由“环境腐蚀能力”、“工作时间”和“抗腐蚀能力”决定，即Δr＝f1（Ke，Y，t），其中Ke为环境腐蚀能力，Y为电阻的抗腐蚀能力，t为电阻的工作时间。此处通过约束分压器中“无腐蚀防护能力的电阻”与“有腐蚀防护能的电阻”之间的“抗腐蚀能力”差异，实现提前预警。
在此要求Y “无腐蚀防护能力的电阻”=0，且Y “无腐蚀防护能力的电阻”<<Y “有腐蚀防护能力的电阻”，即“无腐蚀防护能力的电阻”在同样环境下的腐蚀速度远大于其他电子元器件，本电路自动上报告警时，其他器件性能还处于安全可靠的状态。此时所述传感器输出的电压信号变化Δv=f2（v，Δr“无腐蚀防护能力的电阻”）=f2（V0，f1（Ke，Y，t））；其中V0，Ke，Y均为常数，唯一的变量为t。因此在具体的电路中，可以通过检测所述传感器输出的电压信号变化Δv与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系估算出环境腐蚀能力Ke。
本环境腐蚀能力检测设备还包括将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换模块和对所述数字信号进行分析判断并上报告警的检测预警模块。其中，所述检测预警模块经输出接口与网关系统连接。与无腐蚀防护能力的电阻R1或有腐蚀防护能力的电阻R2并联的A/D转换模块是为了便于通过软件检测和估算环境腐蚀能力，将所述传感器输出的电压信号变化Δv从模拟信号转换为数字信号，提供给软件查询。所述检测预警模块通过计算所述传感器输出的电压信号变化Δv与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系进行自动检测，并根据门限设置提供状态预警，即发现电压信号变化Δv较大时，上报腐蚀预警。所述输出接口给用户通过网关系统进行在线查询环境腐蚀能力。
实施例四
如图4所示，本发明实施例提供的环境腐蚀能力检测设备包括传感器以及接入所述传感器的信号源，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电子元器件，并使所述无腐蚀防护能力的电子元器件暴露于所处环境。目前各种电子设备一般采用有腐蚀防护能力的电子元器件，所处环境对所述无腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度远大于对有腐蚀防护能力的电子元器件的腐蚀速度，从而实现环境腐蚀预警。
本发明实施例中所述传感器为由无腐蚀防护能力的电阻R1和有腐蚀防护能力的电阻R2并联而成的分流器，所述传感器输出电流信号。所述信号源系硬件提供的一路电源，其可以为恒压源或恒流源。所述信号源为恒流源时，电流值与时间的关系为：i=I0；t≥0。
在环境腐蚀过程中，电阻阻值的变化由“环境腐蚀能力”、“工作时间”和“抗腐蚀能力”决定，即Δr＝f1（Ke，Y，t），其中Ke为环境腐蚀能力，Y为电阻的抗腐蚀能力，t为电阻的工作时间。此处通过约束分流器中“无腐蚀防护能力的电阻”与“有腐蚀防护能的电阻”之间的“抗腐蚀能力”差异，实现提前预警。
在此要求Y “无腐蚀防护能力的电阻”=0，且Y “无腐蚀防护能力的电阻”<<Y “有腐蚀防护能力的电阻”，即“无腐蚀防护能力的电阻”在同样环境下的腐蚀速度远大于其他电子元器件，本电路自动上报告警时，其他器件性能还处于安全可靠的状态。此时所述传感器输出的电流信号变化Δi=f2（i，Δr“无腐蚀防护能力的电阻”）=f2（I0，f1（Ke，Y，t））；其中I0，Ke，Y均为常数，唯一的变量为t。因此在具体的电路中，可以通过检测所述传感器输出的电流信号变化Δi与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系估算出环境腐蚀能力Ke。
本环境腐蚀能力检测设备还包括将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换模块和对所述数字信号进行分析判断并上报告警的检测预警模块。其中，所述检测预警模块经输出接口与网关系统连接。与无腐蚀防护能力的电阻R1或有腐蚀防护能力的电阻R2串接的A/D转换模块是为了便于通过软件检测和估算环境腐蚀能力，将所述传感器输出的电流信号变化Δi从模拟信号转换为数字信号，提供给软件查询。所述检测预警模块通过计算所述传感器输出的电流信号变化Δi与无腐蚀防护能力电阻的工作时间t之间的关系进行自动检测，并根据门限设置提供状态预警，即发现电压信号变化Δi较大时，上报腐蚀预警。所述输出接口给用户通过网关系统进行在线查询环境腐蚀能力。
应当理解，本发明实施例中所述传感器可以仅具有一无腐蚀防护能力的电容、电感或磁珠。相应地，所述信号源为正弦波信号发生器或方波信号发生器，所述传感器输出正弦波信号或方波信号。此时检测预警模块根据正弦波信号或方波信号的变化检测环境腐蚀能力。综上所述，构成本环境腐蚀能力检测设备的电子元器件少，可批量生产，分别安装，成本极低，且可实时查询腐蚀状况，方便实用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，用于对电子设备所处的环境的腐蚀能力进行检测，包括：传感器，信号源，检测电路；
所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电阻，所述无腐蚀防护能力的电阻暴露于所处环境；
所述信号源与所述传感器相连，使得所述传感器在所述信号源作用下根据被腐蚀的状态输出不同的信号；
所述检测电路与所述传感器相连，用于根据接收到的所述传感器输出的信号判断环境的腐蚀能力。
2.如权利要求1所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述检测电路包括将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换模块和对所述数字信号进行分析判断并上报告警的检测预警模块，所述检测预警模块经输出接口与网关系统连接。
3.如权利要求2所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述检测预警模块根据所述传感器输出模拟信号的变化Δx=f2（X0，f1（Ke，Y，t））作上报告警；
其中f1为所述无腐蚀防护能力的电阻的电参数与存放/工作时间、抗腐蚀能力、环境腐蚀能力的函数关系，f2为所述无腐蚀防护能力的电阻的电参数对信号源响应的函数关系；
X0为所述信号源的稳态电性能，Ke为环境腐蚀能力，Y为所述无腐蚀防护能力的电阻的抗腐蚀能力，t为所述无腐蚀防护能力的电阻的工作时间。
4.如权利要求3所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述传感器仅具有一无腐蚀防护能力的电阻R1，所述信号源为恒流源，所述传感器输出电压信号。
5.如权利要求3所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述传感器仅具有一无腐蚀防护能力的电阻R1，所述信号源为恒压源，所述传感器输出电流信号。
6.如权利要求3所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述传感器为由无腐蚀防护能力的电阻R1和有腐蚀防护能力的电阻R2串接而成的分压器，所述信号源为恒压源或恒流源，所述传感器输出电压信号。
7.如权利要求3所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述传感器为由无腐蚀防护能力的电阻R1和有腐蚀防护能力的电阻R2并联而成的分流器，所述信号源为恒压源或恒流源，所述传感器输出电流信号。
8.如权利要求1~7中任一项所述的环境腐蚀能力检测设备，其特征在于，所述无腐蚀防护能力的电阻暴露于通信机房外部或内部。
9.一种环境腐蚀能力检测方法，其特征在于，应用于检测电路，用于对所述检测电路所处的环境的腐蚀能力进行检测，其中，所述检测电路与传感器相连，所述传感器具有至少一无腐蚀防护能力的电阻，所述无腐蚀防护能力的电阻暴露于所处环境；所述传感器还与信号源相连，所述信号源用于使得所述传感器在所述信号源作用下根据被腐蚀的状态输出不同的信号；
所述检测方法包括以下步骤：
接收所述传感器输出的信号；
根据所述传感器输出的信号判断环境的腐蚀能力。
10.一种通信系统，其特征在于，包括：用于进行业务处理的业务设备，以及如权利要求1~9中任一项所述的环境腐蚀能力检测设备；所述检测设备与所述业务设备位于同一工作环境。
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Publications (2)
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