CN103119637B - 用于监控照相机的以太网供电优先化系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于通过数据传输线缆的工作电力接收的优先化的施加的系统和方法。该系统包括主要组件、至少一个次要组件和电源。该系统进一步包括用于将工作电力从电源传送到主要组件和至少一个次要组件并且用于在主要组件和远程站之间发送数据的数据传输线缆。系统进一步包括用于将工作电力与通过数据传输线缆接收的数据分开并且优先化工作电力到主要组件和至少一个次要组件的传送的分离器，其中至少阈值电平的电力被传送到主要组件，并且超过阈值电平的可用的工作电力被传送到至少一个次要组件。

Description

用于监控照相机的以太网供电优先化系统和方法

对相关申请的引用

本申请要求于2010年3月19日提交的美国专利申请序列号61/315,540的优先权，该申请的全部内容通过引用而被合并于此。

技术领域

本发明一般涉及到电子设备的电力传送的领域，更具体地，涉及用于到电子系统的主要组件和次要组件的电力传送的优先化的系统和方法。

背景技术

用于远程观察和图像数据记录的监控照相机系统共同包括外壳、安装在外壳之内的照相机、用于控制照相机的视场的移动-倾斜-缩放（PTZ）系统和/或用于保护电子设备免于温度极限并且防止在所述外壳上或内的冷凝的加热和送风（H&B）系统。通过以太网供电（POE）传送将电力提供到互联网协议（IP）照相机是增大的趋势。

在POE应用中，工作电力通过诸如例如类别5（CAT5）线缆之类的以太网线缆的一个或多个导体信道传送到电子设备。IEEE802.3afPOE标准通过以太网线缆向设备提供高达15.4W的DC电力。更最新的IEEE802.3at标准（有时称为POE+）提供高达25W的电力或更多。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于通过数据传输线缆接收的工作电力的优先化的施加的系统和方法。简要地描述，在体系架构中，尤其，系统的一个实施例可以被如下实现。系统包括主要组件、至少一个次要组件和电源。系统进一步包括用于将工作电力从电源传送到主要组件和至少一个次要组件并且用于在主要组件和远程站之间发送数据的数据传输线缆。系统进一步包括用于将工作电力与通过数据传输线缆接收的数据分开并且优先化工作电力到主要组件和至少一个次要组件的传送的分离器，其中至少阈值电平的电力被传送到主要组件，并且超过阈值电平的可用的工作电力被传送到至少一个次要组件。

本发明的实施例也可以被看作提供一种优先化工作电力到主要组件和次要组件的传送的方法。所述方法优选地包括通过共享的数据传输电缆传送工作电力和数据，并且将工作电力从数据传输线缆传送到主要组件的步骤。所述方法进一步包括比较传送到主要组件的工作电力与阈值电力电平，并且将超过阈值电平的可用电力传送到次要组件。

本发明的实施例也可以被看作提供一种包括在用于在指令处理系统上执行的计算机程序产品中的优先化工作电力到主要组件和次要组件的传送的方法，包括由指令处理系统可读的有形存储介质并且存储用于由指令处理系统执行以用于执行所述方法的指令。在这点上，尤其，这样的方法的一个实施例可以被宽泛地归纳为以下步骤。所述方法通过测量传送到主要组件的工作电力、比较传送到主要组件的工作电力与阈值电力电平并且将超过阈值电平的可用电力传送到次要组件来工作。

本发明的实施例也可以被看作提供一种用于将电力传送到监控照相机系统的以太网供电优先化系统。简要地描述，在体系结构中，尤其，系统的一个实施例可以被如下实现。所述系统包括安装在照相机外壳之内的视频照相机，所述视频照相机具有与之相关的移动-倾斜-缩放机构和用于在照相机外壳之内施加热量的加热器。所述系统进一步包括中跨（midspan）电源、用于在所述中跨电源和所述视频照相机、所述移动-倾斜-缩放机构和所述加热器之间传送电力和数据的以太网线缆、和包括切换电路的分离器，所述切换电路用于限制到所述加热器的电力传送以保证到所述视频照相机的足够的电力传送。

在审查以下附图和详细描述之后，本发明的其它系统、方法、特征和优点将或变得对本领域技术人员明显。预期所有这样附加的系统、方法、特征和优点被包括在此说明书之内、在本发明的范围之内并且由所附的权利要求书保护。

附图说明

参考以下附图，在权利要求书中定义的本发明可以被更好地理解。附图之内的组件相互之间不一定按比例，而重点放在清楚地示出了本发明的原理。

图1是根据本发明的示例实施例的电力优先化系统的系统视图。

图2是显示根据实现本发明的电力优先化系统的本发明的示例实施例的分离器的组件的框图。

图3是示出了利用本发明的电力优先化系统的微处理器的示例的框图。

图4是示出了如图2和3所示的微控制器上的本发明的电力优先化系统的操作的示例的流程图。

图5是示出了由如图3和4所示的本发明的电力优先化系统使用的照相机处理的操作的示例的流程图。

图6是示出了由如图3和4所示的本发明的电力优先化系统使用的按钮处理的操作的示例的流程图。

具体实施方式

通过结合形成本公开的一部分的附图参考以下发明的详细说明，本发明可以更容易被理解。将要理解，本发明不局限于这里描述和/或示出的特定的设备、方法、条件或参数，并且这里使用的术语是用于仅仅通过示例描述特定实施例的目的并且不意欲限制所要求保护的发明。在本说明书中确认的任何和所有专利和其它公布通过引用被合并，就好像在这里完全阐述一样。

此外，包括附加的权利要求书的本说明书中使用的单数形式“一个”、“一”和“该”包括复数，并且对特定数字值的提及至少包括该特定的值，除非上下文明确说明。范围在这里可以被表示为从“大约”或“大致”一个特定值和/或到“大约”或“大致”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当值被表示为近似值时，通过利用在前的“大约”，应当理解，特定值形成另一个实施例。

在示例实施例中，本发明提供用于向电子系统传送电力的改善的系统和方法。以太网供电（POE）电力传送被优先化以首先保证操作系统的主要电子设备足够的电力的传送并且将其余电力分配给系统的一个或多个次要电子设备。在监控照相机系统实施例中，电力被优先化用于首先传送到作为主要设备的用于成像的照相机。其余电力被路由到诸如移动-倾斜-缩放（PTZ）机构和/或加热和送风（H&B）子系统之类的一个或多个次要设备。可选地，到次要设备的电力传送进一步被优先化为，向诸如PTZ子系统之类的必要的次要设备分配比诸如H&B子系统之类的非必要的次要或第三设备对于电力使用的较高优先级。

在一个方面，本发明涉及一种用于通过数据传输线缆传送的工作电力的优先化的施加的系统。该系统包括主要组件、至少一个次要组件和电源。系统进一步包括用于将工作电力从电源传送到主要组件和至少一个次要组件并且用于在主要组件和远程站之间传送数据的数据传输线缆。系统还包括用于将工作电力与通过数据传输线缆传送的数据分开并且优先化工作电力到主要组件和至少一个次要组件的传送的分离器，以使得至少阈值电平的电力被传送到主要组件，并且超过阈值电平的可用工作电力被传送到至少一个次要组件。

在另一个方面，本发明涉及一种优先化工作电力到主要组件和次要组件的传送的方法。该方法包括通过共享数据传输电缆传送工作电力和数据、从数据传输线缆向主要组件传送工作电力、比较传送到主要组件的工作电力与阈值电力电平、以及将超过阈值电平的可用电力传送到次要组件。

在另一个方面，本发明涉及一种用于工作电力到主要组件和次要组件的传送的以太网供电分离器。该分离器包括用于感测到主要组件的电力传送的状态的装置、用于比较到主要组件的电力传送的状态与阈值的装置、以及用于将超过阈值的工作电力传送到次要组件的装置。

在另一个方面，本发明涉及一种用于电力到监控照相机系统的传送的以太网供电优先化系统。所述系统包括安装在照相机外壳之内的视频照相机，所述视频照相机具有与之相关的移动-倾斜-缩放机构和用于在照相机外壳之内施加热量的加热器。该系统还包括中跨电源和用于在中跨电源和视频照相机、移动-倾斜-缩放机构和加热器之间传送电力和数据的以太网线缆。该系统还包括分离器，分离器包括切换电路，所述切换电路用于限制到加热器的电力传送以保证到视频照相机的足够的电力传送。

本发明的这些和其它方面、特征和优点将参考附图和这里的详细描述而得到理解，并且通过在附加的权利要求书中特别指出的各个元件和组合而被实现。将理解，上述的一般描述和后面的附图说明和具体实施方式都是本发明的优选实施例的示范和说明，并且不是要求保护的本发明的限制。

现在参考附图，其中类似的参考数字表示贯穿几个图中对应的部分。图1是监控照相机系统10的系统视图。监控照相机系统10合并根据本发明的示例形式的电力优先化系统100。在示例形式中，向到诸如监控照相机33之类的主要组件的工作电力的电力传送分配较高优先级，并且给予诸如PTZ机构32和/或H&B子系统36之类的次要组件较低优先级。在可替换的示例形式中，照相机33和PTZ机构32被指定为主要组件，并且H&B子系统36是次要组件。可选地，两个或更多个次要组件可以被指定为必要的或非必要的次要组件，或被指定为次要和第三组件，其中主要组件具有用于接收工作电力的最高优先级，必要的次要组件接收中等优先级，并且非必要的次要或第三组件接收最低优先级。例如，照相机可以被指定为主要组件，PTZ机构32被指定为必要的次要组件，并且H&B子系统36被指定为非必要的或第三组件。电力设备优先化一般在编程微控制器50时分配。但是，电力设备优先化可以在微控制器50的寿命期间在任何时候被改变。

监控照相机系统10包括安装在照相机外壳30之内的视频监控照相机33、球形罩31、移动-倾斜-缩放（PTZ）机构32和加热和送风H&B子系统36。照相机33可以例如是互联网协议（IP）照相机。PTZ机构32可以被集成有或机载照相机33和/或照相机外壳30，或可替换地可以包括可操作地与其耦接的分离的组件。在进一步可替换的形式中，照相机33是没有PTZ机构32的固定的照相机。H&B子系统36可选地包括诸如例如电阻加热元件之类的一个或多个加热器和用于使得气流流到或流过照相机外壳30的一个或多个风扇。风扇可以被配置为用于加热、冷却、去除灰尘和碎片、和/或去除来自于照相机33的球形罩31或透镜的冷凝或雾化的进气、排气、和/或流通风扇。

以太网供电（POE）中跨电源20经由以太网线缆22同时向/从照相机33、PTZ机构32和/或H&B子系统36传送工作电力和数据信号。在示例形式中，中跨电源20传送大致30-35瓦的56伏的DC电力。在可替换的形式中，电源可以根据预期的应用、相关的装置和/或预期的负载提供更高或更低的电力电平。在示例形式中，以太网线缆22包括类别5/5e、类别6/6A或已知或以后发展的线缆的任何变化，但是不局限于此，以太网线缆22具有多个导体或通道。优选地提供对应的端子连接器以将线缆22的尾端与相关组件的配合的耦接插孔耦接。线缆22的第一端连接到中跨电源20。

POE分离器40可操作地耦接到照相机外壳30或集成到照相机外壳30中，并且连接到线缆22的第二端。POE分离器40将工作电力与向/从照相机33的用于控制照相机33和/或PTZ机构32的数据信号以及与由照相机33收集的用于发送到远程观看站的图像数据分离。工作电力被从POE分离器40路由到照相机33、PTZ机构32和/或H&B子系统36。POE分离器40包括例如驻留在印刷电路板或集成电路芯片上的电子线路。

图2是显示根据本发明的示例实施例的POE分离器40的组件的框图。在一个实施例中，POE分离器40中的微控制器50从一个或多个相关的传感器接收输入，并且根据一个或多个测量的值或工作状态控制加热器37、风扇38、和/或其它组件的操作以优化功耗和操作效率，所述一个或多个测量的值或工作状态包括在照相机外壳30之内感测到的温度、加热器37的工作状态（开/关/级别）、照相机外壳30之内的湿度、环境温度等等，但是没有限制。

POE分离器40可操作地耦接到照相机外壳30或集成到照相机外壳30中，并且连接到线缆22的第二端，线缆22具有连接到POE中跨电源20的线缆22的第一端。POE分离器40将工作电力与向/从照相机33的用于控制照相机33和/或PTZ机构32的数据信号以及与由照相机33收集的用于传送到远程观看站的图像数据分离。

线缆22的第二端连接到变换器41。变换器41在链路61上向照相机33提供电力。来自于照相机33的图像数据经由电力从其下来的相同的线缆22回到中跨电源20。此是本发明的优点，因为一个（1）线缆22做了所有的事情。本发明的另一个优点是它安装起来非常简单。一般地，在Cat5/Cat6线缆中存在8条线。当前，可用的中跨单元通常沿着开头2对发送数据、沿着另2对发送电力等等。其它中跨单元通过网络数据下来的相同的线沿着所有八条线发送电力。本发明可以利用任一类型的中跨工作。变换器41还利用链路62向桥式整流器42提供电力和数据信号。桥式整流器42提供交流电（AC）输入到直流电（DC）输出的转换。桥式整流器42经由链路63将DC电流提供给电力监视器43。

电力监视器43然后通过链路64向以太网供电直流-直流变换器44提供DC电流。直流-直流变换器44降低电压以用于较低电压的设备。在一个实施例中，用于微控制器50和风扇38和39。电力监视器43还向微控制器50提供指示当前POEDC电力电平的信号线65。DOE直流-直流变换器44然后经由链路66向微控制器50提供电力。由POE直流-直流变换器44提供的其余DC电力通过链路67提供给动态电压分配电路48。这其余电压分配给各个主要、次要和第三组件等等。

动态电压分配电路48通过双向链路68连接到微控制器50。用这种方法微控制器50可以向动态电压分配电路48指示提供给每个主要、次要、第三组件等等的电压量。动态电压分配电路48向次要、第三和其它组件提供电力。这些的示例被示出为到PTZ机构32的链路73、到电流监视器46的链路74和到H&B子系统36的链路81和82。H&B子系统36可选地包括诸如例如电阻加热元件之类的一个或多个加热器37和用于将气流流到或流过照相机外壳30的一个或多个风扇38和39。风扇38和39可以被配置为用于加热、冷却、去除灰尘和碎片、和/或去除来自于照相机33的球形罩31或透镜的冷凝或雾化的进气、排气和/或流通风扇。

动态电压分配电路48的另一个输出包括到电池45的充电线69A。在一个实施例中，每当存在可用于所有组件的电力过剩时，电压施加于充电线69A。在另一个实施例中，每当电池45达到临界电平时，电压施加于充电线69A。此临界电平由微控制器50通过传感器线70感测。每当POE分离器40中的电压为临界时，电池45经由链路69B向POE直流-直流变换器44提供附加电力以支持微控制器50、主要、次要、第三等等组件的电力需要。

微控制器50经由信号线75从电流监视器46接收照相机33的电流需要。电流监视器46监视照相机33的电力需要并且调整加热器37和其它附件的开/关时间。微控制器50还从温度监视器47链路76接收关于POE分离器40的温度的信息。当满足低温度阈值时，此温度信息可以使得微控制器52经由链路68和77启动到加热器37的电力，并且经由链路78和79启动到风扇38和39的电力，以提供用于加热、冷却、去除灰尘和碎片、和/或去除来自于照相机33的球形罩31或透镜的冷凝或雾化的进气、排气和/或流通风扇。

微控制器50还在链路72上接收照相机33的设备状态并且发送反馈信号。这些设备状态和反馈信号包括照相机状态、丢失信息分组、警报和其它传感器输入，但是不局限于此。

虽然主要参考包括监控照相机33的示例实施例描述和示出了本发明，但是本发明可以被适配为用在具有主要和次要组件的POE系统中的各种应用中，无限制地包括电话系统、电子显示系统、LED照明系统、自动门传感器系统、警报系统、无线计算系统、电子交换系统、HVAC和实用控制系统和现在存在或将来发展的其它POE系统。类似地，虽然这里主要参考以太网供电系统进行描述，但是本发明可以被适配为结合现在存在或将来发展的共享电力和数据传送的其它系统使用。

在可替换实施例中，当POE分离器40被实现在硬件中时，POE分离器40可以被实现具有以下技术中的任何一个或组合，每个技术在本领域中都是公知的：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门的离散逻辑电路、具有合适的组合逻辑门的特定用途集成电路（ASIC）、可编程门阵列（PGA）、现场可编程门阵列（FPGA）等等。POE分离器40被实现在硬件中的可替换实施例的示例在2010年3月19日提交的名称为“PowerOverEthernetPrioritizationSystemandMethodforSurveillanceCameras”的美国临时专利申请序列号61/315,540中描述，通过引用合并在这里。

图3是显示利用本发明的电力优先化系统100的如图2所示的微控制器50的示例的框图。微控制器50接收传感器信息并且提供向各个组件提供的电力的控制。

一般地，在如3所示的硬件体系结构方面，微控制器50包括经由本机接口93可通信地耦接的处理器91、存储器92和一个或多个输入和/或输出（I/O）设备（或外设）。本机接口93可以是例如在本领域中已知的一个或多个总线或其它有线或无线连接，但是不限于此。本机接口93可以具有附加元件，为简单起见省略了它们，诸如控制器、缓冲器（高速缓存）、驱动器、转发器和接收器，以使能通信。此外，本机接口93可以包括地址、控制和/或数据连接以使能前述组件之间的合适的通信。

处理器91是用于执行存储在存储器92中的软件的硬件设备。处理器91可以实质上是任何定制的或市场上可买到的处理器、中央处理单元（CPU）、数据信号处理器（DSP）或与微控制器50相关联的几个处理器当中的辅助处理器、以及基于半导体的微处理器（微芯片的形式）或宏处理器。合适的市场上可买到的微处理器的示例如下：美国Intel公司的80x86或奔腾（Pentium）系列微处理器、美国IBM的PowerPC微处理器、Sun微系统公司的Sparc微处理器、美国惠普公司的PA-RISC系列微处理器或美国摩托罗拉公司的68xxx系列微处理器。

存储器92可以包括易失性存储器元件（例如，随机存取存储器（RAM，诸如动态随机存取存储器（DRAM））、静态随机存取存储器（SRAM）等等）和非易失性存储器元件（例如，ROM、可擦可编程只读存储器（EPROM）、电可擦可编程只读存储器（EEPROM）、可编只读存储器（PROM）、磁带、只读光盘存储器（CD-ROM）、盘、磁盘、盒、磁带盒等等）中的任何一个或组合。此外，存储器92可以合并电子、磁、光学和/或其它类型的存储介质。注意，存储器92可以具有分布式体系结构，其中各个组件彼此远离，但是可以由处理器91访问。

存储器92中的软件可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图2示出的示例中，存储器92中的软件包括合适的操作系统（O/S）99和本发明的电力优先化系统100。如图所示，本发明的电力优先化系统100包括许多功能组件，包括照相机处理120和按钮处理140，但不限于此。

合适的市场上可买到的操作系统99的示例的非穷举列表如下（a）可以从微软公司获得的Windows操作系统；（b）可以从Novell公司获得的网件（Netware）操作系统；（c）可以从苹果计算机公司获得的Macintosh操作系统；（d）可用于从诸如惠普公司、Sun微系统公司和AT&T公司之类的许多厂家购买的UNIX操作系统；（e）作为容易在互联网上获得的免费软件的LINUX操作系统；（f）WindRiver系统公司的运行时Vxworks操作系统；或（g）诸如在手持式计算机或个人数据助理中实现的基于设备的操作系统（PDA）（例如，可以从Symbian公司获得的SymbianOS、可以从Palm计算公司获得的PalmOS和可以从微软公司获得的WindowsCE）。

操作系统99基本上控制诸如电力优先化系统100之类的其它计算机程序的执行，并且提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理和通信控制和有关服务。但是，发明人预期本发明的电力优先化系统100适用于所有其它市场上可买到的操作系统。

电力优先化系统100可以是源程序、可执行程序（对象代码）、脚本或包括要被执行的指令集的任何其它实体。当是源程序时，程序通常经由可以或可以不包括在存储器92之内的编译器、汇编器、解释器等等翻译，以便结合O/S99适当地操作。此外，电力优先化系统100可以被撰写为（a）具有数据和方法的类的面向对象的编程语言，或（b）具有例程、子例程和/或函数的过程编程语言，例如C、C++、C#、Pascal、BASIC、API调用、HTML、XHTML、XML、ASP脚本、FORTRAN、COBOL、Perl、Java、ADA、.NET等等，但是不限于此。

I/O设备可以包括输入设备，例如鼠标94、键盘95、扫描仪（未示出）、麦克风（未示出）等等，但是不限于此。此外，I/O设备还可以包括输出设备，例如打印机（未示出）、显示器96等等，但是不限于此。最后，I/O设备还可以包括通信输入和输出两者的设备，例如NIC或调制器/解调器97（用于访问远程设备、其他文件、设备、系统或网络）、射频（RF）或其它收发器（未示出）、电话接口（未示出）、电桥（未示出）、路由器（未示出）等等。

如果微控制器50是PC、工作站、智能设备等等，则存储器92中的软件还可以包括基本输入输出系统（BIOS）（为简单起见，省略）。BIOS是在启动时初始化和测试硬件、启动O/S99和支持硬件设备之间的数据传送的必要的软件例程。BIOS存储在一些类型的只读存储器中，诸如ROM、PROM、EPROM、EEPROM等等，以使得当微控制器50被激活时，BIOS可以被执行。

当微控制器50在操作时，处理器91被配置为执行存储在存储器92之内的软件以向和从存储器92通信数据，并且一般按照软件控制微控制器50的操作。电力优先化系统100和O/S99完全或部分地由处理器91读取、也许缓冲在处理器91之内、然后执行。

当电力优先化系统100被实现在软件中时，如图2所示，应当注意，电力优先化系统100可以被存储在实质上任何计算机可读介质上，以便由任何计算机相关的系统或方法使用或与之相关联。在此文献的背景下，计算机可读介质是可以包含或存储供计算机相关的系统或方法使用或与之相关联的计算机程序的电子、磁、光学或其它物理设备或装置。

电力优先化系统100可以被包括在任何计算机可读介质中以供指令执行系统、装置或设备使用或与之相关联，这样的系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或可以从指令执行系统、装置或设备取得指令并且执行该指令的其它系统。在此文档的背景下，“计算机可读介质”可以是可以存储、通信、传播或传输该程序以由指令执行系统、装置、或设备使用或与它们相关的任何装置。计算机可读介质可以是例如电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质，但是不限于此。

计算机可读介质的更特定的示例（非穷举列表）将包括以下项：具有一个或多个导线的电连接（电子）、便携式计算机盘（磁或光学）、随机存取存储器（RAM）（电子）、只读存储器（ROM）（电子）、可擦除可编程只读存储器（EPROM、EEPROM或闪速存储器）（电子）、光纤（光学）、和便携式光盘存储器（CDROM、CDR/W）（光学）。注意，计算机可读介质甚至可以是上面打印或冲压程序的纸或另一种合适的介质，因为程序可以经由例如光学扫描纸或其它介质而被电子地捕获、然后必要时以合适的方式编译、翻译、或处理、然后存储在计算机存储器中。

在可替换实施例中，当电力优先化系统100被实现在硬件中时，电力优先化系统100可以被实现具有以下技术中的任何一个或组合，每个在本领域中都是公知的：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门的离散逻辑电路、具有合适的组合逻辑门的特定用途集成电路（ASIC）、可编程门阵列（PGA）、现场可编程门阵列（FPGA）等等。

在示出的操作方法中，微控制器50比较由电流监视器46测量的电流与存储在存储器92中的预定最小所需电流。预定最小值被设置在或刚好高于照相机33或其它主要组件的操作要求。如果监视的电流降到此阈值之下，动态电压分配电路48将首先减小或切断传送到被指定为最低优先级的H&B子系统36或其它非必要的次要或第三组件的电力。如果监视的电流持续低于阈值，则开关电路将紧接着减小或切断传送到PTZ机构32或其它次要或必要的次要组件的电力，以便保持到照相机或其它主要组件的所需的工作电力电平。电力设备优先化一般在编程微控制器50时被分配。但是，电力设备优先化可以在微控制器50的寿命期间在任何时候通过重置存储器92中的设备优先化表（未示出）或硬编码来改变。设备优先化表或硬编码的重置通常通过在线缆22上接收重置设备优先化表或硬编码的信号的微控制器50来实现。

以这样的方式，用于操作照相机33的足够的电力的恒定传送具有最高优先级以防止照相机33的部分停电或重置。到用于控制照相机33的视场的PTZ机构32的电力传送被给予下一最高优先级，并且开关电路将工作电力传送到PTZ机构32，只要这样做不会夺去照相机33操作的足够的电力。H&B子系统36被给予最低优先级，并且仅仅接收操作照相机33和PTZ机构32不需要的电力。典型的电力负载范围为从在照相机空闲时的大约6W低到在PTZ机构32被完全致动时的大约16W。IEEE802.3afPOE装置通过以太网线缆提供高达15.4W的电力，以及IEEE802.3at（有时称为POE+）装置提供高达25W的电力或更多。因为H&B子系统36一般被指定为具有较低优先级，所以在PTZ机构32需要显著的工作电力时，H&B子系统被关断。因而，H&B子系统36不干扰或中断照相机33或PTZ机构32的使用。类似地，因为H&B子系统36仅仅在存在照相机33或PTZ机构32的操作不需要的足够的可用电力时接通，所以更大的加热单元37和/或更大能力的风扇38和39可以被安装，而不关心它们的更大的电力需要可能干扰照相机33或PTZ机构32的操作从而使能更快的且更有效的加热。

图4是示出了本发明的电力优先化系统100的操作的示例的流程图。在如图2和3所示的微控制器50中，随着POE加电，微控制器50确定加电是否是正常加电或者POE是否处于电源测试的中间。如果加电是测试的结果，则写入到EEPROM中的最近的值被作为用于加热器37的最高容许的占空系数。应用安全裕度并且将结果存储在EEPROM中以备将来使用。在POE加电之后，微控制器50将总系统可用电力存储在存储器92中（即，大致每毫秒）。微控制器50检查照相机33的电力需要，并且与存储的值相比较。如果电力不是最大的，则微控制器50检查任何辅助设备状态。如果辅助设备的状态是有效的，则对于辅助设备逐渐增大占空系数。微控制器50连续地重新检查照相机电力要求并且与存储的值相比较。

首先在步骤101，电力优先化系统100被初始化。此初始化包括嵌入在微控制器50的BIOS中的启动例程和处理。初始化还包括用于在微控制器50中使用的特定数据结构的数据值的建立。

在步骤102，电力优先化系统100确定POE是否处于电源测试（即，校准）的中间。如果在步骤102确定POE不在校准的中间，则电力优先化系统100跳过步骤105。但是，如果在步骤102确定POE处于对加电的校准的中间，则电力优先化系统100将最大占空系数设置为最近的值加上安全裕度。在示出的示例中，安全裕度是最近的值的最大占空系数的3/4。但是，在可替换实施例中，安全裕度范围能够在最近的占空系数值的50%和125%之间。在将最大占空系数设置为最近的值加上安全裕度之后，在步骤104中，该值被存储在存储器中。在示出的示例中，存储器是EEPROM。

在步骤105，电力优先化系统100执行照相机处理。在这里参考图5更详细地定义照相机处理。在执行照相机处理之后，电力优先化系统100然后在步骤106中执行按钮处理。在这里参考图6进一步详细地定义按钮处理。

在步骤107，电力优先化系统100确定POE分离器40是否正在经受断电。如果在步骤107确定POE分离器40没有经受断电，则电力优先化系统100返回以重复步骤105-106。但是，如果在步骤107确定POE分离器40正在经受断电，则电力优先化系统100离开步骤109。

图5是示出了由如图3和4所示的本发明的电力优先化系统100使用的照相机处理120的操作的示例的流程图。大致每毫秒，POE分离器40检查照相机33正在汲取的电流。如果电流汲取大于最大容许的阈值，则最大容许的阈值变成存储在存储器中的最大值减去照相机33的电流。如果温度低于冷阈值，则加热器37开启。占空系数被逐渐上拉到容许的最大容许占空系数。如果最大容许占空系数正在减小照相机33的电流，则加热器37LED开启；否则加热器37LED关断。

首先在步骤121，照相机处理120被初始化。此初始化包括嵌入在微控制器50的BIOS中的启动例程和处理。初始化还包括用于在微控制器50中使用的特定数据结构的数据值的建立。

在步骤122，照相机处理120确定用于照相机33的电力是否大于预定的最小值（即阈值）。预定的最小值一般在编程微控制器50时被分配。但是，预定的最小值可以在微控制器50的寿命期间在任何时候改变。如果确定照相机当前正在使用的电力小于阈值，则照相机处理120跳到步骤124。但是，如果在步骤122确定照相机电力大于阈值，则照相机处理120将最大占空系数设置为等于存储器92中的值减去步骤123的照相机电力。

在步骤124，照相机处理120确定温度是否低于预定的最小温度（即冷）。预定的最小温度一般在编程微控制器50时被分配。但是，预定的最小温度可以在微控制器50的寿命期间在任何时候改变。如果确定当前温度低于预定的最小温度，则照相机处理120跳到步骤131。但是，如果当前温度不低于预定的最小温度，则照相机处理120在步骤125关断加热器，然后跳到步骤135。

在步骤131，照相机处理120确定加热器占空系数是否小于最大值。如果在步骤131确定加热器占空系数不小于最大值，则照相机处理120跳过步骤133。但是，如果在步骤131确定加热器占空系数小于最大值，则照相机处理120将占空系数计数增加一。

在步骤133，照相机处理120确定占空系数是否小于100%。如果在步骤133确定占空系数小于100%，则照相机处理120在步骤134开启加热器LED然后离开步骤139。

在步骤135，照相机处理120关断加热器LED然后离开步骤139。

图6是示出了由如图3和4所示的本发明的电力优先化系统100使用的按钮处理140的操作的示例的流程图。按钮一直被检查。如果按钮被按压小于预定的时间段（即，大致10ms），则忽略按钮按压。如果按钮被保持多于预定的时间段（即，大致10ms）但是小于工厂重置时间段（即，大致10秒），则启动电源测试处理。如果按钮被按压超过工厂重置时间段（即大致10秒），则对于最大加热器占空系数的工厂缺省值用于存储器最大占空系数。在电源测试期间，占空系数递增并且此值被写入到非易失性存储器92中。如果在大致100毫秒之后电力仍然良好，则占空系数递增并且新值被写入到存储器92中。如果电源在此测试期间失败，则微控制器50将重置并且等待电源恢复。如果达到100%占空系数，则最大占空系数被设置为75%，并且写入到存储器92中，然后正常操作重新开始。

首先在步骤141，按钮处理140被初始化。此初始化包括嵌入在微控制器50的BIOS中的启动例程和处理。初始化还包括用于在微控制器50中使用的特定数据结构的数据值的建立。

在步骤142，按钮处理140确定按钮是否被按压。如果确定按钮不被按压，则按钮处理140跳到步骤151。但是，如果在步骤142确定按钮被按压，则按钮处理140在步骤143等待预定的时间段（即，大致10ms）。在步骤144，按钮处理140确定按钮是否被按压大于预定的时间段（即，大致1秒）。如果在步骤144确定按钮被按压小于预定的时间段（即，大致1秒），则按钮处理140返回到步骤142并且忽略按钮按压。但是，如果确定按钮被保持多于预定的时间段（即，大致1秒），则按钮处理140在步骤145开启测试LED。

在步骤146，按钮处理140确定按钮是否被按压大于预定的时间段（即，大致10秒）。如果在步骤146确定按钮被按压小于预定的时间段（即，大致10秒），则按钮处理140返回到步骤142并且忽略按钮按压。但是，如果确定按钮被保持多于预定的时间段（即，大致10秒），则按钮处理140在步骤147获得对于最大加热器占空系数的默认最大值。在步骤148，按钮处理140关断测试LED然后在步骤159离开。

在步骤151，按钮处理确定等待是否大于大致一（1）秒。如果确定等待按钮被按压大于大致一（1）秒，则按钮处理140然后前进以在步骤159离开。但是，如果在步骤151确定按钮处理没有等待至少大致一（1）秒，则按钮处理在步骤152将占空系数设置为等于零。在步骤153，按钮处理140将占空系数写入到存储器92中。在步骤154，占空系数递增并且按钮处理在步骤155等待大致100ms。

在步骤156，按钮处理140确定占空系数是否小于100%。如果在步骤156确定占空系数小于100%，则按钮处理140返回以重复步骤153-156。但是，如果在步骤156确定占空系数不小于100%，则按钮处理140在步骤157将占空系数乘以.75写到存储器92中。在步骤158，按钮处理然后关断测试LED然后在步骤159离开。

流程图中的任何处理描述或块应当被理解为表示模块、片段或代码部分，其包括用于实现特定的逻辑功能或处理中的步骤的一个或多个可执行指令，并且可替换的实施方式包括在本发明的优选实施例的范围内，其中功能可以根据包括的功能、按照与所示出或讨论的次序不同的次序来执行，包括基本上同时或次序颠倒，如本发明的所属领域的技术人员将理解的。

应当强调，本发明的上述实施例，特别是任何“优选”实施例仅仅是实施方式的可能的示例，仅仅为了清楚理解本发明的原理而阐述。可以对本发明的上述实施例做出许多变化或修改、增加和删除而基本上不脱离本发明的精神和原理。所有这样的修改和变化这里预期包括在此公开和本发明范围内并且通过以下权利要求书保护。

Claims (22)

1.一种用于通过线缆的工作电力接收的优先化的施加的系统，包括：

主要组件；

至少一个次要组件；

电源；

数据传输线缆，用于将工作电力从电源传送到主要组件和至少一个次要组件，并且用于在主要组件和远程站之间发送数据；和

分离器，用于将工作电力与通过数据传输线缆接收的数据分开，并且优先化工作电力到主要组件和至少一个次要组件的传送，其中预定的最小阈值被设置在该主要组件的操作要求或高于该主要组件的操作要求，并且如果监视的电力下降到该预定的最小阈值以下，则该分离器将减小传送到所述至少一个次要组件的电力。

2.如权利要求1所述的系统，其中该数据传输线缆包括多个通道，所述多个通道中的至少一个携带数据，并且所述多个通道中的另外至少一个携带工作电力。

3.如权利要求1所述的系统，其中该数据传输线缆是以太网线缆。

4.如权利要求1所述的系统，其中该主要组件包括监控照相机。

5.如权利要求4所述的系统，其中该监控照相机包括移动-倾斜-缩放机构。

6.如权利要求4所述的系统，其中该至少一个次要组件包括用于监控照相机的加热器/送风器。

7.如权利要求4所述的系统，其中该至少一个次要组件包括用于监控照相机的移动-倾斜-缩放机构。

8.如权利要求1所述的系统，其中该分离器包括用于感测工作电力到该主要组件的传送的电流传感器和用于比较到主要组件的工作电力的传送与该阈值电平的电力的微处理器。

9.如权利要求1所述的系统，还包括：

电池，当所述工作电力下降到临界电平时，所述电池提供附加的电力，以及当存在过剩的可用的工作电力时，所述电池被充电。

10.如权利要求1所述的系统，还包括：

至少一个第三组件，当存在所述主要组件和至少一个次要组件的操作不需要的可用的足够的工作电力时，所述至少一个第三组件被接通。

11.一种优先化工作电力到主要组件和次要组件的传送的方法，包括：

通过数据传输线缆发送工作电力和数据；

从该数据传输线缆向主要组件发送工作电力；

比较传送到主要组件的工作电力与阈值电力电平；以及

将所述阈值电力电平发送到所述主要组件，并且如果监视的工作电力下降到预定的最小阈值以下，则分离器将减小传送到所述次要组件的电力。

12.如权利要求11所述的方法，其中该主要组件是视频监控照相机。

13.如权利要求12所述的方法，其中该视频监控照相机还包括移动-倾斜-缩放机构。

14.如权利要求12所述的方法，其中该次要组件是用于该视频监控照相机的加热器/送风器。

15.如权利要求12所述的方法，其中该次要组件是用于该视频监控照相机的移动-倾斜-缩放机构。

16.一种用于向主要组件和次要组件传送工作电力的以太网供电分离器，包括：

用于感测到主要组件的电力传输的状态的装置；

用于比较到主要组件的电力传输的状态与阈值的装置；和

用于将所述阈值电力电平发送到所述主要组件的装置，并且如果感测的工作电力下降到预定的最小阈值以下，则所述发送装置减小传送到所述次要组件的电力。

17.一种用于向监控照相机系统发送电力的以太网电力优先化系统，包括：

安装在照相机外壳之内的视频照相机，所述视频照相机具有与之相关的移动-倾斜-缩放机构和用于在照相机外壳之内施加热量的加热器；

中跨电源；

以太网线缆，用于在中跨电源和视频照相机、移动-倾斜-缩放机构和加热器之间发送电力和数据；和

分离器，包括切换电路，所述切换电路用于限制被发送到加热器的电力以保证到视频照相机的足够的电力传送，并且如果所述电力下降到用于视频照相机的预定的最小阈值以下，则所述分离器减小传送到所述移动-倾斜-缩放机构和加热器之一或所述移动-倾斜-缩放机构和加热器的电力。

18.一种优先化工作电力到主要组件和次要组件的传送的方法，其被包括在用于在指令处理系统上执行的计算机程序产品中，该产品包括由该指令处理系统可读的并且存储用于由该指令处理系统执行的用于执行该方法的指令的有形的存储介质，该方法包括：

测量被发送到该主要组件的工作电力；

比较被发送到主要组件的工作电力与阈值电力电平；以及

将所述阈值电力电平发送到所述主要组件，并且如果测量的工作电力下降到该阈值电力电平以下，则减小传送到所述次要组件的电力。

19.如权利要求18所述的方法，其中该次要组件是加热元件，还包括：

确定该主要组件的温度；

如果该主要组件的温度大于预定的下限阈值，则将该加热元件设置为关断。

20.如权利要求18所述的方法，其中该次要组件是加热元件，该方法还包括：

确定该主要组件的温度；

如果该主要组件的温度低于预定的下限阈值，则开启该加热元件。

21.如权利要求18所述的方法，其中该次要组件是加热元件，还包括：

确定是否将要执行电源测试；

如果将要执行电源测试，则递增用于该加热元件的占空系数值；

等待预定时间以确认到该加热元件的可用电力在该电源测试期间没有失败；以及

将该占空系数值写入到存储器。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：

确定在该电源测试期间是否达到该占空系数值的100％；

将最大占空系数设置为该占空系数值的75％；以及

将最大占空系数写入到存储器。