CN103885372B - 一种开关电源整流模块监控预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关电源整流模块监控预警方法及系统。其中所述方法包括：获取开关电源历史运行数据和实时运行数据；根据公式计算开关电源整流模块数量；比较所述开关电源整流模块数量是否与所述开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出所述开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。与现有技术相比，本发明弥补了人工通知方式的不足，提升了开关电源整流模块监控的准确性和及时性，杜绝开关电源整流模块的漏监问题，大大提升了开关电源系统供电的安全性。

Description

一种开关电源整流模块监控预警方法及系统

技术领域

本发明涉及通信电源监控技术领域，尤其涉及一种开关电源整流模块监控预警方法及系统。

背景技术

在移动通信网中，开关电源为通信设备提供直流电流，是整个移动通信网不间断运行的保证。开关电源中的整流模块负责完成交流到直流电流的变换，是开关电源动力输出的核心部分，在开关电源系统中起到至关重要的作用。开关电源系统中一般采用多个整流模块并联，各个整流模块输出的电流之和为系统输出总电流，整流模块在开关电源中的位置如图1所示。

开关电源可以配置的整流模块数量根据开关电源的型号不同而不同，一般核心机房、传输节点采用大容量开关电源，可以配置的整流模块数量较多，基站采用的开关电源容量相对较低，可配置的整流模块数量较少。开关电源的额定容量一般等于开关电源可以配置的整流模块数量乘以整流模块额定电流。

目前现网所有局站开关电源均已纳入动力环境监控系统中，通过对开关电源电压、电流，开关电源整流模块运行情况等数据进行采集，实时监控开关电源设备的运行状况，以保证在开关电源发生故障时能第一时间通知维护人员进行处理，保证通信设备供电不中断。

动力环境监控系统通常可以通过解析开关电源系统提供的协议得到开关电源额定容量，进而得到开关电源可以配置的整流模块数量。但是多数情况下基站开关电源并不会选择满配整流模块，而是根据基站负载大小不同，选择配置合适的整流模块数量。例如，一般基站比较常用的艾默生PS48400-2/50开关电源系统，系统额定容量400A，每个整流模块的额定容量为50A，可以配置的整流模块数量为8个。某一个普通基站负载可能只有80A左右，根据模块N+1备份原则，实际中只需要配置3个整流模块即可。

然而，对于动力环境监控系统来说，并不知道每个基站中开关电源系统实际配置的整流模块数量，因此在开关电源接入到动力环境监控系统时，对于开关电源整流模块的监控目前主要采用人工通知的方式。在开通基站时由安装调测基站的工程人员将开关电源系统实际配置的整流模块数量通知动力环境监控系统后台维护人员，由后台维护人员在动力环境监控系统中配置相应数量的整流模块监控点。在基站侧对开关电源进行了调整或维护工作，如增加或减少整流模块后，一般也是由基站实际操作人员通知后台维护人员进行相应的整流模块配置修改操作。

现有技术中的人工通知对开关电源整流模块监控情况进行确认的方法存在如下缺陷：不能保证开关电源整流模块纳入动力环境监控系统中的及时和准确性，缺少有效的预警机制来发现整流模块漏监的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种开关电源整流模块监控预警方法及系统。

一种抗干扰通信方法，包括：获取开关电源历史运行数据和实时运行数据；所述历史运行数据至少包括开关电源整流模块的登记数量；所述实时运行数据至少包括开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流与蓄电池组电流；

根据公式计算开关电源整流模块数量；所述I_f为开关电源负载总电流，I_b为蓄电池组电流，所述I_m为每个整流模块电流；

比较所述开关电源整流模块数量是否与所述开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出所述开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。

另一方面，本发明还公开了一种开关电源整流模块监控预警系统，包括数据库接口模块、数据处理模块与用户服务接口模块，其中，

所述数据库接口模块，用于获取开关电源历史运行数据和实时运行数据；所述历史运行数据至少包括开关电源整流模块的登记数量；所述实时运行数据至少包括开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流与蓄电池组电流；数据处理模块，用于根据公式计算开关电源整流模块数量；所述I_f为开关电源负载总电流，I_b为蓄电池组电流，所述I_m为每个整流模块电流；

所述用户服务接口模块，用于比较所述开关电源整流模块数量是否与所述开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出所述开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。

本发明采用开关电源负载总电流与蓄电池组电流、每个整流模块电流之间的关系来计算开关电源整流模块数量，与现有技术相比，可以准确快捷的得到每台开关电源系统当前实际在用的整流模块数量；对于动力环境监控系统中整流模块监控点数量配置错误与实际不符，或开关电源系统中在用模块数量发生变化而动力环境监控系统后台没有及时同步监控的情况进行实时监测，并主动预警提示，提升开关电源整流模块监控的准确性。弥补了现有人工通知方式的不足，提升了开关电源整流模块监控的准确性和及时性，杜绝开关电源整流模块的漏监问题，大大提升了开关电源系统供电的安全性。

附图说明

图1为现有技术中整流模块在开关电源中的位置示意图；

图2为本发明实施例1提供的开关电源整流模块监控预警系统整体框架图；

图3为本发明实施例2提供的开关电源整流模块监控预警方法原理流程图；

图4为本发明实施例3提供的开关电源整流模块监控预警系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。但本发明的实施方式不限于此。

本发明方法实施例原理在于通过开关电源负载总电流与蓄电池组电流、每个整流模块电流之间的关系来计算开关电源整流模块数量，然后比较计算得出的开关电源整流模块数量与动力环境监控系统中登记的开关电源整流模块数量进行比较，如果相符则说明登记无误，否则，输出预警信息，提示动力环境监控系统中登记的开关电源整流模块数量有误，以此实现对开关电源整流模块的实时监测和预警。

为方便对本发明技术方案的理解，以下以本发明技术方案在移动通信网络电源监控环节的实现为例，具体说明本发明技术方案的实现方式。然而，移动通信网络电源监控的应用环境并不构成本发明实现的限制条件，本发明的实现并非必然局限在某一特定的应用环境，实际上，在所有的存在开关电源整流模块监控和预警的应用中，本发明的技术方案均可以有效的实时监控和预警，因此本发明无意对技术方案实现时所针对的具体应用环境进行限制。

如图2所示，为本发明实施例1提供的开关电源整流模块监控预警系统整体框架图，其中，开关电源设备已经纳入整体的动力环境监控系统中，该系统有自有的用户界面。开关电源整流模块监控预警系统直接与动力环境监控系统互连，预警系统内主要包括数据库接口模块，数据处理模块，用户服务接口模块等，其中数据处理模块是整个预警系统的核心部分。

具体来说，数据库接口模块是与动力环境监控系统实时数据库、历史数据库及告警数据库之间的接口模块，负责从相应数据库中提取所需的实时数据和历史数据，并将数据进行初步筛选后送至数据处理模块，供数据处理模块进行分析。

数据处理模块是整个系统的核心部件，包括数据预处理、分析判断、优化过滤等三个子模块。

数据预处理子模块：对数据库接口模块传递过来的数据进行初步的判断和处理，针对由于设备故障，外界条件影响等原因，可能会产生的电流值为0或者突变的情况，本子模块的功能是对于不符合实际情况的数值进行预处理，保证后期使用的数据是真实可用的。

分析判断子模块：根据开关电源整流模块输出的总电流应等于负载电流与蓄电池组电流之和的特性，利用开关电源整流模块均流原理，通过动力环境监控系统采集到的实时数据，在线跟踪开关电源的负载电流，蓄电池组电流，开关电源整流模块的电流，同时结合模块状态信息，通过分析计算可以得出开关电源的整流模块的数量，同时判断出开关电源设备上实际在用的整流模块数量与动力环境监控系统中所监控的整流模块数量是否存在不符的情况。

优化过滤子模块：由于动力环境监控系统在数据采集过程中一般不能做到百分百准确，可能会存在一定误差，因此分析判断模块所输出的结果可能会存在不准确的情况，优化过滤子模块的功能是提供设置优化过滤条件的界面，并对输出的判断结果进行优化，使最终的输出结果尽可能的准确。

用户接口模块是负责将输出的结果进行加工，处理，最终形成用户所需的数据及预警信息进行呈现，可以按用户的需求选报表格式，或者告警方式展现给用户。

如图3所示，为本发明实施例2提供的开关电源整流模块监控预警方法原理流程图，具体如下：

步骤10，获取开关电源历史运行数据和实时运行数据。

本步骤中，首先需要从动力环境监控系统中获取所需要的开关电源历史运行数据以及实时运行数据。历史运行数据至少包括开关电源整流模块的登记数量；实时运行数据至少包括开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流与蓄电池组电流。具体来说，也就是相应的数据库接口模块首先从动力环境监控系统的实时数据库和历史数据库中取得所需的配置数据如基站名称、基站ID、开关电源设备名称等数据，以及开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流、蓄电池组电流等实时数据。为保证数据的实时有效性，取数间隔最长不超过3分钟(可以根据实际需要进行设定和调整)。然后数据库接口模块内置的程序会对取得的数据进行初步的筛选，以保证只将本预警系统所需的数据送下一模块处理，对于不在本预警系统分析范围内的数据直接舍弃，避免资源的浪费。

步骤20，根据公式计算开关电源整流模块数量。

依据开关电源均流原理即开关电源每个整流模块输出电流相等，计算出开关电源整流模块数I_m为每个整理模块电流，i为整流模块编号，n为整流模块个数，取整数，I_f为负载总电流，I_b为蓄电池组电流。这里利用了开关电源输出总电流应等于负载总电流和蓄电池组电流之和的原理，即(正常情况下I_b＝0，公式可简写为)

特别的，在计算开关电源整流模块数量之前，还可以根据预先设定的条件，剔除开关电源历史运行数据和实时运行数据中的异常数据；这里的异常数据包括但不限于数据为零、数据异常波动或数据发生突变。具体来说，首先对数据进行分析，根据预设的条件找到异常数据并将其舍弃。预设条件一般为数据是否为0，是否异常波动，是否发生突变等，也可根据实际情况对预设条件进行添加或删除。

步骤30，比较开关电源整流模块数量是否与开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。

结合模块状态信息进行判断，可以判断出纳入动力环境监控系统监控的整流模块数量与实际在用的整流模块数量是否相符。当说明相符，则将整流模块数量作为输出结果送下一模块；当说明动力环境监控系统所监控到的开关电源整流模块比实际在用的整流模块数量少，存在没有纳入动力环境监控系统的整流模块在运行，则立即生成预警信息，将整流模块数量同预警信息一同作为输出结果送下一模块处理。一般情况下，不会出现的情况，若出现则说明负载电流检测有误或蓄电池电流检测有误，此数据不可用。

在开关电源整流模块数量与所述开关电源整流模块的登记数量不相同时，可以在输出预警信息的同时输出开关电源整流模块数量。对于输出界面，可以提供优化条件设置界面，对输出结果进行优化。用户可根据实际情况进行设置，如整流模块数量不能小于0等。设置条件将上一步骤输出的结果进行优化以达到最高的准确性。经过优化和过滤的结果最终输出至用户接口，用户接口会将结果以预警方式及报表两种方式进行呈现：预警方式，告警主动弹出呈现，提示用户对问题进行处理；报表方式，用户可根据需要设置过滤条件进行查询。

至此，开关电源整流模块监控预警流程结束。

如图4所示，为本发明实施例3提供的开关电源整流模块监控预警系统结构示意图，该系统包括数据库接口模块100、数据处理模块200与用户服务接口模块300，其中，

数据库接口模块100，用于获取开关电源历史运行数据和实时运行数据；历史运行数据至少包括开关电源整流模块的登记数量；实时运行数据至少包括开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流与蓄电池组电流。

数据处理模块200，用于根据公式计算开关电源整流模块数量；I_f为开关电源负载总电流，I_b为蓄电池组电流，I_m为每个整流模块电流。

用户服务接口模块300，用于比较开关电源整流模块数量是否与开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。

较佳地，该系统进一步包括预处理模块400，用于根据预先设定的条件，剔除开关电源历史运行数据和实时运行数据中的异常数据；异常数据包括但不限于数据为零、数据异常波动或数据发生突变。

较佳地，该系统进一步包括优化过滤模块500，用于对用户服务接口模块300输出的信息进行优化过滤，在开关电源整流模块数量小于零时，不输出预警信息。

较佳地，该系统进一步包括用户接口模块600，用于将开关电源整流模块数量和/或预警信息采用预警方式和/或报表方式输出。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关电源整流模块监控预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取开关电源历史运行数据和实时运行数据；所述历史运行数据至少包括开关电源整流模块的登记数量；所述实时运行数据至少包括开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流与蓄电池组电流；

根据公式计算开关电源整流模块数量；所述I_f为开关电源负载总电流，I_b为蓄电池组电流，所述I_m为每个整流模块电流；

比较所述开关电源整流模块数量是否与所述开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出所述开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取开关电源历史运行数据和实时运行数据后，还包括如下步骤：

根据预先设定的条件，剔除所述开关电源历史运行数据和实时运行数据中的异常数据；所述异常数据包括但不限于数据为零、数据异常波动或数据发生突变。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取开关电源历史运行数据和实时运行数据，包括：

从动力环境监控系统中获取所述开关电源历史运行数据和实时运行数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述开关电源整流模块数量与所述开关电源整流模块的登记数量不相同时，输出预警信息的同时输出所述开关电源整流模块数量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对输出结果进行优化的步骤，具体如下：

在所述开关电源整流模块数量小于零时，不输出预警信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述开关电源整流模块数量和/或预警信息采用预警方式和/或报表方式输出。

7.一种开关电源整流模块监控预警系统，其特征在于，所述系统包括数据库接口模块、数据处理模块与用户服务接口模块，其中，

所述数据库接口模块，用于获取开关电源历史运行数据和实时运行数据；所述历史运行数据至少包括开关电源整流模块的登记数量；所述实时运行数据至少包括开关电源负载总电流、开关电源整流模块电流与蓄电池组电流；

数据处理模块，用于根据公式计算开关电源整流模块数量；所述I_f为开关电源负载总电流，I_b为蓄电池组电流，所述I_m为每个整流模块电流；

所述用户服务接口模块，用于比较所述开关电源整流模块数量是否与所述开关电源整流模块的登记数量相同，若是，则输出所述开关电源整流模块数量；否则，输出预警信息。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括预处理模块，用于根据预先设定的条件，剔除所述开关电源历史运行数据和实时运行数据中的异常数据；所述异常数据包括但不限于数据为零、数据异常波动或数据发生突变。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括优化过滤模块，用于对所述用户服务接口模块输出的信息进行优化过滤，在所述开关电源整流模块数量小于零时，不输出预警信息。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括用户接口模块，用于将所述开关电源整流模块数量和/或预警信息采用预警方式和/或报表方式输出。