CN107884724A - 一种直流电源监控装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种直流电源监控装置，包括监控模块、干接点控制模块、断路器监控模块以及交流监控模块；其中，所述监控模块通过通信总线与所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块连接，所述监控模块接收所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块发送的相应业务功能的当前状态信息，并根据当前状态信息返回相应指令至相应模块。通过对本发明公开的直流电源监控装置进行逻辑功能的模块化处理，使得该装置在物理上分解为多个模块，监控模块主要实现决策功能，具体实施由其他相应的模块独立实现，故可显著提高监控装置的实时性，进而大大增强其可靠性，此外，还可以有效增强硬件资源扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及直流电源集中监控系统领域，特别涉及一种直流电源监控装置。
背景技术
目前，国内外通信电源行业中，由于现场应用的前后变化和越来越多的基站改造、新建以及其他需求的出现，原有通用型监控器硬件资源上很难满足需求，又无法灵活扩展，影响行业的发展。直流电源是将交流电转换为直流电为各种通信设备提供稳定、可靠电力的电源系统。而监控装置是整个电源系统的核心，对其工作状态以参数的形式进行实时监控、显示，同时依据该参数对电源系统外的辅助设备，例如油机等进行动态管理、控制并及时上报其工作状态，确保整个直流电源系统平稳可靠运行。当前行业中直流监控系统存在如下问题：
监控装置的处理器任务过重、实时性不足，容易导致系统不能及时处理紧急信息，造成漏报。同时，由于集中监控系统收集系统状态信息时不能有效靠近被检测对象，因此信号因受干扰等原因造成误差较大，直接导致系统灵敏度不足，可靠性较差；DI(DigitalInput，即数字量输入)、DO(Digital Output，即数字量输出)等硬件资源适应性不足，可扩展性受限；需要专门的上位机软件进行监控管理、状态监测，使用灵活性存在限制；此外，基于SNMP (Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)的集中监控功能缺失，不能满足信息化建设的实际需要。
因此，如何提供一种直流电源监控装置，以解决行业内通用监控系统实时性不足以及扩展性不强的技术问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种直流电源监控装置，以解决行业内通用监控系统实时性不足以及扩展性不强的技术问题。其具体方案如下：
一种直流电源监控装置，包括监控模块、干接点控制模块、断路器监控模块以及交流监控模块；其中，所述监控模块通过通信总线与所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块连接，所述监控模块接收所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块发送的相应业务功能的当前状态信息，并根据当前状态信息返回相应指令至相应模块。
优选的，所述干接点控制模块包括干接点输出接口、温度输入接口和湿度输入接口。
优选的，所述断路器控制模块包括独立的输入接口和干接点输出接口。
优选的，还包括用户管理模块。
优选的，还包括通过所述通信总线与所述监控模块连接的网络通信模块。
优选的，所述网络通信模块包括以太网接口芯片和WIFI芯片。
优选的，所述监控模块包括第一微控制芯片，所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块包括第二微控制芯片。
优选的，所述第一微控制芯片包括STM32F103，所述第二微控制芯片包括AVRmega8。
本发明公开的直流电源监控装置，包括监控模块、干接点控制模块、断路器监控模块以及交流监控模块；其中，所述监控模块通过通信总线与所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块连接，所述监控模块接收所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块发送的相应业务功能的当前状态信息，并根据当前状态信息返回相应指令至相应模块。通过对本发明公开的直流电源监控装置进行逻辑功能的模块化处理，使得该装置在物理上分解为多个模块，监控模块主要实现决策功能，具体实施由其他相应的模块实现。由此可见，各个模块的功能单一化并且可独立运行，进而监控装置核心模块的任务减轻，因此显著缩短系统的响应时间，提高监控装置的实时性，进而大大增强可靠性。此外，由于干接点控制模块、断路器监控模块以及交流监控模块可以独立完成相应业务功能，因此可根据具体实际需求添加或删除相应的功能模块到监控装置中，以提高硬件资源扩展性。
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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种直流电源监控装置结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种具体的直流电源监控装置结构示意图；
图3为本发明实施例公开的直流电源监控装置中监控模块11单独与干接点控制模块12、断路器控制模块13、交流监控模块14、网络通信模块15、电池模块17以及电源模块18组合使用的连接示意图；
图4为本发明实施例公开的直流电源监控装置中用户管理模块16单独与断路器监控模块13及网络通信模块15组合使用的连接示意图；
图5为本发明实施例公开的直流电源监控装置中监控模块11和用户管理模块16共同作为监控装置的核心模块与干接点控制模块12、断路器控制模块 13、交流监控模块14、网络通信模块15、电池模块17以及电源模块18组合使用的连接示意图。
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做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。
本发明实施例公开了一种直流电源监控装置，参见图1所示，图1为本申请实施例公开的一种直流电源监控装置结构示意图，该装置包括：
监控模块11、干接点控制模块12、断路器监控模块13以及交流监控模块 14；其中，所述监控模块11通过通信总线与所述干接点控制模块12、所述断路器控制模块13以及所述交流监控模块14连接，所述监控模块11接收所述干接点控制模块12、所述断路器控制模块13以及所述交流监控模块14发送的相应业务功能的当前状态信息，并根据当前状态信息返回相应指令至相应模块。
需要说明的是，在本申请实施例中，监控模块11、干接点控制模块12、断路器监控模块13以及交流监控模块14均为包含有处理芯片的硬件实体。其中，监控模块11作为核心部件，可以根据其他各个模块发送的功能状态向相应模块返回相应的指令；干接点控制模块12、断路器监控模块13以及交流监控模块14通过总线通信口与监控模块11连接通信，但需要说明的是，模块的接入以及模块之间的互联可能是一种或者多种总线同时存在的，具体取决于相应的模块。干接点控制模块12、断路器监控模块13以及交流监控模块14分别对通信总线上的数据进行解析，若解析结果为自身业务功能所对应的数据，则完成相应的业务功能，并将相应业务功能的状态发送至所述监控模块，若解析结果为与自身业务功能无关的信息，则不予处理。
需要说明的是，所述干接点控制模块12包括干接点输出接口、温度输入接口和湿度输入接口，其中，所述干接点输出接口用于实现干接点的扩展，并具有独立控制功能；所述温度输入接口和所述湿度输入接口用于根据上位机设置的参数自动控制目标干接点，以实现机箱的温度控制；所述断路器控制模块13包括独立的输入接口和干接点输出接口，其中，所述输入接口用于监测断路器和/或熔断器的状态，并根据预先设定的正常状态产生告警消息，所述干接点输出接口用于提供公共告警信号输出；所述交流监控模块14，用于监视市电或油机的电压、电流、频率以及所述油机的油量等参数，并根据所述监控模块的指令启动和关闭油机，为所述油机的启动电池提供浮充电流。
对监控装置的功能进行模块化处理，物理地分割成具有特定功能的模块 (或板卡)，使各模块功能单一化，这样便可实现并行开发，其中，各模块的开发代码可以复用，由此可见，大大减小了系统的开发难度，提高可靠性。与此同时，还需通过针对各个模块制定统一的通信协议实现模块互联。需要说明的是，在本申请实施例中的通信协议可分为两种类型，其一是核心模块与上位机进行通信的通信协议，该协议客人遵从预先建立的通道中的YD/T 1362.3协议，以保证模块的通用性；其二是监控模块11、干接点控制模块12、断路器监控模块13以及交流监控模块14之间的通信协议，该协议可根据用户需求自行定义，一般来说，通信总线与通信协议是相对应的，其次该协议以准确、快速交换和传递数据为主要目的。
本申请实施例公开的直流电源监控装置，通过对本申请实施例公开的直流电源监控装置进行逻辑功能的模块化处理，使得该装置在物理上分解为多个模块，监控模块主要实现决策功能，具体实施由其他相应的模块实现。由此可见，各个模块的功能单一化并且可独立运行，进而监控装置核心模块的任务减轻，因此显著缩短系统的响应时间，提高实时性，进而大大增强可靠性。此外，由于干接点控制模块12、断路器监控模块13以及交流监控模块 14可以独立完成相应业务功能，因此可根据具体实际需求添加或删除相应的功能模块到监控装置中，以提高硬件资源扩展性。
为了使本技术领域的人员更好地理解上述实施例的方案，本申请实施例还公开了一种具体直流电源监控装置，相对于上述实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
参见图2所示，图2为本申请实施例公开的一种具体直流电源监控装置结构示意图。
在前述实施例的基础之上，本实施例公开的直流电源监控装置还可以具体包括网络通信模块15，其中，网络通信模块15通过所述通信总线与上述监控模块11连接。
可以理解的是，由于各模块的功能有所差异，故从成本和开发这两个方面权衡考虑，监控装置的核心模块和其他功能模块的MCU(微控制芯片)可分别使用两种不同的芯片，也即，监控模块11包括第一微控制芯片，上述干接点控制模块12、断路器控制模块13以及交流监控模块14包括第二微控制芯片。
其中，上述第一微控制芯片可以采用STM32F103芯片，而上述第二微控制芯片可以采用AVRmega8芯片。
需要说明的是，尽管本申请实施例公开的监控装置各个模块的微控制芯片为两种不同类型的芯片，但是对于采用同种类型微控制芯片的多个模块之间设备的驱动代码，例如IIC、SPI以及UART等均可以复用，DI、DO的处理方式以及其消息处理等逻辑同样可以相互借鉴。只要任一模块实现其相应功能并验证通过后，则在开发过程中其他模块可以直接复用，此外，上述各个模块在功能上独立，不存在逻辑关联，因此可以在开发过程中将各个模块并行开发，以缩短产品的开发周期。
需要说明的是，为了提高了行业内相关工作效率，可以在网络通信模块 15上增加新的网络功能，进而可以实现网络浏览、参数配置等功能，其连接方式可以是RJ45接口和WIFI等方式。具体的，可以在支持TCP/IP (Transmission Control Protocol/InternetProtocol，即传输控制协议/因特网互联协议)协议的网络通信模块15中加入以太网接口芯片和WIFI芯片，以实现远程或者现场通过手机或者笔记本电脑等设备通过浏览器即可配置相应参数，监测目标设备的运行状态，极大方便用户使用的同时可以实现远程网络化设备管理，达到国内外先进水平。需要说明的是，网络通信模块15的MCU 可以选用STM32F103芯片。
其中，上述以太网接口芯片和WIFI芯片分别用于实现过LAN(局域网) 或WAN(广域网)连接Internet(因特网)或Intranet(企业内部网)，向IP 客户端提供服务。具体的，可分别利用W5500芯片和ESP8266芯片加以实现。
需要说明的是，为了实现多用户用电量统计功能、电池备用时间分配功能以及相应参数设置功能等，本申请实施例公开的监控装置还可以具体包括用户管理模块16，并且所述用户管理模块16与上述监控模块11的地位一样，均为监控装置的核心模块，也就是说该模块的MCU可选用STM32F103芯片。但需要说明的是，二者可以分别单独与其他功能模块使用，也可以共同与其他功能模块组合后使用，参见图3、图4、图5所示。
其中，图3为监控模块11单独与干接点控制模块12、断路器控制模块 13、交流监控模块14、网络通信模块15、电池模块17以及电源模块18组合使用的连接示意图，其中，干接点控制模块12、断路器控制模块13、交流监控模块14以及电池模块17分别通过通信接口RS485_2与监控模块11连接，网络通信模块15和电源模块18通过通信总线CAN与监控模块11连接，此外，监控模块11还可以通过通信接口RS485_1与外置的上位机19进行连接通信；图4为用户管理模块16单独与断路器监控模块13及网络通信模块15 组合使用的连接示意图，其中，断路器监控模块13通过通信接口RS485_2与用户管理模块16连接，网络通信模块15通过通信口CAN与用户管理模块16 连接，用户管理模块还可以通过通信接口RS485_1与外置的上位机19进行连接通信；图5为监控模块11和用户管理模块16共同作为监控装置的核心模块与干接点控制模块12、断路器控制模块13、交流监控模块14、网络通信模块15、电池模块17以及电源模块18组合使用的连接示意图，其中，监控模块11和用户管理模块16之间通过通信总线CAN进行连接，其余连接可参照图3或图4，在此不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例中各模块之间连接的通信总线并非局限于RS485总线或者CAN总线，还可以是其他类似的通信总线，具体的，可根据实际情况而定，本申请实施例对其使用的组合方式不做任何限定。
需要说明的是，上述网络通信模块15和用户管理模块16可以作为选配模块，并非所有监控装置都必须配置网络通信模块15和用户管理模块16，而是根据客户需求或应用场合灵活配置，这样做可以降低资产闲置，当客户需求变化时，可以通过增加其他功能模块或者更换更高版本模块，便可快速实现客户的服务要求，具体的，新的业务模块只需要根据既定的协议接入总线，同时升级监控模块的功能即可快速添加新的业务模块进入系统。
基于前述说明，由于监控功能分化，因此可以根据产品设计的需要将各个模块灵活安装，具体的，可以将采集模块靠近信号源安装，同时不需要用户直接控制的模块隐蔽安装，这样做的目的是缩小前面板尺寸，给产品设计以及应用带来极大的便利。
本申请实施例针对不同的应用场景或者功能要求，通过积木化地组合所需模块，以达到节约产品开发成本，并行开发各个模块的同时又缩短后续产品开发周期，进而实现产品定制化需求的目的。监控器中各个子模块可以组合使用，同时独立的模块也可以使用在其他产品上，因此，可独立运行的功能模块还可以作为产品出售给第三方使用。除此之外，由于部分模块属于选配模块，客户可以根据应用场合来灵活配置，实现成本最低化的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种直流电源监控装置进行了详细介绍，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 (8)
1.一种直流电源监控装置，其特征在于，包括监控模块、干接点控制模块、断路器监控模块以及交流监控模块；其中，所述监控模块通过通信总线与所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块连接，所述监控模块接收所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块发送的相应业务功能的当前状态信息，并根据当前状态信息返回相应指令至相应模块。
2.根据权利要求1所述的直流电源监控装置，其特征在于，所述干接点控制模块包括干接点输出接口、温度输入接口和湿度输入接口。
3.根据权利要求1所述的直流电源监控装置，其特征在于，所述断路器控制模块包括独立的输入接口和干接点输出接口。
4.根据权利要求1所述的直流电源监控装置，其特征在于，还包括用户管理模块。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的直流电源监控装置，其特征在于，还包括通过所述通信总线与所述监控模块连接的网络通信模块。
6.根据权利要求5所述的直流电源监控装置，其特征在于，所述网络通信模块包括以太网接口芯片和WIFI芯片。
7.根据权利要求5所述的直流电源监控装置，其特征在于，所述监控模块包括第一微控制芯片，所述干接点控制模块、所述断路器控制模块以及所述交流监控模块包括第二微控制芯片。
8.根据权利要求7所述的直流电源监控装置，其特征在于，所述第一微控制芯片包括STM32F103，所述第二微控制芯片包括AVRmega8。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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