CN107947949B - 一种主机控制多台分机开关机的时频系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主机控制多台分机开关机时频系统，包括：时频主机、n个时频分机，时频主机内设置有第一电源模块、第一时频级联模块，第一开关、时频处理模块，时频分机内设置有第二电源模块、第二时频级联模块、第二开关、时频扩展模块，第一电源模块和第二电源模块通过第一开关或第二开关与所在位置的供电电源连接，第一电源模块通过第一开关控制开关机，第一电源模块输出主电给时频主机的时频处理模块，输出辅电和电源状态给第一时频级联模块，第二电源模块通过第二开关或第二时频级联模块输出的远程开关机控制信号控制开关机。本发明的一种主机控制多台分机开关机时频系统能统一控制开关机、可扩展性好，主机接口消耗小、工程布线安装方便。

Description

一种主机控制多台分机开关机的时频系统及控制方法

技术领域

本发明涉及专用通信行业，是一种用于时频设备主机控制多台分机开关机的方法，可以使用时频主机终端，对所有分机进行开关机操作，能很好的解决时频系统内所有设备远程统一开、关机等操作和日常维护管理。

背景技术

传统的设备开关机都是通过设备本地开关，打开或关断供电电源信号来控制的，当开关打开电源信号时，设备通电开机工作；当开关关断电源信号时，设备断电关机。该方法直接有效，实现也比较容易、可靠，是大部分设备采用的开关机控制方法。

时频系统由一台主机和多台分机组成，主机通过光纤与所有分机进行时频和通信信号互联，主、分机共同输出时频信号给平台内的所有用时用频设备。由于主、分机设备会分布在各个位置，很难对所有设备同时进行独立开关机，极大影响到系统的初始启动、关闭和中途维护管理，远程统一控制所有设备开关机是最佳的方式，但传统的方法是采用集中式统一供电，由一个配电箱输出各个设备的供电电源，接入分布于不同位置的设备，在配电箱端通过打开或关闭电源供给的方式进行开关机控制。该方式实现简单，但电源线缆较多，且在直流供电时，会有较大的线缆损耗，增加了系统连线施工的难度，降低了电源传输的效率。

发明内容

发明目的：通过采用本发明的主机控制多台分机开关机方法后，可以在主机操作界面，直接通过指令对所有分散的分机进行开关机操作，很好的解决时频系统内所有设备统一开、关机等操作和日常维护管理。

技术方案：

一种主机控制多台分机开关机时频系统，包括：时频主机、n个时频分机，n为不小于1的整数，所述时频主机内设置有第一电源模块、第一时频级联模块，第一开关、时频处理模块，所述时频分机内设置有第二电源模块、第二时频级联模块、第二开关、时频扩展模块，所述第一电源模块和第二电源模块通过第一开关或第二开关与其所在位置的供电电源连接，所述第一电源模块通过第一开关控制开关机，所述第一电源模块输出主电给时频主机的时频处理模块，输出辅电和电源状态给第一时频级联模块，所述第二电源模块通过第二开关或第二时频级联模块输出的远程开关机控制信号控制开关机，所述第二电源模块输出主电给时频分机的时频扩展模块，输出辅电和电源状态信号给第二时频级联模块，所述第二时频级联模块通过光纤与n个第二时频级联模块形成方向相反的双环路，即第一时频级联模块可向第一个时频分机发出开关机信号，逐级传递至第n个时频分机，再传递至第一时频级联模块形成正向回路，或者第一时频级联模块可向第n个时频分机发出开关机信号，逐级传递至第1台时频分机，再传递至第一时频级联模块形成反向回路。

进一步地，所述第二电源模块包括交流滤波模块、AC/DC模块、主电DC/DC模块、直流滤波模块、并联处理模块、辅电DC/DC模块和控制处理模块，所在位置的供电电源包括交流电源和直流电源，所述交流滤波模块的输入端连接交流电源，其输出端连接AC/DC模块，所述直流滤波模块的输入端连接直流电源，其输出端连接并联处理模块，所述AC/DC模块的输出端和并联处理模块的输出端连接，并与主电DC/DC模块的输入端、辅电DC/DC模块的输入端连接，主电DC/DC模块输出主电，辅电DC/DC模块输出辅电，控制处理模块接收第二开关的信号或远程开关机控制信号，并发出电源状态信号至第二时频级联模块。

进一步地，所述第一时频级联模块向n个依次连接的时频分机的第二时频级联模块发出矩形脉冲波形的开机命令信号，同时接收时频分机电源状态信号，开机命令发送后，延时2秒，检测主电有无输出，如果未输出，再次发送开机命令，如果连续发送三次开机命令仍未检测到主电输出，向主机上报对应分机开机失败信息。

进一步地，所述第一时频级联模块向n个依次连接的时频分机的第二时频级联模块发出矩形脉冲波形的关机命令信号，同时接收时频分机电源状态信号，在关机命令发送后，延时2秒，检测主电有无输出，如果仍有输出，再次发送关机命令，如果连续发送三次关机命令仍可检测到主电输出，向主机上报对应分机关机失败信息。

进一步地，所述矩形脉冲波形的开机命令信号导通250ms,关断250ms。

进一步地，所述矩形脉冲波形的关机命令信号导通250ms,关断500ms。

有益效果：

时频主机和时频分机间通过光纤环形网络的方式进行时频级联和通信控制，优点如下：

1、通过主机统一控制时频系统内所有设备开关机，可以方便系统设备的统一管理、运行和日常维护；

2、可扩展性更好，分机的配置数量不受主机硬件接口的限制，可任意级联扩展；

3、主机接口消耗小，主机不需要与每台分机直接连接控制，不需要设计多个级联接口；

4、可靠性高，环形方式可以在单台设备或单根光纤故障时，通过另一个回路进行通信控制，具有较高的可靠性；

5、工程布线安装方便，可以就近与主、分机级联，布线方便，可实现最短路径。

附图说明

图1时频系统主、分机开关机链路框图；

图2时频分机内第二电源模块处理框图；

图3远程控制开机命令时序图；

图4远程控制关机命令时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

本发明的主机控制多台分机开关机方法主要应用于时频系统，时频系统由一台主机和多台分机组成，主机通过光纤将时频和通信信号传输给所有分机，开关机控制信号利用光纤进行通信。主机由本地开关机按键控制设备开机，所有分机由两种开关机控制方式，一种是本地端开关机按键控制，另一种是由主机端远程控制。主机和所有分机就地分别供电，不需要统一供电，且都需要外部供电后才能远程控制开关机。

时频主机和所有分机内部都有电源模块和时频级联模块，远程开关机主要是通过这两个模块实现。时频级联模块实现主分机间的实时通信和控制，电源模块在设备关机时，辅助电源电路仍然处于工作模式，继续输出辅助电源给时频级联模块供电，保证关机后主分机间的通信能力，同时电源模块也输出主电给设备其他所有工作模块提供供电。电源模块的主电输出受时频级联模块的远程控制信号控制，当分机时频级联模块收到主机的开关机信号时，即输出电源主电工作使能信号，控制其打开或关闭主电输出。当主电打开时，设备所有模块均加电启动工作，设备开机；当主电关闭时，设备除时频级联模块之外的所有模块均断电不工作，设备关机。主分机的时频模块间采用双光纤单方向的方式进行通信。

图1是时频系统主、分机开关机链路框图，图中：

1是时频系统，由时频主机、时频分机、光纤和外部供电电源组成；

2是时频主机，主机只有本地控制开、关机方式，因此主机是所有开关机信号的发出端，时频主机内包括时频处理模块、第一开关、第一电源模块、第一时频级联模块，时频处理模块中包括授时处理单元、守时处理单元、标频处理单元；

3是时频分机，分机有本地和远程两种开关机方式，两种方式没有优先级设置，都可以控制设备开关机，时频分机内包括时频扩展模块、第二开关、第二电源模块、第二时频级联模块，时频扩展模块中包括时码扩展单元、标频扩展单元；

4是主、分机间级联双光纤，主、分机间的所有业务和管理通信均通过该光纤传输，光纤传输介质具有较高的传输带宽和较强的抗干扰性能；

5是本地供电电源，分为交流和直流两种供电方式，供电电源就地连接，不需要长距离传输，提高电源接入灵活性和传输效率；

6是时频分机内第二电源模块，该电源模块可以接收本地或远程控制信号，适时改变电源工作状态；

7是时频分机内第二时频级联模块，第二时频级联模块在收到主机的开关机命令后，能输出相应的远程控制信号给电源模块，控制电源模块的主电输出状态；

8是时频分机内电源模块主电输出，给设备所有除时频级联模块之外的单元模块供电，该信号输出时，设备开机，该信号不输出时，设备关机；

9是时频分机内电源模块辅电输出，给设备内时频级联模块供电，当设备有外部交、直流供电后，辅电即有输出，时频级联模块开始加电工作；

10是本地开、关机控制信号，由本地开关机按键触发产生，在设备开机时，可触发关机，在设备关机时，可触发开机；

11是远程开关机控制信号，由时频级联模块输出，受主机远程控制，该信号有确定的开机和关机信号时序。

第一电源模块和第二电源模块通过第一开关或第二开关与其所在位置的供电电源连接，第一电源模块通过第一开关控制开关机，第一电源模块输出主电给时频主机的时频处理模块，输出辅电和电源状态给第一时频级联模块，第二电源模块6通过第二开关或第二时频级联模块输出的远程开关机控制信号控制开关机，第二电源模块输出6主电给时频分机的时频扩展模块，输出辅电和电源状态信号给第二时频级联模块7，第二时频级联模块7通过光纤与n个第二时频级联模块形成方向相反的双环路，即第一时频级联模块可向第一个时频分机发出开关机信号，逐级传递至第n个时频分机，再传递至第一时频级联模块形成正向回路，或者第一时频级联模块可向第n个时频分机发出开关机信号，逐级传递至第1台时频分机，再传递至第一时频级联模块形成反向回路。

电源模块采用交流和直流两种供电方式，交流供电优先于直流供电，交流输入经过滤波后变换成直流电压，在直流输入经过隔离处理后，两路直流电压并联，再经过主电电路和辅电电路处理输出，控制电路接收外部的本地和远程控制信号，处理后输出使能信号控制主电和辅电的输出。

图2是第二电源模块处理框图，图中：

12是AC/DC模块，用以将交流电转化为直流电，该模块除了包含AC/DC电路外，还包括一个二极管，二极管的阴极；

13是并联处理模块，其中包含一个二极管，通过二极管的单向导电性对输入直流进行隔离防倒灌处理，防止交流输入电电源信号经直流回路倒灌到直流输入端，实现交直流双输入供电电源同时供电时，两路直流电源并联隔离；

14是主电DC/DC模块，输出设备各模块工作电源，该路输出电流大，带载能力强；

15是辅电DC/DC模块，输出电源给时频级联模块供电工作，该输出电流小，仅供时频级联模块工作使用；

16是控制处理电路，由微处理器和部分外围电路组成，可接收多路外部控制信号，经判断后控制电源工作状态，也可以检测并将电源的工作状态输出；

17是主电工作使能控制信号，由控制处理电路输出给主电直流转直流电路，该信号可改变主电的输出状态；

18是辅电工作使能控制信号，由控制处理电路输出给辅电直流转直流电路，该信号可改变辅电的输出状态。

所在位置的供电电源包括交流电源和直流电源，交流滤波模块的输入端连接交流电源，其输出端连接AC/DC模块12，直流滤波模块的输入端连接直流电源，其输出端连接并联处理模块，AC/DC模块中二极管的阴极为输出端和并联处理模块中二极管的阴极连接，并与主电DC/DC模块的输入端、辅电DC/DC模块的输入端连接，主电DC/DC模块14输出主电，辅电DC/DC模块15输出辅电，控制处理模块接收第二开关的信号或远程开关机控制信号，并发出电源状态信号至第二时频级联模块。

时频主机可以远程控制所有分机开关机，也可以远程控制某一台或多台分机开关机，每台分机都有系统分配的唯一ID身份识别号，以区分各分机设备，分机在接收到与自身ID相关的开关机命令时，才作出相应动作，否则忽略不作相应，只向下一级分机传递信息。时频分机也可以通过设备本地的开关按键进行开、关机动作，本地控制和远程控制没有优先级设置，接收到本地或远程开关机命令，设备都会改变当前开关机状态并指示，即在开机时会关机，在关机时会开机，以保证每个控制动作和指令都能得到有效响应，优化用户体验。

时频级联模块输出给电源模块的开机命令时序如图3所示，第一时频级联模块向n个依次连接的时频分机的第二时频级联模块发出矩形脉冲波形的开机命令信号，同时接收时频分机电源状态信号，开机命令发送后，延时2秒，检测主电有无输出，如果未输出，再次发送开机命令，如果连续发送三次开机命令仍未检测到主电输出，向主机上报对应分机开机失败信息，其中，矩形脉冲波形的开机命令信号导通250ms,关断250ms，19是高电平信号，信号电平为3.3V；20是低电平信号，信号电平为0V。

时频级联模块输出给电源模块的关机命令时序如图4所示，第一时频级联模块向n个依次连接的时频分机的第二时频级联模块发出矩形脉冲波形的关机命令信号，同时接收时频分机电源状态信号，在关机命令发送后，延时2秒，检测主电有无输出，如果仍有输出，再次发送关机命令，如果连续发送三次关机命令仍可检测到主电输出，向主机上报对应分机关机失败信息，其中，矩形脉冲波形的关机命令信号导通250ms,关断500ms。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种主机控制多台分机开关机时频系统，其特征在于，包括：时频主机（2）、n台时频分机（3），n为不小于1的整数，所述时频主机内设置有第一电源模块、第一时频级联模块、第一开关、时频处理模块，所述时频分机内设置有第二电源模块（6）、第二时频级联模块（7）、第二开关、时频扩展模块，所述第一电源模块和第二电源模块分别通过第一开关或第二开关与所在位置的供电电源连接，所述第一电源模块通过第一开关控制开关机，所述第一电源模块输出主电给时频主机的时频处理模块，输出辅电和电源状态给第一时频级联模块，所述第二电源模块（6）通过第二开关或第二时频级联模块输出的远程开关机控制信号控制开关机，所述第二电源模块（6）输出主电给时频分机的时频扩展模块，输出辅电和电源状态信号给第二时频级联模块（7），所述第一时频级联模块通过光纤与n个第二时频级联模块形成方向相反的双环路，即第一时频级联模块可向第一台时频分机发出开关机控制信号，逐级传递至第n台时频分机，再传递至第一时频级联模块形成正向回路，或者第一时频级联模块可向第n台时频分机发出开关机控制信号，逐级传递至第一台时频分机，再传递至第一时频级联模块形成反向回路；

所述第二电源模块包括交流滤波模块、AC/DC模块（12）、主电DC/DC模块（14）、直流滤波模块、并联处理模块（13）、辅电DC/DC模块（15）和控制处理模块（6），所在位置的供电电源包括交流电源和直流电源，所述交流滤波模块的输入端连接交流电源，其输出端连接AC/DC模块（12），所述直流滤波模块的输入端连接直流电源，其输出端连接并联处理模块，所述AC/DC模块的输出端和并联处理模块的输出端连接，并与主电DC/DC模块的输入端、辅电DC/DC模块的输入端连接，主电DC/DC模块（14）输出主电，辅电DC/DC模块（15）输出辅电，控制处理模块接收第二开关的信号或远程开关机控制信号，并发出电源状态信号至第二时频级联模块（7）；

时频主机远程控制所有时频分机开关机或者远程控制某一台或多台时频分机开关机，每台时频分机都有系统分配的唯一ID身份识别号，以区分各时频分机设备，时频分机在接收到与自身ID身份识别号相关的开关机控制信号时，才作出响应动作，否则忽略不作响应，只向下一级时频分机传递信息；时频分机通过设备本地的开关按键进行开、关机动作，本地控制和远程控制没有优先级设置，接收到本地或远程开关机控制信号，时频分机都会改变当前开关机状态并指示，即在开机时会关机，在关机时会开机，以保证每个控制信号都能得到有效响应，优化用户体验。

2.一种用于权利要求1所述的主机控制多台分机开关机时频系统的控制方法，其特征在于，所述第一时频级联模块向n台依次连接的时频分机的第二时频级联模块发出矩形脉冲波形的开机控制信号，同时接收时频分机电源状态信号，开机控制信号发送后，延时2秒，检测主电有无输出，如果未输出，再次发送开机控制信号，如果连续发送3次开机控制信号仍未检测到主电输出，向时频主机上报对应时频分机开机失败信息。

3.根据权利要求2所述的主机控制多台分机开关机时频系统的控制方法，其特征在于，所述矩形脉冲波形的开机控制信号导通250ms,关断250ms。

4.一种用于权利要求1所述的主机控制多台分机开关机时频系统的控制方法，其特征在于，所述第一时频级联模块向n台依次连接的时频分机的第二时频级联模块发出矩形脉冲波形的关机控制信号，同时接收时频分机电源状态信号，在关机控制信号发送后，延时2秒，检测主电有无输出，如果仍有输出，再次发送关机控制信号，如果连续发送3次关机控制信号仍可检测到主电输出，向时频主机上报对应时频分机关机失败信息。

5.根据权利要求4所述的主机控制多台分机开关机时频系统的控制方法，其特征在于，所述矩形脉冲波形的关机控制信号导通250ms,关断500ms。