CN108387799B - 过压分析系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过压分析系统及装置，涉及过压检测的技术领域，包括：浪涌分析模块和检测电路，其中，检测电路与目标设备并联，用于对连接在目标设备两端的电源端口进行电压采集，得到采集数据；浪涌分析模块与检测电路相连接，浪涌分析模块用于获取检测电路传输的采集数据，并对采集数据进行分析，以得到电源端口两端的多个电压值，以及每个电压值的持续时间，其中，多个电压值和每个电压值的持续时间用于确定电源端口的端口状态。在本发明提供的实施例中，通过浪涌分析模块能够对检测电路检测到的数据进行进一步处理，从而确定目标设备两端电源端口的端口状态，进而缓解了现有技术中无法对过压数据进行实时分析并作预警的技术问题。

Description

过压分析系统及装置

技术领域

本发明涉及过压检测的技术领域，尤其是涉及一种过压分析系统及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的电子设备被应用于我们的生活之中，但这些电子设备由于安装在人们平时难以接触到的地方，比如，监控设备的前端摄像头可能会安装在办公室的顶部，也可能安装在环境比较恶劣的楼顶、山顶等室外环境。因此，很多电子设备会出现由于施工资质层次不齐，很多安装都不太规范，导致电子设备过压损坏的问题，这就给电子设备的长期稳定工作带来了不利影响，而且失效后取证困难，电子设备的售后只能免费维修。

目前，为了提高产品的适应能力，监控设备在防护设计中只能不断的提高防护能力，如增加气体放电管、压敏和TVS，但这只能实现单纯的防雷能力，但在实际应用发生的过压损坏中，除了SURGE(如雷击)损坏外，还有电网波动超规格、施工误接强电等不同的失效模型，每种失效模型的防护措施是不同的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种过压分析系统及装置，通过浪涌分析模块能够对检测电路检测到的数据进行进一步处理，从而确定目标设备两端电源端口的端口状态，进而缓解了现有技术中无法对过压数据进行实时分析并作预警的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种过压分析系统，包括：浪涌分析模块和检测电路，其中，检测电路与目标设备并联，用于对连接在目标设备两端的电源端口进行电压采集，得到采集数据；浪涌分析模块与检测电路相连接，浪涌分析模块用于获取检测电路传输的采集数据，并对采集数据进行分析，以得到电源端口两端的多个电压值，以及每个电压值的持续时间，其中，多个电压值和每个电压值的持续时间用于确定电源端口的端口状态。

进一步地，所述浪涌分析模块包括：模数转换器、微处理器、存储器，其中，所述模数转换器的输入端与所述检测电路的输出端相连接，所述模数转换器的输出端与所述微处理器的输入端相连接，所述微处理器还与所述存储器相连接；所述模数转换器用于将所述检测电路传输的所述采集数据进行模数转换，得到数字信号，并将所述数字信号传输至所述微处理器；所述微处理器用于对所述数字信号进行分析，以得到所述电源端口两端的电压值，并对每个电压值的持续时间进行记录；所述存储器用于存储所述微处理器处理之后的所述电压值，以及每个所述电压值的持续时间。

进一步地，所述浪涌分析模块还包括：数据接口，所述微处理器与所述数据接口相连接，其中，所述数据接口用于连接外部设备。

进一步地，所述数据接口包括：USB接口或IEEE1394火线接口，其中，所述USB接口或者所述IEEE1394火线接口用于建立所述浪涌分析模块与外部设备的通讯连接；其中，当所述外部设备为供电电源时，所述IEEE1394火线接口为所述浪涌分析模块和所述供电电源之间的电源连接端口。

进一步地，所述系统包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻，其中，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻依次串联之后并联在所述目标设备的两端；所述检测电路的两端连接在所述第二电阻的两端，以检测所述第二电阻两端的电压差，并将所述电压差发送至所述浪涌分析模块进行分析。

进一步地，所述端口状态包括：正常状态、稳态低压状态、浪涌状态、强压状态。

进一步地，在所述正常状态下所对应的第一电压值为所述目标设备标准工作电压值，且所述第一电压值的持续时间超过第一预设时间。

进一步地，在所述稳态低压状态下所对应的第二电压值高于所述标准工作电压值，且低于所述目标设备的保护电压，所述第二电压值的持续时间超过第二预设时间。

进一步地，在所述浪涌状态下所对应的第三电压值为所述保护电压，且所述第三电压值的持续时间未超过第三预设时间；在所述强压状态下所对应的第四电压值所述保护电压，且所述第四电压值的持续时间超过所述第三预设时间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种过压分析装置，包括上述所述的过压分析系统，还包括目标设备，其中，所述过压分析系统安装在所述目标设备上，所述过压分析系统用于对连接在所述目标设备两端的电源端口的端口工作状态进行实时监测。

本发明实施例提供了一种过压分析系统，包括：浪涌分析模块和检测电路，其中，检测电路与目标设备并联，用于对连接在目标设备两端的电源端口进行电压采集，得到采集数据；浪涌分析模块与检测电路相连接，浪涌分析模块用于获取检测电路传输的采集数据，并对采集数据进行分析，以得到电源端口两端的多个电压值，以及每个电压值的持续时间，其中，多个电压值和每个电压值的持续时间用于确定电源端口的端口状态。在本发明提供的实施例中，通过浪涌分析模块能够对检测电路检测到的数据进行进一步处理，从而确定目标设备两端电源端口的端口状态，进而缓解了现有技术中无法对过压数据进行实时分析并作预警的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种过压分析系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种浪涌分析模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种过压分析系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种过压分析装置的结构示意图。

图标：

100-过压分析系统；200-目标设备；10-浪涌分析模块；20-检测电路；101-模数转换器；102-微处理器；103-存储器；104-数据接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种过压分析模块进行详细介绍。

实施例一：

根据本发明实施例，提供了一种过压分析系统的实施例。

图1是根据发明实施例的一种过压分析系统的示意图，如图1所示，该示意图包括：浪涌分析模块10和检测电路20，如图1所示，检测电路20与目标设备200相连接，浪涌分析模块10与检测电路20相连接。

具体地，所述检测电路20与目标设备200并联(在图1中未示出并联连接的方式)，用于对连接在所述目标设备两端的电源端口进行电压采集，得到采集数据；

所述浪涌分析模块10与所述检测电路20相连接，所述浪涌分析模块10用于获取所述检测电路20传输的所述采集数据，并对所述采集数据进行分析，以得到所述电源端口两端的多个电压值，以及每个电压值的持续时间，其中，所述多个电压值和每个所述电压值的持续时间用于确定所述电源端口的端口状态。

需要说明的是，在特殊情况下，当检测到电源端口两端的电压值为零，电压值的持续时间也为零时，相当于检测到目标设备的信号端口，这种情况可以归纳到检测电源端口两端电压值为零的特殊情况。

在本发明提供的实施例中，通过浪涌分析模块能够对检测电路检测到的数据进行进一步处理，从而确定目标设备两端电源端口的端口状态，进而缓解了现有技术中无法对过压数据进行实时分析并作预警的技术问题。

通过上述描述可知，在本发明实施例中，首先通过检测电路采集目标设备两端的电源端口电压值；然后通过浪涌分析模块获取到检测电路所检测到的目标设备两端的电源端口电压值，并对电源端口电压值进行数据分析，从而得到了电源端口的多个电压值，以及每个电压值所持续的时间。依据端口状态的不同类别所对应的不同规格的电源端口电压值以及持续时间，来判断目标设备的电源端口处于什么样的状态，进而判断处于何种环境中，可根据既定策略进行预警，还可作为端口失效原因的判断依据。

在本发明实施例提供的过压分析系统，包括：浪涌分析模块和检测电路，其中，检测电路与目标设备并联，用于对连接在目标设备两端的电源端口进行电压采集，得到采集数据；浪涌分析模块与检测电路相连接，浪涌分析模块用于获取检测电路传输的采集数据，并对采集数据进行分析，以得到电源端口两端的多个电压值，以及每个电压值的持续时间，其中，多个电压值和每个电压值的持续时间用于确定电源端口的端口状态。在在本发明提供的实施例中，通过浪涌分析模块能够对检测电路检测到的数据进行进一步处理，从而确定目标设备两端电源端口的端口状态，进而缓解了现有技术中无法对过压数据进行实时分析并作预警的技术问题。

具体地，如图2所示，所述浪涌分析模块10包括：模数转换器101、微处理器102、存储器103，其中，所述模数转换器101的输入端与所述检测电路20的输出端相连接，所述模数转换器101的输出端与所述微处理器102的输入端相连接，所述微处理器102还与所述存储器103相连接。

所述模数转换器101用于将所述检测电路20传输的所述采集数据进行模数转换，得到数字信号，并将所述数字信号传输至所述微处理器102；

所述微处理器102用于对所述数字信号进行分析，以得到所述电源端口两端的电压值，并对每个电压值的持续时间进行记录；

所述存储器103用于存储所述微处理器102处理之后的所述电压值，以及每个所述电压值的持续时间。

在本实施例中，存储在存储器中的电压值以及电压值所对应的持续时间等相关数据，微处理器可以通过电压值和持续时间，来判断电源端口处于什么样的状态，进而判断处于何种环境中，可根据既定策略进行预警，还可以作为端口失效原因判定依据。根据上述描述可知浪涌分析模块作为所述系统最关键的一部分，它的工作原理如下：

首先，是检测电路的输出端将检测到的目标设备两端的电压值传输至模数转换器中进行模数转换，得到数字信号；然后再将数字信号传输到微处理器中进行数据分析，得到了电源端口两端的电压值；并记录了每个电压值的持续时间，然后，将电压值以及每个电压值的持续时间存储在存储器中。存储器的作用一方面是方便工作人员可以调用记录，远程判断现场的工作环境，为安装环境预警提供依据，另一方面也可以为事后追溯及分析提供数据。

具体地，所述浪涌分析模块10还包括：数据接口104，所述微处理器102与所述数据接口104相连接，其中，所述数据接口104用于连接外部设备。

需要说明的是，所述数据接口104还包括：串口、网口、USB接口等外部接口或IEEE1394火线接口等内部接口(在图中未示出)，其中，所述USB接口可以设置在所述浪涌分析模块上，用于所述浪涌分析模块与外部设备的连接和通讯；当所述外部设备为供电电源时，所述IEEE1394火线接口为所述浪涌分析模块和所述供电电源之间的电源连接端口。

在一个可选的实施方式中，由于浪涌波形是持续时间较短的脉冲能量，是高频信号，受地环路的影响较大，因此，这里的电压检测电路采用差分采样方式，电路使用(R1、R2、R3)串联，提高采样电压的稳定性和准确性。

进一步地，如图3所示，检测电路20采用了差分检测电路，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，其中，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3依次串联之后并联在所述目标设备的两端；

所述模数转换器101的两端连接在所述第二电阻R2的两端，以检测所述第二电阻R2两端的电压差，并将所述电压差发送至所述浪涌分析模块进行分析。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以通过检测第二电阻R2两端的电压值来得到电源端口两端的多个电压值。例如，在第一电阻，第二电阻和第三电阻三个电阻的阻值相等的情况下。如果电源端口两端的正常电压值为200V，那么第二电阻两端的电压值约为60V左右。因此，在本发明实施例中，可以通过第二电阻两端的电压值来确定电源端口的端口状态，是正常状态，稳态低压状态，浪涌状态还是强压状态。

通常无论浪涌能量还是稳态过压，目标设备的电源端口侧的电压表现都会明显高于目标设备的工作电压，通过检测电路对第二电阻两端的电压值进行抽样检测来对电源端口的端口状态进行检测，能够保证实时对目标设备进行检测，以对目标设备的各种端口状态进行检测。

可选的，在本发明实施例中，所述端口状态包括：正常状态、稳态低压状态、浪涌状态、强压状态。

所述正常状态指的是对应的第一电压值为所述目标设备标准工作电压值，且所述第一电压值的持续时间超过第一预设时间，其中，所述第一预设时间为10ms；其中，此时的第一电压值为基于第二电阻R2两端的电压值进行换算之后得到电源端口两端的电压值。

所述稳态低压状态指的是对应的第二电压值高于所述标准工作电压值，且低于所述目标设备的保护电压，所述第二电压值的持续时间超过第二预设时间，其中，所述第二预设时间为1ms；其中，此时的第二电压值为基于第二电阻R2两端的电压值进行换算之后得到电源端口两端的电压值。

所述浪涌状态下所对应的第三电压值为所述保护电压，且所述第三电压值的持续时间未超过第三预设时间，其中，所述第三预设时间为1ms；其中，此时的第三电压值为基于第二电阻R2两端的电压值进行换算之后得到电源端口两端的电压值。

在所述强压状态下所对应的第四电压值为所述保护电压，且所述第四电压值的持续时间超过所述第三预设时间；其中，此时的第四电压值为基于第二电阻R2两端的电压值进行换算之后得到电源端口两端的电压值。

在本实施例中，上述提及的三种预设时间并不是固定的，可以根据实际工作需要进行适当的修改，例如：由于监控目标设备的工作电压的不同，还可以人为设置第一预设时间为20ms，第二预设时间为5ms，第三预设时间为3ms，所以预设时间可以根据工作环境不同进行灵活调整。需要说明的是，不同的目标设备所对应的保护电压不同。例如，如果目标设备是监控系统中的远程前端设备，那么该目标设备的标准电压值为200V，该目标设备的保护电压通常会比标准电压值高3至5V，在这里拟定为204V。那么，此时电源端口的电压值为200V(即，上述第一电压值)左右时，该目标设备处于正常工作状态。由于是正常工作的状态，同时所记录的持续时间也会较长，此时，第一预设时间为10ms。

如果检测到的电源端口两端的电压值(第二电压值)高于200V，低于保护电压204V，且该第二电压值的持续时间为第二预设时间(例如，1ms)，此时，可以判断出电源端口的端口状态为稳态低压状态。

如果检测到的电源端口的电压值(即，上述第三电压值)已经到达保护电压204V，而且第三电压值持续时间很短(例如，不超过第三预设时间1ms)，即，第三预设时间1ms以内，此时，可以根据第三电压值及其持续时间确定出电源端口的端口状态是浪涌状态。

如果检测到的电源端口的电压值(即，上述第四电压值)已经到达保护电压204V，且第四电压值的持续时间超过第三预设时间(例如，超过1ms)，根据此时的第四电压值及其持续时间可以判断出端口状态是强压状态，其中，强压状态出现的一个原因可能是是由于目标设备在安装过程中误接强电等外部因素导致的强压状态。

综上所述，通过检测电源端口的电压值及其持续时间这两个维度，可以判断电源端口曾经面临的状态。此时，端口状态就可以作为付费维修的依据。例如，如果电源端口出现不稳定状态是由于电网电压波动范围导致的，那么此时，通过记录该端口状态能够作为付费维修的依据。更进一步地，如果这些数据上传汇总后，还可以远程了解设备实际的工作环境状况，以此作为工程质量的评判依据，并对具体项目，甚至是具体设备进行预警。

实施例二：

针对传统的检测设备只提供浪涌技术功能，无法进行数据分析，本发明实施例还提供了一种过压分析装置的示意图，如图4所示，包括上述所述的过压分析系统100，还包括目标设备200，其中，所述过压分析系统100安装在所述目标设备200上，所述过压分析系统100用于对连接在所述目标设备200两端的电源端口的端口工作状态进行实时监测。

在本发明提供的实施例中，通过浪涌分析模块能够对检测电路检测到的数据进行进一步数据，从而确定目标设备两端电源端口的端口状态，进而缓解了现有技术中无法对过压数据进行实时分析并作预警的技术问题。本发明实施例所提供的过压分析系统及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种过压分析系统，其特征在于，包括：浪涌分析模块和检测电路，其中，

所述检测电路与目标设备并联，用于对连接在所述目标设备两端的电源端口进行电压采集，得到采集数据；

所述浪涌分析模块与所述检测电路相连接，所述浪涌分析模块用于获取所述检测电路传输的所述采集数据，并对所述采集数据进行分析，以得到所述电源端口两端的多个电压值，以及每个电压值的持续时间，其中，所述多个电压值和每个所述电压值的持续时间用于确定所述电源端口的端口状态；所述端口状态包括：正常状态、稳态低压状态、浪涌状态、强压状态；

在所述正常状态下所对应的第一电压值为所述目标设备标准工作电压值，且所述第一电压值的持续时间超过第一预设时间；在所述稳态低压状态下所对应的第二电压值高于所述标准工作电压值，且低于所述目标设备的保护电压，所述第二电压值的持续时间超过第二预设时间；在所述浪涌状态下所对应的第三电压值为所述保护电压，且所述第三电压值的持续时间未超过第三预设时间；在所述强压状态下所对应的第四电压值为所述保护电压，且所述第四电压值的持续时间超过所述第三预设时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述浪涌分析模块包括：模数转换器、微处理器、存储器，其中，所述模数转换器的输入端与所述检测电路的输出端相连接，所述模数转换器的输出端与所述微处理器的输入端相连接，所述微处理器还与所述存储器相连接；

所述模数转换器用于将所述检测电路传输的所述采集数据进行模数转换，得到数字信号，并将所述数字信号传输至所述微处理器；

所述微处理器用于对所述数字信号进行分析，以得到所述电源端口两端的电压值，并对每个电压值的持续时间进行记录；

所述存储器用于存储所述微处理器处理之后的所述电压值，以及每个所述电压值的持续时间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述浪涌分析模块还包括：数据接口，所述微处理器与所述数据接口相连接，其中，所述数据接口用于连接外部设备。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据接口包括：USB接口或IEEE1394火线接口，其中，所述USB接口或者所述IEEE1394火线接口用于建立所述浪涌分析模块与外部设备的通讯连接；

其中，当所述外部设备为供电电源时，所述IEEE1394火线接口为所述浪涌分析模块和所述供电电源之间的电源连接端口。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻，其中，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻依次串联之后并联在所述目标设备的两端；

所述检测电路的两端连接在所述第二电阻的两端，以检测所述第二电阻两端的电压差，并将所述电压差发送至所述浪涌分析模块进行分析。

6.一种过压分析装置，其特征在于，包括上述权利要求1至5中任一项所述的过压分析系统，还包括目标设备，其中，所述过压分析系统安装在所述目标设备上，所述过压分析系统用于对连接在所述目标设备两端的电源端口的端口工作状态进行实时监测。

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