CN109659986A - 一种核电站广播扬声器监控设备供电方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种核电站广播扬声器监控设备供电方法及设备，应用于监控设备，供电设备连接音频线，包括：接收通过音频线输入的正弦能量波，其中，同时在音频线传输的正弦能量波的频率和音频信号的频率是不同的；对接收到的正弦能量波进行处理，以使处理后的正弦能量波满足接入到供电设备的负载对工作电压的需求；输出处理后的正弦能量波，为负载供电。可见，实施本发明实施例，克服了电池在核电领域带来的不便和存在的安全隐患，为核电厂区的监控设备正常供电，提高了供电的效率和安全性。

Description

一种核电站广播扬声器监控设备供电方法及设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种核电站广播扬声器监控设备供电方法及设备。

背景技术

核安全是核电厂的生命，虽然理论上核电厂发生事故的几率小于万分之一，但是，由于人、设备、环境等不确定因素，核电厂事故仍有发生，核电厂事故应急越来越受到各界的重视。目前，核电厂的应急系统主要通过扬声器进行声报警和广播，以及通过监控设备监控扬声器的工作状态。核电厂的扬声器采用的是无源式，仅有音频线接入，这给检测扬声器工作状态的监控设备供电带来了极大的挑战。

为了给监控设备供电，现有技术中通常采用电池供电的方式。但是，这种供电方式存在电池电量有限，不能满足长时间电量需求，监控设备安装位置较高更换电池不方便，锂电池受高温、高压易爆炸等一系列隐患，此供电方式的效率、安全性均较低。

发明内容

本发明提供一种核电站广播扬声器监控设备供电方法及设备，克服了电池在核电领域带来的不便和存在的安全隐患，为核电厂区的监控设备正常供电，提高了供电的效率和安全性。

第一方面，提供了一种供电方法，应用于供电设备，该供电设备连接音频线，包括：接收通过该音频线输入的正弦能量波，其中，同时在该音频线传输的该正弦能量波的频率和音频信号的频率是不同的；

对接收到的该正弦能量波进行处理，以使处理后的该正弦能量波满足接入到该供电设备的负载对工作电压的需求；

输出处理后的该正弦能量波，为该负载供电。

本发明实施例利用扬声器已有的音频线为传输媒介为供电设备传输正弦能量波，从而为接入供电设备的负载(或监控设备)供电，克服了电池供电在核电厂区存在的电池更换不方便，以及电池受高温、高压易爆炸等一系列的隐患，使供电更简单、更高效、更安全。

在一种可能的设计中，供电设备对接收到的该正弦能量波进行处理，包括：

对接收到的该正弦能量波进行整流；以及，对整流后的该正弦能量波进行第一变压，以使该第一变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电压的需求。

在又一种可能的设计中，供电设备还可以检测该供电设备当前的电量，当检测到当前的电量小于预设的电量阈值时，控制整流后的该正弦能量波为该供电设备充电，以使该供电设备的电量达到该预设的电量阈值；当检测到当前的电量大于或等于该预设的电量阈值时，断开整流后的该正弦能量波为该供电设备充电。

该实施例在可以时刻了解到供电设备电量的同时，还可以让供电设备的电量维持在固定的水平，提高了对供电设备电量的管理。

在又一种可能的设计中，供电设备还可以对接收到的通过该音频线输入的该正弦能量波进行第二变压，以使该第二变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电流的需求；该对接收到的该正弦能量波进行整流，包括：对该第二变压后的该正弦能量波进行整流。

其中，该音频线传输的该正弦能量波是经过功率放大和耦合处理的。

本发明实施例利用扬声器已有的音频线为传输媒介为供电设备传输正弦能量波，从而为接入供电设备的负载(或监控设备)供电，克服了电池供电在核电厂区存在的电池更换不方便，以及电池受高温、高压易爆炸等一系列的隐患，使供电更简单、更高效、更安全。

第二方面，提供了一种供电设备，该供电设备连接音频线，该供电设备用于接收通过该音频线输入的正弦能量波，其中，该正弦能量波的频率与当前该音频线传输的音频信号的频率不同；

该供电设备，还用于对接收到的该正弦能量波进行处理，以使处理后的该正弦能量波满足接入到该供电设备的负载对工作电压的需求；

该供电设备，还用于输出处理后的该正弦能量波，为该负载供电。

本发明实施例利用扬声器已有的音频线为传输媒介为供电设备传输正弦能量波，从而为接入供电设备的负载(或监控设备)供电，克服了电池供电在核电厂区存在的电池更换不方便，以及电池受高温、高压易爆炸等一系列的隐患，使供电更简单、更高效、更安全。

在一种可能的设计中，该供电设备包括变压器、整流电路、控制电路、电容、升降压电路，该变压器的一端连接该音频线，该变压器的另一端、该整流电路、该控制电路、该电容、该升降压电路依次相连，其中：

该变压器用于接收通过音频线输入的该正弦能量波，并对通过音频线输入的该正弦能量波进行第二变压，以使该第二变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电流的需求；

该第二变压后的该正弦能量波输入到该整流电路，该整流电路用于对输入的该第二变压后的该正弦能量波进行整流；

该控制电路用于通过检测该电容的电量来确定该供电设备当前的电量，当确定该供电设备当前的电量小于预设的电量阈值时，该控制电路控制整流后的该正弦能量波输入到该电容，为该供电设备充电，以使该供电设备的电量达到该预设的电量阈值，当确定该供电设备当前的电量大于或等于该预设的电量阈值时，该控制电路断开整流后的该正弦能量波为该供电设备充电；

整流后的该正弦能量波通过该控制电路和该电容输入到该升降压电路，该升降压电路用于对整流后的该正弦能量波进行第一变压，以使该第一变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电压的需求。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例利用扬声器已有的音频线为传输媒介为供电设备传输正弦能量波，从而为接入供电设备的负载(或监控设备)供电，克服了电池供电在核电厂区存在的电池更换不方便，以及电池受高温、高压易爆炸等一系列的隐患，使供电更简单、更高效、更安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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核电站广播扬声器监控设备供电方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种核电站广播扬声器监控设备供电设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种核电站广播扬声器监控设备供电设备的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种核电站广播扬声器监控设备供电设备的结构示意图。

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。

参见图1，是本发明实施例提供的一种供电方法，该方法包括但不限于以下步骤：

S101、供电设备接收通过音频线输入的正弦能量波。

本发明实施例中，该供电设备可以与音频线相连，正弦能量波可以通过音频线传输给供电设备，供电设备接收该正弦能量波。其中，该音频线既可以传输正弦能量波，也可以传输音频信号，为了避免正弦能量波干扰该音频线上传输的音频信号，同时在该音频线传输的所述正弦能量波的频率和音频信号的频率是不同的，如该音频线上传输的音频信号的频率为20Hz，此时，该音频线上传输的正弦能量波的频率不能为20Hz，但是可以为除20Hz外的任一频率。需要说明的是，该正弦能量波是可以能够为与供电设备连接的负载提供电能的波。

S102、供电设备对接收到的该正弦能量波进行处理，以使处理后的该正弦能量波满足接入到该供电设备的负载对工作电压的需求。

具体的，供电设备可以对接收到的该正弦能量波进行整流、第一变压等处理。基于该供电设备接入的负载需要直流电、以及负载各模块工作电压的不同，供电设备可以对步骤S101中接收到的正弦能量波进行全波或半波的整流处理，使交流电变成直流电，以供负载对直流电的需求；另外，供电设备还可以对整流后的该正弦能量波进行第一变压，即升压或降压处理，满足负载各模块工作时对不同电压的需求。例如，负载中模块1的工作电压为2V，模块2工作电压为8V，整流后的该正弦能量波为5V，当供电设备为模块1供电时，供电设备可以对整流后的该正弦能量波进行降压处理，将整流后5V的电压降到模块1的工作电压2V；当供电设备为模块2供电时，供电设备可以对整流后的该正弦能量波进行升压处理，将整流后5V的电压就升到模块2的工作电压8V。具体的，本发明实施例可以通过供电设备中的升降压电路对整流后的该正弦能量波进行第一变压操作，其中该升降压电路可以包括降压式变换电路Buck和升压斩波电路Boost，详见下述。

可选的，供电设备在对步骤S101中接收到的正弦能量波进行全波或半波的整流处理之前，供电设备还可以对接收到的该正弦能量波进行第二压处理，以使第二变压后的正弦能量波满足负载对工作电流的需求，进一步的，供电设备再对第二变压后的正弦能量波进行全波或半波的整流处理。本发明实施例中，该第二变压可以为降压，即供电设设备对接收到的该正弦能量波进行降压，对于固定频率的正弦能量波来讲，正弦能量波的电压幅度变小，相应的电流幅度就会增大，以满足供电设备接入负载对工作电流的要求。

S103、供电设备输出处理后的正弦能量波为负载供电。

可见，本发明实施例利用扬声器已有的音频线为传输媒介为供电设备传输正弦能量波，从而为接入供电设备的负载(或监控设备)供电，克服了电池供电在核电厂区存在的电池更换不方便，以及电池受高温、高压易爆炸等一系列的隐患，使供电更简单、更高效、更安全。

本发明实施例中，为了加强对供电设备电量的管理，使供电设备更智能化，本发明实施例中，供电设备还可以检测当前的电量，当检测到当前的电量小于预设的电量阈值时，控制正弦能量波为供电设备充电；反之，当检测到当前的电量大于或等于预设的电量阈值时，断开正弦能量波为供电设备充电，其中，该预设的电量阈值可以根据实际情况设定，在此不作限定。可见，该实施例在可以时刻了解到供电设备电量的同时，还可以让供电设备的电量维持在固定的水平，提高了对供电设备电量的管理。

另外，本发明实施例中音频线传输的正弦能量波可以是经过功率放大和耦合处理的，在此不再赘述。

基于上述供电方法相同的构思，参见图2，本发明实施例还提供了一种供电设备，该供电设备可以与音频线连接，其中，该音频线扬声器上已有，该供电设备用于接收通过音频线输入的正弦能量波，该正弦能量波的频率与当前该音频线传输的音频信号的频率不同。

该供电设备，还用于对接收到的该正弦能量波进行处理，以使处理后的该正弦能量波满足接入到该供电设备的负载对工作电压的需求。

具体的，如图2所示，该供电设备可以包括整流电路和升降压电路，该整流电路的一端连接音频线，整流电路的另一端连接升降压电路的一端，升降压电路的另一端作为输出连接负载。整流电路用于对接收到的该正弦能量波进行整流，整流后的该正弦能量波输入到升降压电路，升降压电路用于输入的该正弦能量波进行第一变压，以使第一变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电压的需求。例如，负载中模块1的工作电压为2V，模块2工作电压为8V，整流后的该正弦能量波为5V，当供电设备为模块1供电时，供电设备可以对整流后的该正弦能量波进行降压处理，将整流后5V的电压降到模块1的工作电压2V；当供电设备为模块2供电时，供电设备可以对整流后的该正弦能量波进行升压处理，将整流后5V的电压就升到模块2的工作电压8V。

其中，整流电路可以为本领域技术人员熟知的用于整流的电路，在此不再赘述。升降压电路可以包括Buck电路和Boost电路，Buck电路用于输入的该正弦能量波降压，Boost电路用于对输入的该正弦能量波升压，Buck电路和Boost电路可以为本领域技术人员熟知的用于整流的电路，在此不再赘述，Buck电路和Boost电路各元器件参数的设置以能够使经过升降压电路降压或升压后的正弦能量波满足该负载对工作电压的需求为准，在此不作限定。

可见，本发明实施例利用扬声器已有的音频线为传输媒介为供电设备传输正弦能量波，从而为接入供电设备的负载(或监控设备)供电，克服了电池供电在核电厂区存在的电池更换不方便，以及电池受高温、高压易爆炸等一系列的隐患，使供电更简单、更高效、更安全。

在一种可选的实施例中，参见图3，还提供了一种供电设备，该供电设备除了包括图2所示实施例中的整流电路和升降压电路外，还包括控制电路和电容，其中，控制电路可以包括微控制单元MCU、充电芯片、电容管理芯片。该整流电路的一端连接音频线，该整流电路的另一端连接控制电路中充电芯片的一端，充电芯片的另一端连接电容的输入端，控制电路中电容管理芯片连接电容的一个输出端，另外，控制电路中充电芯片和电容管理芯片还均与微控制单元MCU相连进行数字通信；电容的另一输出端连接升降压电路的一端，升降压电路用于输入的该正弦能量波进行第一变压，以使第一变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电压的需求。

整流电路用于对接收到的该正弦能量波进行整流，控制电路中电容管理芯片用于读取电容的电量，并将读取的电容的电量传递给微控制单元MCU来确定供电设备的电量，当微控制单元MCU确定该供电设备当前的电量小于预设的电量阈值时，微控制单元MCU控制充电芯片为连接的电容充电，即控制整流后的该正弦能量波输入到该电容；当微控制单元MCU确定该供电设备当前的电量大于或等于该预设的电量阈值时，该控制电路控制该充电芯片为该电容断开充电。整流后的该正弦能量波可以输入到升降压电路，升降压电路用于输入的该正弦能量波进行第一变压，以使第一变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电压的需求。本发明实施例中，微控制单元MCU、充电芯片、电容管理芯片可以为本领域技术人员熟知的可以实现上述各自功能的芯片即可，在此不作限定，该预设的电量阈值可以为本领域技术人员根据实际需要设置的一个电量阈值，在此也不作限定。

该实施例在可以时刻了解到供电设备电量的同时，还可以让供电设备的电量维持在固定的水平，提高了对供电设备电量的管理。

在一种可选的实施例中，参见图4，还提供了一种供电设备，该供电设备除了包括图3所示实施例中的整流电路、控制电路、电容和升降压电路外，还包括变压器。该变压器的一端连接音频线，该变压器的另一端连接整流电路的一端，整流电路的另一端、控制电路、电容和升降压电路的连接可以参见图3，在此不再赘述。变压器用于接收通过音频线输入的正弦能量波，并对通过音频线输入的正弦能量波进行第二变压，以使第二变压后的该正弦能量波满足负载对工作电流的需求；第二变压后的正弦能量波输入到整流电路，整流电路用于对输入的第二变压后的正弦能量波进行整流，控制电路中电容管理芯片用于读取电容的电量，并将读取的电容的电量传递给微控制单元MCU来确定供电设备的电量，当微控制单元MCU确定该供电设备当前的电量小于预设的电量阈值时，微控制单元MCU控制充电芯片为连接的电容充电，即控制整流后的该正弦能量波输入到该电容；当微控制单元MCU确定该供电设备当前的电量大于或等于该预设的电量阈值时，该控制电路控制该充电芯片为该电容断开充电。整流后的该正弦能量波可以输入到升降压电路，升降压电路用于输入的该正弦能量波进行第一变压，以使第一变压后的该正弦能量波满足该负载对工作电压的需求。

另外，本发明实施例中音频线传输的正弦能量波可以是经过功率放大和耦合处理的，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换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以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种核电站广播扬声器监控设备供电方法，其特征在于，应用于供电设备，所述供电设备连接音频线，包括：

接收通过所述音频线输入的正弦能量波，其中，同时在所述音频线传输的所述正弦能量波的频率和音频信号的频率是不同的；

对接收到的所述正弦能量波进行处理，以使处理后的所述正弦能量波满足接入到所述供电设备的负载对工作电压的需求；

输出处理后的所述正弦能量波，为所述负载供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到的所述正弦能量波进行处理，包括：

对接收到的所述正弦能量波进行整流；以及，对整流后的所述正弦能量波进行第一变压，以使所述第一变压后的所述正弦能量波满足所述负载对工作电压的需求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对接收到的所述正弦能量波进行整流之后，所述对整流后的所述正弦能量波进行第一变压之前，还包括：

检测所述供电设备当前的电量，当检测到当前的电量小于预设的电量阈值时，控制整流后的所述正弦能量波为所述供电设备充电，以使所述供电设备的电量达到所述预设的电量阈值；当检测到当前的电量大于或等于所述预设的电量阈值时，断开整流后的所述正弦能量波为所述供电设备充电。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对接收到的所述正弦能量波进行整流之前，还包括：

对接收到的通过所述音频线输入的所述正弦能量波进行第二变压，以使所述第二变压后的所述正弦能量波满足所述负载对工作电流的需求；

所述对接收到的所述正弦能量波进行整流，包括：

对所述第二变压后的所述正弦能量波进行整流。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音频线传输的所述正弦能量波是经过功率放大和耦合处理的。

6.一种核电站广播扬声器监控设备供电设备，其特征在于，所述供电设备连接音频线，所述供电设备用于接收通过所述音频线输入的正弦能量波，其中，所述正弦能量波的频率与当前所述音频线传输的音频信号的频率不同；

所述供电设备，还用于对接收到的所述正弦能量波进行处理，以使处理后的所述正弦能量波满足接入到所述供电设备的负载对工作电压的需求；

所述供电设备，还用于输出处理后的所述正弦能量波，为所述负载供电。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述供电设备包括变压器、整流电路、控制电路、电容、升降压电路，所述变压器的一端连接所述音频线，所述变压器的另一端、所述整流电路、所述控制电路、所述电容、所述升降压电路依次相连，其中：

所述变压器用于接收通过音频线输入的所述正弦能量波，并对通过音频线输入的所述正弦能量波进行第二变压，以使所述第二变压后的所述正弦能量波满足所述负载对工作电流的需求；所述第二变压后的所述正弦能量波输入到所述整流电路，所述整流电路用于对输入的所述第二变压后的所述正弦能量波进行整流；

所述控制电路用于通过检测所述电容的电量来确定所述供电设备当前的电量，当确定所述供电设备当前的电量小于预设的电量阈值时，所述控制电路控制整流后的所述正弦能量波输入到所述电容，为所述供电设备充电，以使所述供电设备的电量达到所述预设的电量阈值，当确定所述供电设备当前的电量大于或等于所述预设的电量阈值时，所述控制电路断开整流后的所述正弦能量波为所述供电设备充电；

整流后的所述正弦能量波通过所述控制电路和所述电容输入到所述升降压电路，所述升降压电路用于对整流后的所述正弦能量波进行第一变压，以使所述第一变压后的所述正弦能量波满足所述负载对工作电压的需求。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述升降压电路包括降压式变换电路Buck和升压斩波电路Boost。

9.根据权利要求6至8任一项所述的设备，其特征在于，所述音频线传输的所述正弦能量波是经过功率放大和耦合处理的。