CN110323739B - 一种供电设备以及供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种供电设备以及供电系统，该供电设备包括：第一输出端，用于耦接外部同轴线，并通过同轴线连接至受电设备；第一数据信号过滤电路，其第一端耦接第一输出端，用于过滤数据信号；第一电源信号过滤电路，其第一端耦接第一输出端，用于过滤电源信号；电源信号输入端，耦接第一数据信号过滤电路的第二端；第一开关，设置于第一输出端和电源信号输入端之间的通路上；设备检测单元，耦接第一输出端和第一开关，用于检测是否接收到数据信号，并在未检测到数据信号时，检测受电设备是否满足要求，若满足要求，则控制第一开关导通，以对受电设备进行供电。通过上述，能够根据受电设备的情况选择性的对其进行供电。

Description

一种供电设备以及供电系统

技术领域

本申请涉及供电技术领域，特别是涉及一种供电设备以及供电系统。

背景技术

同轴供电(Power Over Coaxia，POC)方案是将电源信号与数据信号耦合在同一根同轴线缆上进行传输的技术，其主要目的在于减少布线成本，提高安装的便捷性和安全性，使前端设备和后端设备之间只连接一根同轴线即可正常工作。

POC系统分为供电端(后端设备)与受电端(前端设备)。前端机根据型号的不同可以区分为POC机与非POC机。考虑到使用复杂性，当受电端为POC机时，供电端正常为受电端供电；但是受电端为非POC机，或者已经外接适配器后的POC机，如果供电端继续为受电端供电就会发生设备烧毁。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种供电设备以及供电系统，能够根据受电设备的情况选择性的对其进行供电。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种供电设备，该供电设备包括：第一输出端，用于耦接外部同轴线，并通过同轴线连接至受电设备；其中，同轴线用于将电源信号和数据信号进行耦合传输；第一数据信号过滤电路，其第一端耦接第一输出端，用于过滤数据信号；第一电源信号过滤电路，其第一端耦接第一输出端，用于过滤电源信号；电源信号输入端，耦接第一数据信号过滤电路的第二端；第一开关，设置于第一输出端和电源信号输入端之间的通路上；设备检测单元，耦接第一输出端和第一开关，用于检测是否接收到数据信号，并在未检测到数据信号时，检测受电设备是否满足要求，若满足要求，则控制第一开关导通，以对受电设备进行供电。

其中，设备检测单元包括：数据信号检测电路，耦接第一电源信号过滤电路的第二端，用于检测是否接收到数据信号；电阻检测电路，耦接数据信号检测电路和第一输出端，用于在数据信号检测电路未接收到数据信号时，检测受电设备的电阻特征是否满足第一设定要求；电容检测电路，耦接电阻检测电路、第一输出端和第一开关，用于在受电设备的电阻特征满足第一设定要求时，检测受电设备的电容特性是否满足第二设定要求，若满足，则控制第一开关导通，以对受电设备进行供电。

其中，数据信号检测电路包括：第一电容，其第一端耦接第一电源信号过滤电路的第二端；第一迟滞比较器，其正向输入端耦接第一电容的第二端，其反向输入端用于输入第一参考电压；第一处理子电路，耦接第一迟滞比较器的输出端，用于获取第一迟滞比较器输出的脉冲信号，并得到脉冲信号的脉冲宽度和脉冲频率，并基于脉冲信号的脉冲宽度和脉冲频率，判断是否接收到数据信号。

其中，电阻检测电路包括：第二开关，其第一端耦接第一输出端，用于在数据信号检测电路未接收到数据信号时导通；电压产生子电路，耦接第二开关的第二端，用于在第二开关导通时，为受电设备提供设定电压；电流采样子电路，耦接第二开关的第二端，用于在第二开关导通时，对第一输出端的电流进行采样得到采样电流；第一电阻，耦接电流采样子电路，以使采样电流通过第一电阻；第二处理子电路，用于基于第一电阻两端的电压和采样电流，以检测受电设备的电阻特征，并判断受电设备的电阻特征是否满足第一设定要求。

其中，电容检测电路包括：第三开关，其第一端耦接第一输出端，用于在受电设备的电阻特征不满足第一设定要求时导通；放电子电路，耦接第三开关的第二端，用于对第一输出端进行放电；第三处理子电路，耦接第三开关的第二端，用于在第一输出端进行放电时，检测受电设备的电容特征，并判断受电设备的电容特征是否满足第二设定要求。

其中，供电设备还包括：负载检测单元，用于检测受电设备的负载是否断开，若是，则控制第一开关断开。

其中，负载检测单元包括：第二迟滞比较器，其正向输入端耦接电源信号输入端，其反向输入端用于输入第二参考电压；第四处理子电路，耦接第二迟滞比较器的输出端，用于根据第二迟滞比较器的输出信号控制第一开关的导通和断开。

其中，供电设备还包括数据处理单元，耦接第一电源信号过滤电路；数据处理单元包括：第三电容，其第一端耦接第一电源信号过滤电路的第二端；第二电阻，其第一端耦接第一电源信号过滤电路的第二端，其第二端接地；数据处理电路，耦接第二电容的第二端，用于对接收的数据信号进行处理。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种供电系统，该供电系统包括供电设备、受电设备、以及耦接供电设备和受电设备的同轴线，同轴线用于将电源信号和数据信号进行耦合传输；其中，供电设备是如上述的供电设备。

其中，受电设备包括：前端设备；第二输出端，用于耦接同轴线；第二数据信号过滤电路，其第一端耦接前端设备，其第二端耦接第二输出端；第二电源信号过滤电路，其第一端耦接前端设备，其第二端耦接第二输出端；第四开关，其第一端耦接第二数据信号过滤电路的第一端；第三电阻，其第一端耦接第四开关的第二端，其第二端接地；开关控制电路，其第一端耦接第四开关的控制端，其第二端耦接第二数据信号过滤电路的第二端。

本申请提供的供电设备包括：第一输出端，用于耦接外部同轴线，并通过同轴线连接至受电设备；第一数据信号过滤电路，其第一端耦接第一输出端，用于过滤数据信号；第一电源信号过滤电路，其第一端耦接第一输出端，用于过滤电源信号；电源信号输入端，耦接第一数据信号过滤电路的第二端；第一开关，设置于第一输出端和电源信号输入端之间的通路上；设备检测单元，耦接第一输出端和第一开关，用于检测是否接收到数据信号，并在未检测到数据信号时，检测受电设备是否满足要求，若满足要求，则控制第一开关导通，以对受电设备进行供电。通过上述方式，能够通过检测受电设备是否满足要求来进行电源的提供，使得对受电设备的上电更为可靠，不会对设备造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。其中：

图1是本申请实施例提供的供电系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的供电设备的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的供电设备的另一结构示意图；

图4是本申请实施例提供的数据信号检测电路的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的电阻检测电路的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的电容检测电路的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的负载检测电路的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的数据处理单元的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的受电设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1是本申请实施例提供的供电系统的结构示意图，该供电系统100包括受电设备10、供电设备20以及耦接受电设备10和供电设备20的同轴线30。

其中，该同轴线30将电源信号和数据信号进行耦合传输，即供电设备20可以通过该同轴线30对受电设备10进行供电，受电设备10可以将数据信号从同轴线30传输给供电设备20。

同轴供电(Power Over Coaxia，POC)方案是将电源信号与数据信号耦合在同一根同轴线缆上进行传输的技术，其主要目的在于减少布线成本，提高安装的便捷性和安全性，使前端设备和后端设备之间只连接一根同轴线即可正常工作。

可选地，该受电设备10可以是POC设备，即支持POC方案的前端机。在一种应用场景中，该受电设备10通过同轴线进行数据信号和电源信号的传输；在另一种应用场景中，该受电设备10仅仅通过同轴线进行数据信号传输，而通过一适配器连接额外的电源进行供电。

可选地，该受电设备10可以是非POC设备，即不支持POC方案的前端机。在使用过程中，该受电设备10仅仅能够通过同轴线进行数据信号的传输，并通过另一接口连接电源。

如图2所示，图2是本申请实施例提供的供电设备的结构示意图，该供电设备20包括电源信号输入端21、第一输出端22、第一数据信号过滤电路23、第一电源信号过滤电路24、第一开关25以及设备检测单元26。

其中，电源信号输入端21耦接外部电源(图2未示)，第一输出端22用于耦接外部同轴线(图2未示)，并通过同轴线连接至受电设备(图2未示)；第一数据信号过滤电路23的第一端耦接第一输出端22，用于过滤数据信号；第一电源信号过滤电路24第一端耦接第一输出端22，用于过滤电源信号；第一开关25设置于第一输出端22和电源信号输入端21之间的通路上，在第一开关25导通时，外部电源通过导电路径对受电设备10进行供电。设备检测单元26耦接第一输出端22、第一电源信号过滤电路24的第二端和第一开关25，用于检测是否接收到数据信号，并在未检测到数据信号时，检测受电设备10是否满足要求，若满足要求，则控制第一开关25导通，以对受电设备10进行供电。

可选地，在本实施例的图示中，按照电源信号输入端21、电阻R0、第一开关25、第一数据信号过滤电路23、第一输出端22的顺序依次串联。其中的电阻R0主要起到分压保护作用。

可以理解的，电容对直流信号表现高阻，电感对直流信号表现低阻，同时，电容对交流信号表现低阻，电感对交流信号表现高阻，因此，可以采用电容和电感来进行信号的隔离过滤。

可选地，该第一数据信号过滤电路23包括电感L0，电感L0的一端耦接第一输出端22，其另一端耦接第一开关25。

可选地，该第一电源信号过滤电路24包括电容C0，电容C0的一端耦接第一输出端22，其另一端耦接设备检测单元26。

通过上述的方式，虽然同轴线能够同时传输电源信号和数据信号，但电感L0起到阻隔交流的作用，电容C0起到阻隔直流的作用，能够对两种信号分别进行处理。

可选地，该第一开关25包括开关S1，该开关S1包括一控制端，该控制端接收控制信号以控制开关S1的导通和断开。例如，该开关S1可以是场效应管，如N型场效应管，当设备检测单元26发送一高电平时，开关S1导通，当设备检测单元26发送一低电平时，开关S1断开。

在另一实施例中，该供电设备20还包括负载检测单元27，负载检测单元27用于检测受电设备10的负载是否断开，若是，则控制第一开关25断开。

在另一实施例中，该供电设备20还包括数据处理单元28，用于对接收的数据信号进行处理。

如图3所示，图3是本申请实施例提供的供电设备的另一结构示意图，该供电设备20包括电源信号输入端21、第一输出端22、第一数据信号过滤电路23、第一电源信号过滤电路24、第一开关25以及设备检测单元26。

其中，该设备检测单元26包括数据信号检测电路261、电阻检测电路262和电容检测电路263。

其中，数据信号检测电路261耦接第一电源信号过滤电路24的第二端，用于检测是否接收到数据信号；电阻检测电路262耦接数据信号检测电路261、第一输出端22和第一开关25，用于在数据信号检测电路261未接收到数据信号时，检测受电设备10的电阻特征是否满足第一设定要求；电容检测电路263耦接电阻检测电路262、第一输出端22和第一开关25，用于在受电设备10的电阻特征满足第一设定要求时，检测受电设备10的电容特性是否满足第二设定要求，若满足，则控制第一开关25导通，以对受电设备10进行供电。

可选地，在另一实施例中，可以去除数据信号检测电路26，而只采用电阻检测电路262和电容检测电路263来进行检测，以判断受电设备10是否满足要求。

参阅图4，图4是本申请实施例提供的数据信号检测电路的结构示意图，该数据信号检测电路261包括第一电容2611、第一迟滞比较器2612和第一处理子电路2613。

其中，第一电容2611的第一端耦接第一电源信号过滤电路24的第二端；第一迟滞比较器2612的正向输入端耦接第一电容2611的第二端，其反向输入端用于输入第一参考电压Vref1；第一处理子电路2613耦接第一迟滞比较器2612的输出端，用于获取第一迟滞比较器2612输出的脉冲信号，并得到脉冲信号的脉冲宽度和脉冲频率，基于脉冲信号的脉冲宽度和脉冲频率，判断是否接收到数据信号。

具体地，电容C1主要为了实现AC耦合(交流耦合)，重置迟滞比较器比较器COMP1输入端的直流电平。在受电设备10接入后，迟滞比较器COMP1会提取出接收到的脉冲信号，通过第一处理电路2613得出脉冲宽度与脉冲频率。

可选地，这里以该数据信号为视频信号为例，由于视频信号的同步头脉冲宽度与频率在每种制式下都是固定的，只需要通过查表的方式就可以得出脉冲信号是否在预设的范围内，为视频同步头信号。如果检测到接收到的信号为同步头信号，即说明有视频信号输入，反之则说明无视频输入或视频丢失。

在具体的实施过程中，该检测过程主要是为了区分受电设备10是否为已上电的POC机或已上电的非POC机。

在一种情况下，若受电设备10为已上电的非POC机，虽然采用后面的电阻检测和电容检测也能识别，但是速度较慢。

在另一种情况下，若受电设备10为已上电的POC机，直接采用电阻检测和电容检测可能会识别为POC机，然后导致供电设备20输出供电，但是此时受电设备10已经上电，这样就会造成设备损坏。

因此，数据信号检测电路261对有无数据信号的检测是为了快速区分受电设备10是否已上电，而后续进一步的电阻检测以及电容检测是为了区分受电设备10是否为POC机，即是否支持同轴供电。

参阅图5，图5是本申请实施例提供的电阻检测电路的结构示意图，该电阻检测电路262包括第二开关2621、电压产生子电路2622、电流采样子电路2623、第一电阻2624和第二处理子电路2625。

其中，第二开关2621其第一端耦接第一输出端22，用于在数据信号检测电路261未接收到数据信号时导通；电压产生子电路2622耦接第二开关2621的第二端，用于在第二开关2621导通时，为受电设备10提供设定电压；电流采样子电路2623耦接第二开关2621的第二端，用于在第二开关2621导通时，对第一输出端22的电流进行采样得到采样电流；第一电阻2624耦接电流采样子电路2623，以使采样电流通过第一电阻2621；第二处理子电路2625用于基于第一电阻2624两端的电压和采样电流，以检测受电设备10的电阻特征，并判断受电设备10的电阻特征是否满足第一设定要求。

可选地，该第二处理子电路2625可以是ADC(模数转换)与数字处理电路。

当电阻检测电路262开始工作，开关S2导通，首先电压产生子电路2622输出电压V1加在第一输出端22，此时V1通过同轴线接到受电设备10，加在受电设备10的到地阻抗上产生电流I1，I1通过电流采样子电路2623(如镜像电流源电路等)采样出等值的电流流入电阻R1产生Vc2_1。将V1与Vc2_1电压分别接入第二处理子电路2625，由于R1是已知电阻，即可以通过第二处理子电路2625量化得出V1与I1的码字。然后电压产生电路输出Vc1_2，采用同样的方法产生电压V2加在第一输出端22，产生电流I2，得到V2与I2的码字。故而可以得到受电设备10的阻抗特性为

标准的POC机到地阻抗Rpoc是一个固定的值，如果电阻R不在Rpoc的阈值内，则说明受电设备10为非POC机，保持S1断开，不为受电设备10供电，同时断开开关S2，退出电阻检测，延时一段时间后可以进行下一轮的上电数据信号检测。如果电阻R在Rpoc的阈值内，则进行下一步的电容检测。

需要注意的是，在理想情况下通过一次检测电压电流的方式就可以得出受电设备10的阻抗特性，如

但是由于电流采样子电路2023造成的电流失调或者第二处理子电路2625本身存在的失调等会导致实际量化的电压电流存在误差ΔV和ΔI，计算出的受电设备10阻抗为

与实际阻抗存在着一定的偏差，可能会造成电阻识别错误，通过两点或多点检测的方法就可以很好的消除这些固定失调，如

从而使得电阻检测更为可靠。

参阅图6，图6是本申请实施例提供的电容检测电路的结构示意图，该电容检测电路263包括第三开关2631、放电子电路2632和第三处理子电路2633。

其中，第三开关2631的第一端耦接第一输出端22，用于在受电设备10的电阻特征不满足第一设定要求时导通；放电子电路2632耦接第三开关2631的第二端，用于对第一输出端22进行放电；第三处理子电路2633耦接第三开关2631的第二端，用于在第一输出端22进行放电时，检测受电设备10的电容特征，并判断受电设备10的电容特征是否满足第二设定要求。

当电阻检测满足要求后，导通开关S3，开始进行电容检测，数字控制开关N1导通，第一输出端22开始通过恒定电流ID2对地放电，放电开始时，第三处理子电路2633测量第一输出端22电压V2，当放电持续一个固定的时间t后，通过第三处理子电路2633测量第一输出端22电压V3，故而可以得到

然后即可以通过第三处理子电路2633判定受电设备10的电容特性是否在Cpoc1预设的阈值内，如果电容C在Cpoc1的阈值内，控制开关S1导通为受电设备10供电，S2、S3断开并退出检测阶段；如果电容C不在Cpoc1的阈值内，则说明受电设备10为非POC机，保持S1断开，不为受电设备10供电，同时断开开关S3，退出电容检测，延时一段时间后进行下一轮的上电数据信号检测。

参阅图7，图7是本申请实施例提供的负载检测电路的结构示意图，该负载检测电路27包括第二迟滞比较器271和第四处理子电路272。

其中，第二迟滞比较器271的正向输入端耦接电源信号输入端21，其反向输入端用于输入第二参考电压Vref2；第四处理子电路272耦接第二迟滞比较器271的输出端，用于根据第二迟滞比较器271的输出信号控制第一开关25的导通和断开。

在系统正常工作后，经常会有负载断开的情况发生。本实施例对由供电设备20供电的POC机负载断开与自接适配器的非POC机负载断开两种情况分别进行识别检测。

正常工作的POC机(在上电阶段已经识别明确受电设备10为POC机)在发生负载断开的时候，通过MPS(Maintain Power Signature，维持功率特征)功能进行负载断开识别。

正常工作的非POC机在发生负载断开的时候，通过数据信号检测电路261的数据信号丢失进行负载断开识别。

需要注意的是，在理想情况下正常工作的POC机在负载断开的时候也可以通过数据信号检测电路进行负载断开识别，但是在受电设备10功率发生较大变化时，电源信号会因为功率变化发生较大波动，导致数据信号会跟随电源信号发生较大波动，这样就会造成数据信号检测误识别数据丢失，从而误判受电设备10断开，故对于正常工作的POC机需要通过MPS进行负载断开检测，保证其可靠性。

具体地，如果在检测阶段检测到有数据信号，即受电设备10为自接适配器的POC机或非POC机。在正常工作的时候如果发生负载断开，此时数据信号检测电路261会发现检测到的脉冲信号宽度或脉冲信号频率不符合数据信号特征，即会发送数据丢失的信号，认为发生负载断开，进行新的一轮检测过程。

具体地，如果在检测阶段检测结果为受电设备10接入为未上电的POC机，此时在供电设备20为POC供电工作的阶段发生负载断开，则通过负载检测电路27进行断开检测。

结合图3，第二迟滞比较器271的正向输入端耦接在电阻R0和开关S1之间，当供电设备20正在为POC机进行供电的时候，POC机会消耗一定的功耗，供电电流在电阻R0上产生一定的压差，衡量所有POC机功耗的最小值，给定电阻R0和开关S1之间的点电压一个固定的阈值Vref2。当供电设备20正常为POC机进行供电的时候，该点电压一直会小于Vref2，COMP2输出低电平。当带电负载断开发生的时候，不再有POC机消耗电流，电阻R0上的压差减小，该点电压升高，当该点电压升高到大于Vref2的时候，COMP2输出高电平，当此高电平持续一个设定的时间后，此时即认为负载断开发生，系统会控制开关S1断开，不再为受电设备10供电，延时一段时间后进行下一轮上电数据信号检测。

参阅图8，图8是本申请实施例提供的数据处理单元的结构示意图，该数据处理单元28包括第二电容281、第二电阻282和数据处理电路283。

其中，第二电容281的第一端耦接第一电源信号过滤电路24的第二端；第二电阻282的第一端耦接第一电源信号过滤电路24的第二端，其第二端接地；数据处理电路283耦接第二电容281的第二端，用于对接收的数据信号进行处理。

可选地，该受电设备10可以是视频监控设备，POC机为POC相机，数据信号为视频数据信号。当供电设备20为受电设备10供电时(即S1导通)，由于电感电容以及视频帧频的影响，在供电设备为POC相机供电时，视频信号会发生一定衰减且会随功率变化发生信号整体波动，需要对视频信号进行视频补偿与波动检测滤波，使其恢复到与相机输出相同的信号质量，需要注意的是此时需要导通N2，连接R2进行阻抗匹配。

结合图2，在第一输出端22和数据处理单元的输出端之间还设置有开关S0，在已上电的非POC相机或非POC相机与供电设备20相接的时候，由于S1保持断开状态，视频信号不会受到POC系统的影响，视频处理电路选择导通S0，断开N2(无需阻抗匹配)即可以实现POC系统的旁路，不会影响视频质量。电容C2的作用主要用来实现AC耦合，使得电路可以正常工作。

参阅图9，图9是本申请实施例提供的受电设备的结构示意图，该受电设备10包括前端设备11、第二输出12端、第二数据信号过滤电路13、第二电源信号过滤电路14、第四开关15、第三电阻16、开关控制电路17。

其中，第二输出端12用于耦接同轴线；第二数据信号过滤电路13的第一端耦接前端设备11，其第二端耦接第二输出端12；第二电源信号过滤电路14的第一端耦接前端设备11，其第二端耦接第二输出端12；第四开关15的第一端耦接第二数据信号过滤电路13的第一端；第三电阻16的第一端耦接第四开关15的第二端，其第二端接地；开关控制电路17的第一端耦接第四开关15的控制端，其第二端耦接第二数据信号过滤电路13的第二端。

可以看到受电设备10(POC机)包括Rpoc、Lpoc1、Cpoc1。由于电容对直流信号表现高阻，电感对直流信号表现低阻，POC机的阻抗特性主要就是Rpoc的阻值；由于普通的非POC机无Cpoc1的电容，或仅10uF以内的电容，而POC方案中Cpoc1的电容一般在100uF以上，故Cpoc1的电容值就是POC机的电容特性的主要表现。如图9示中POC机的S4开关，在供电设备20不为受电设备10供电时控制S4开关导通，从而保证在检测阶段POC机的阻抗特性；当供电设备20为受电设备10供电时控制S4开关断开，从而保证在供电后不会在Rpoc电阻上消耗无用的功耗。

需要注意的是S4开关的存在是为了优化设备的功耗性能，在不考虑设备功耗的情况下，可以去掉开关S4，使得Rpoc一直接在负载端以作为POC机的特征电阻。

下面结合上述的图1-图9，以该受电设备10为POC相机(视频监控设备)为例，对本申请的电路工作流程进行介绍：

上电开始首先进行视频检测，判定是否有视频信号：

a，如果有视频信号说明受电设备10为已上电的POC相机或非POC相机，此时控制断开S1，不为前端相机供电，然后断开N2，导通S0，进行视频处理，直接短接第一输出端22与数据输出。

在系统正常工作后进行视频检测，判定是否有视频丢失：如果检测到视频未丢失，保持所有开关状态，继续进行下一阶段视频检测；如果检测到视频丢失，需要断开S0，判定负载断开。延时一段时间后进行下一轮的上电视频检测。

b，如果判定无视频信号接入，此时控制导通S2、断开N2进行电阻检测，然后判定前端的特征电阻是否在预设的阈值内：如果电阻不在预设的阈值内，则判定前端为未上电的非POC相机，延时一段时间后继续进行下一轮的上电视频检测；如果电阻在预设的阈值内，则导通S3，断开N2与S2，进行电容检测。

然后判断前端相机的电容特征是都在阈值内：如果电容不在预设的阈值内，则判定前端为未上电的非POC相机，延时一段时间后继续进行下一轮的上电视频检测；如果电容在预设的阈值内，则判定前端设备为未上电的POC相机，此时导通S1，断开S3为前端相机供电。然后断开S0，导通N2，视频处理电路对视频进行补偿与波动检测。在系统工作中进行MPS检测，判定是否有负载丢失：如果检测到功率变化超限，此时控制S1断开，判定负载断开，延时一段时间后进行下一轮的上电视频检测；如果功率变化未超限，则保持所有开关状态，继续进行下一阶段MPS检测。

需要注意的是，本申请在前端相机特征检测过程中首先进行电阻检测再进行电容检测主要是为了在电阻检测阶段可以先对Cpoc的大电容进行充电，从而在电容检测阶段可以直接对Cpoc进行放电，通过这种方式节省了整体特征检测的时间。如果在检测过程中不考虑检测时间的因素，可以先进行电容检测再进行电阻检测。

需要注意的是，在电容检测时，由于供电设备20同样存在Cpoc2的电容(Cpoc2与Cpoc1的电容值比较接近)，为保证检测受电设备10电容特性的可靠性，在加压检测电阻阶段就需要断开开关N1，这样加压V1、V2的时候只会对POC端的电容Cpoc1进行充电，因为Cpoc2无到地的通路，无法进行充电，排除了Cpoc2对电容检测结果的影响。

区别于现有技术，本实施例的优益效果如下：

1、提供了更可靠的设备上电检测机制。

本申请的实施例首先采用数据信号检测电路检测出已经上电的POC与非POC机，然后采用了两点式电阻检测方法检测前端机的阻抗特性，电阻检测通过后再通过电容检测检测前端机的电容特性，电容检测通过后才确定前端接入的是未上电的POC相机，开始为设备供电。

2、提供了更可靠的负载断开检测机制。

本申请实施例对POC机正常工作中发生负载断开情况时采用MPS机制进行识别，可以精确识别前端设备是否被拔出，不受大电感与大电容的影响；对上电的POC与上电的非POC机工作中发生负载断开事件采用数据信号检测进行识别，利用数据信号同步头宽度与频率的特征来识别数据丢失，更为可靠。

本申请的实施例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，本申请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全部或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)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式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。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是根据本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种供电设备，其特征在于，包括：

第一输出端，用于耦接外部同轴线，并通过所述同轴线连接至受电设备；其中，所述同轴线用于将电源信号和数据信号进行耦合传输；

第一数据信号过滤电路，其第一端耦接所述第一输出端，用于过滤数据信号；

第一电源信号过滤电路，其第一端耦接所述第一输出端，用于过滤电源信号；

电源信号输入端，耦接所述第一数据信号过滤电路的第二端；

第一开关，设置于所述第一输出端和所述电源信号输入端之间的通路上；

设备检测单元，耦接所述第一输出端、所述第一电源信号过滤电路的第二端和所述第一开关，用于检测是否接收到数据信号，并在未检测到数据信号时，检测所述受电设备是否满足要求，若满足要求，则控制所述第一开关导通，以对所述受电设备进行供电；

所述设备检测单元包括：

数据信号检测电路，耦接所述第一电源信号过滤电路的第二端，用于检测是否接收到数据信号；

电阻检测电路，耦接所述数据信号检测电路和所述第一输出端，用于在所述数据信号检测电路未接收到数据信号时，检测所述受电设备的电阻特征是否满足第一设定要求；

电容检测电路，耦接所述电阻检测电路、所述第一输出端和所述第一开关，用于在所述受电设备的电阻特征满足所述第一设定要求时，检测所述受电设备的电容特性是否满足第二设定要求，若满足，则控制所述第一开关导通，以对所述受电设备进行供电。

2.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，

所述数据信号检测电路包括：

第一电容，其第一端耦接所述第一电源信号过滤电路的第二端；

第一迟滞比较器，其正向输入端耦接所述第一电容的第二端，其反向输入端用于输入第一参考电压；

第一处理子电路，耦接所述第一迟滞比较器的输出端，用于获取所述第一迟滞比较器输出的脉冲信号，并得到所述脉冲信号的脉冲宽度和脉冲频率，并基于所述脉冲信号的脉冲宽度和脉冲频率，判断是否接收到数据信号。

3.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，

所述电阻检测电路包括：

第二开关，其第一端耦接所述第一输出端，用于在所述数据信号检测电路未接收到数据信号时导通；

电压产生子电路，耦接所述第二开关的第二端，用于在所述第二开关导通时，为所述受电设备提供设定电压；

电流采样子电路，耦接所述第二开关的第二端，用于在所述第二开关导通时，对所述第一输出端的电流进行采样得到采样电流；

第一电阻，耦接所述电流采样子电路，以使所述采样电流通过所述第一电阻；

第二处理子电路，用于基于所述第一电阻两端的电压和所述采样电流，以检测所述受电设备的电阻特征，并判断所述受电设备的电阻特征是否满足第一设定要求。

4.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，

所述电容检测电路包括：

第三开关，其第一端耦接所述第一输出端，用于在所述受电设备的电阻特征不满足所述第一设定要求时导通；

放电子电路，耦接所述第三开关的第二端，用于对所述第一输出端进行放电；

第三处理子电路，耦接所述第三开关的第二端，用于在所述第一输出端进行放电时，检测所述受电设备的电容特征，并判断所述受电设备的电容特征是否满足第二设定要求。

5.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，

所述供电设备还包括：

负载检测单元，用于检测所述受电设备的负载是否断开，若是，则控制所述第一开关断开。

6.根据权利要求5所述的供电设备，其特征在于，

所述负载检测单元包括：

第二迟滞比较器，其正向输入端耦接所述电源信号输入端，其反向输入端用于输入第二参考电压；

第四处理子电路，耦接所述第二迟滞比较器的输出端，用于根据所述第二迟滞比较器的输出信号控制所述第一开关的导通和断开。

7.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，

所述供电设备还包括数据处理单元，所述数据处理单元包括：

第二电容，其第一端耦接所述第一电源信号过滤电路的第二端；

第二电阻，其第一端耦接所述第一电源信号过滤电路的第二端，其第二端接地；

数据处理电路，耦接所述第二电容的第二端，用于对接收的数据信号进行处理。

8.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括供电设备、受电设备、以及耦接所述供电设备和所述受电设备的同轴线，所述同轴线用于将电源信号和数据信号进行耦合传输；

其中，所述供电设备是如权利要求1-7任一项所述的供电设备。

9.根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，

所述受电设备包括：

前端设备；

第二输出端，用于耦接所述同轴线；

第二数据信号过滤电路，其第一端耦接所述前端设备，其第二端耦接所述第二输出端；

第二电源信号过滤电路，其第一端耦接所述前端设备，其第二端耦接所述第二输出端；

第四开关，其第一端耦接所述第二数据信号过滤电路的第一端；

第三电阻，其第一端耦接所述第四开关的第二端，其第二端接地；

开关控制电路，其第一端耦接所述第四开关的控制端，其第二端耦接所述第二数据信号过滤电路的第二端。

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