CN110543227A - 一种轨道交通服务器掉电保护方法及装置 - Google Patents

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胡俊普
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Abstract

本发明提供了一种轨道交通服务器掉电保护方法和装置，其中方法包括：获取电源输入状态；根据电源输入状态控制后备电源主控模式，后备电源包括超级电容模组；所述根据电源输入状态控制后备电源主控模式。通过直接监控输入电压来监控硬中断，同时通过设置电压门限值比较输入电压是否小于门限值来监控软中断，软中断与硬中断协同，增加容错率，实现对硬盘的掉电保护。

Description

一种轨道交通服务器掉电保护方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及轨道交通服务器掉电保护方法及装置。
背景技术
目前，轨道交通车载服务器使用环境复杂，供电网络存在一定波动，在列车维护检修时这种情况更甚，因此车载服务器频繁通断电势必会对主板及工业固态硬盘的读写造成数据丢失，严重会导致损坏，系统崩溃。
固态硬盘区别于机械硬盘的磁存储方式，磁存储需要扫描磁头和旋转磁盘配合，而固态硬盘是将磁存储方式改成了集成电路存储，这种存储方式抗振动冲击、耐高低温、耐湿热。比机械硬盘更适用于复杂环境场合。固态硬盘最小存储介质是浮栅晶体管，对应着1bit存储单元，通过往晶体管的栅极注入一定数量电子，可实现此晶体管的导通与截止状态，对应0/1等不同的数据。因此，固态硬盘的数据处理需要进行加电，出于闪存先擦除后写入的特性以及磨损均衡等因素影响，固态硬盘内部会有一张地址表(LBA)与数据实际存储地址表(PBA)之间联系的转换表FTL(Flash Translation Layer)，异常断电即导致FTL映射表损坏，一旦该映射表损坏，会导致固态硬盘变砖。正常设备在遇到突然的电压波动或者断电会出现两种情况。第一种情况是数据丢失，硬盘还在缓存区的数据在遇到突然断电的情况下会丢失；第二种情况是硬盘正在进行写操作，如果突然断电，很大可能导致固态硬盘掉盘。轻则个别位置无法读写，重则完全损坏。
目前，UPS不间断电源可实现掉电保护的作用，但UPS电池若应用于轨道交通服务器中，不能通过安全要求条件。带断电保护的固态硬盘价格昂贵，且内部电容使用寿命有限，不适合轨道交通服务器批量生产制造，维护成本高。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种轨道交通服务器掉电保护方法及装置，通过直接监控输入电压参数来监控硬中断，同时通过设置门限电压比较输入电压与门限电压的差来监控软中断，软中断与硬中断协同，增加容错率，实现对硬盘的掉电保护。。
本发明实施例提供了一种轨道交通服务器掉电保护方法，包括：
获取电源输入状态；
根据电源输入状态控制后备电源主控模式，后备电源包括超级电容模组；
所述根据电源输入状态控制后备电源主控模式包括，若电源输入状态中断，则控制后备电源启动升压模式放电，为用电设备提供电源；若电源输入状态正常，则控制后备电源启动降压模式充电，为后备电源充电。
可选的，还包括：
设置输入电压门限值和采样周期；
根据采样周期获取输入电压值并与设置的门限值比较；
根据比较结果反馈电源输入状态：若输入的电压值小于门限值，则反馈电源输入状态中断；若输入的电压值不小于门限值，则反馈电源输入状态正常。
可选的，当电源输入状态中断，分别控制各用电设备的供电状态。
可选的，当电源输入状态中断时，控制后备电源为主板和硬盘供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
可选的，当电源输入状态正常时，控制启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除。
可选的，还包括：获取超级电容的容量。
本发明实施例还提供了一种轨道交通服务器掉电保护装置，包括：
后备电源，包括超级电容模组；
获取模块，用于获取电源输入状态；
控制模块，用于根据电源输入状态控制后备电源主控模式，若电源输入状态中断，则控制后备电源启动升压模式放电，为硬盘提供电源；若电源输入状态正常，则控制后备电源启动降压模式充电，为后备电源充电。
可选的，还包括协同控制模块，所述协同控制模块包括：
设置单元，用于设置输入电压门限值和采样周期；
获取单元，用于根据采样周期获取输入电压值；
比较单元，用于将输入电压值与设置的门限值比较；
第一控制单元，用于根据比较结果反馈电源输入状态：若输入的电压值小于门限值，则反馈电源输入状态中断；若输入的电压值不小于门限值，则反馈电源输入状态正常。
可选的，包括第二控制单元，用于分别控制各用电设备的供电状态。
可选的，第二控制单元包括分控单元，用于当电源输入状态中断时，控制后备电源为主板和硬盘供电，切断其他用电设备的供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
可选的，还包括第三控制单元，用于在电源输入状态正常时，控制启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除。
可选的，获取单元还用于获取超级电容的容量。
发明点及有益效果：
本发明的目的是为了解决轨道交通服务器异常断电固态硬盘的保护问题，提供了一种低成本，有效的硬件和软件保护装置。
本发明提出的保护方法相比带有掉电保护的固态硬盘具有下列优点：
1.采用超级电容模组作为后备电源，超级电容稳定，绝对安全可靠；
2.由超级电容组成的后备电源持续给主板及硬盘供电，保证一段时间内不会跌落至主板和硬盘停止工作的电压值；
3.通过主板CPU外接简单的硬件电路装置完成固态硬盘保护，成本低适合批量制造；
4.针对先擦除后写入的特点，利用操作系统提供的一种TRIM机制，执行擦除空闲数据的操作，优化TRIM机制，在特定时间点执行擦除操作，可以大大提高写入效率。
5.通过直接监控输入电压来监控硬中断，同时通过设置电压门限值比较输入电压是否小于门限值来监控软中断，软中断与硬中断协同，增加容错率，实现对硬盘的掉电保护。
6.可单独控制各用电设备的供电，针对单独需要保护的设备单独供电，并关闭其他无用设备的供电，以延长单独需要保护的设备的供电时间。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的轨道交通服务器掉电保护方法的流程图；
图2示出了根据本发明一实施例的轨道交通服务器掉电保护方法中软中断协同方法的流程图；
图3示出了根据本发明一实施例的轨道交通服务器掉电保护装置的示意图；
图4示出了根据本发明具体实施例1的轨道交通服务器掉电保护装置的电路图；
图5示出了根据本发明具体实施例中的轨道交通服务器掉电保护方法的实施流程图。
图6示出了根据本发明具体实施例2的轨道交通服务器掉电保护装置的电路图。
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实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，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，都属于本发明实施例保护的范围。
本申请实施例的一种轨道交通服务器掉电保护方法，如图1所示，包括：
步骤1，获取电源输入状态；
具体的，采用市售电源控制芯片，例如可采用LTC3350芯片或LTC4041芯片。可利用服务器主板CPU、后备电源主控芯片通过简单的硬件电路完成，主控芯片连接电源输入状态-检测硬中断信号，电源连接芯片的电压输入端，GPIO连接芯片掉电中断输出端(硬中断信号)，主板CPU可通过GPIO读取此硬中断信号，当电源正常供电，GPIO读取硬中断信号为1，则电源输入状态为正常；当电源供电异常，GPIO读取硬中断信号为0，则电源输入状态为中断；
步骤2，根据电源输入状态控制后备电源主控模式，后备电源包括超级电容模组；根据电源输入状态控制后备电源主控模式包括，若电源输入状态中断，则控制后备电源启动升压模式放电，为用电设备提供电源；若电源输入状态正常，则控制后备电源启动降压模式充电，为后备电源充电。后备电源的启动可通过场效应管开关实现。
用电设备包括主板、硬盘、网口芯片等。
具体的，以超级电容为基础与芯片连接作为后备电源。供电正常时，GPIO读取的硬中断信号为1，则主控芯片不启动后备电源，系统通过电源提供的电压给用电设备如主板和固态硬盘供电，此时后备电源处于降压模式，通过电源给超级电容充电；当供电异常时，GPIO读取的硬中断信号为0，电源输入跳变，触发后备电源装置主控中断，主控芯片控制后备电源启动升压模式，切换为由超级电容组成的后备电源持续给用电设备供电，例如给主板及硬盘供电，保证一段时间内不会跌落至主板和硬盘停止工作的电压值，保护硬盘，并使硬盘完成缓存数据的写入。
系统断电时切换后备电源给主板和硬盘供电，主板CPU通过GPIO读取到硬中断信号，并给主板发送指令，可将缓存数据写入，然后关闭写操作，既能保护硬盘又能保护数据，避免硬盘破坏和数据丢失。
具体的，控制超级电容恒流充电，恒压放电，控制电路是双向的，充电过程是降压模式，放电过程使升压模式。
优选的实施例中，还可增加软中断协同的方式，如图2所示，进一步提高系统容错率，软中断的方法包括：
步骤11，设置输入电压门限值和采样周期；
其中门限值的设置，可利用主控芯片中的一个中断触发设定引脚通过连接分压电阻并设置一个门限值，作为报警门限，同时设置CPU的采样周期，让IIC总线不断读取输入电压值。
步骤21，根据采样周期获取输入电压值并与设置的门限值比较；
根据采样周期读取输入电压值，并将该电压值与设置的门限值比较，当电压值低于门限值时，发出报警，触发中断，电源输入状态中断，GPIO就会读取到低电平0；当电压值大于门限值时，电源输入状态正常，GPIO就会读取到高电平1。
步骤31，根据比较结果反馈电源输入状态：若输入的电压值小于门限值，则反馈电源输入状态中断；若输入的电压值不小于门限值，则反馈电源输入状态正常。
后备电源主控芯片可提供IIC总线监控输入电压、超级电容容量等参数，当电压值大于门限值时，反馈电源输入状态正常，GPIO就会读取到高电平1；此时电源供电正常；
当电压值低于门限值时，发出报警，触发中断，反馈电源输入状态中断，GPIO就会读取到低电平0，则说明电源供电异常，需要启动后备电源为用电设备如主板和硬盘提供电源，让硬盘继续完成缓存数据的写入，起到保护硬盘和数据的作用。
也就是说，CPU可通过GPIO直接读取输入电压状态，也可通过触发软中断的方式监测到输入电压的异常，二者皆可触发对用电设备进行后备电源供电保护。软中断与硬中断协同，增加了容错率；提高了系统的可靠性。
当输入电压值低于设置的门限值时或电源输入状态中断时，即只要GPIO读取到低电平0，就会切换供电模式，控制后备电源为用电设备供电，起到保护硬盘的作用。
此外，还可以在当电源输入状态中断时，分别控制各用电设备的供电状态。
针对单独特殊的保护电路，在接收到断电电源输入状态中断信号后，关闭不需要保护的其他用电设备的方式，能增加受保护对象的供电时长。因此，为了增加硬盘的供电时间，还可控制关闭后备电源对其它用电设备如网口芯片等的供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
当然，也可只给硬盘供电，不需要保护的设备都可以关闭，这样，虽然数据可能丢失，但是硬盘受到了保护。
针对各用电设备的单独用电控制，可在主控芯片上预留端口开关，通过软件控制开关通断来实现控制。也可以采用电路中增加MOS开关的方式同步控制。
针对先擦除后写入的特点，利用操作系统提供的TRIM机制，执行擦除空闲数据的操作，优化TRIM机制，在特定时间点执行擦除操作，可以大大提高写入效率。因此，在电源输入状态正常时，启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除，保证进入中断写保护时提高效率。
另外，后备电源控制芯片还可以读取电容容量的参数，以监控后备电源在给硬盘供电时的状态。还可以通过充电完成后的电容容量参数监控超级电容的状态是否正常。
后备电源主控提供IIC总线监控输入电压、超级电容容量等参数，主板可通过IIC总线实时读取，也可通过触发软中断的方式对硬盘进行保护，与硬中断协同，增加容错率。
本发明另一实施例提供的一种轨道交通服务器掉电保护装置，如图3所示，包括：
后备电源1，包括超级电容模组；可根据服务器实际用电参数进行配置，与控制模块连接由控制模块控制。
获取模块2，用于获取电源输入状态；与电源输入端连接，可实时监测电源输入状态是否正常。
控制模块3，用于根据电源输入状态控制后备电源主控模式，若电源输入状态中断，则控制后备电源1启动升压模式放电，为硬盘提供电源；若电源输入状态正常，则控制后备电源1启动降压模式充电，为后备电源1充电。
获取模块2和控制模块3可由电源控制芯片连接简单硬件电路实现，也就是实施例中所说的后备电源1主控芯片，控制模块3可根据获取模块2读取的硬中断信号控制是否切换后备电源1供电模式。后备电源1的启动可通过场效应管开关实现。控制芯片中的一个输入端连接电源输入端，一个可反馈电源输入端状态的输出端连接服务器主板CPU的GPIO端，这样，GPIO就可以获取到电源输入状态，即硬中断信号。
具体的，以超级电容为基础作为后备电源1，也接入到主控芯片中。电源供电正常时，GPIO读取的硬中断信号为1，则主控芯片不启动后备电源1，系统通过电源提供的电压给用电设备如主板和固态硬盘供电，此时后备电源1处于降压模式，通过电源给超级电容充电；当供电异常时，GPIO读取的硬中断信号为0，电源输入跳变，触发后备电源1装置主控中断，主控芯片控制后备电源1启动升压模式，切换为由超级电容组成的后备电源1持续给用电设备供电，例如给主板及硬盘供电，保证一段时间内不会跌落至主板和硬盘停止工作的电压值，保护硬盘，并使硬盘完成缓存数据的写入。后备电源的切换开关可由芯片的MOS管驱动端驱动MOS管通断来完成。
系统断电时切换后备电源1给主板和硬盘供电，主板CPU通过GPIO读取到硬中断信号，并给主板发送指令，可将缓存数据写入，然后关闭写操作，既能保护硬盘又能保护数据，避免硬盘破坏和数据丢失。
具体的，控制超级电容恒流充电，恒压放电，控制电路是双向的，充电过程是降压模式，放电过程使升压模式。
在优选的实施例中，还包括协同控制模块，协同控制模块包括：
设置单元，用于设置输入电压门限值和采样周期；
获取单元，用于根据采样周期获取输入电压值；
比较单元，用于将输入电压值与设置的门限值比较；可用比较器来实现。
第一控制单元，用于根据比较结果反馈电源输入状态：若输入的电压值小于门限值，则反馈电源输入状态中断；若输入的电压值不小于门限值，则反馈电源输入状态正常。
协同控制模块为软中断触发，通过分压电阻电路单元接入主控芯片的另一输入端，并设置电压门限值和采样周期。其中，分压电阻电路单元可采用不同的连接方式完成，以能实现分压功能为目的。
其中门限值的设置，可作为报警门限，同时设置CPU的采样周期，让IIC总线不断读取输入电压值。
根据采样周期读取输入电压值，并将该电压值与设置的门限值比较，当电压值低于门限值时，发出报警，触发中断，电源输入状态中断，GPIO就会读取到低电平0；当电压值大于门限值时，电源输入状态正常，GPIO就会读取到高电平1。
后备电源1主控芯片可提供IIC总线监控输入电压、超级电容容量等参数，当电压值大于门限值时，反馈电源输入状态正常，GPIO就会读取到高电平1；此时电源供电正常；
当电压值低于门限值时，发出报警，触发中断，反馈电源输入状态中断，GPIO就会读取到低电平0，则说明电源供电异常，需要启动后备电源1为用电设备如主板和硬盘提供电源，让硬盘继续完成缓存数据的写入，起到保护硬盘和数据的作用。
也就是说，CPU可通过GPIO直接读取输入电压状态，也可通过触发软中断的方式监测到输入电压的异常，二者皆可触发对用电设备进行后备电源1供电保护。软中断与硬中断协同，增加了容错率；提高了系统的可靠性。
当输入电压值低于设置的门限值时或电源输入状态中断时，即只要GPIO读取到低电平0，就会切换供电模式，控制后备电源1为用电设备供电，起到保护硬盘的作用。
在优选的实施例中，包括第二控制单元，用于分别控制各用电设备的供电状态。针对单独特殊的保护电路，在接收到断电电源输入状态中断信号后，关闭不需要保护的其他用电设备的方式，能增加受保护对象的供电时长。因此，为了增加硬盘的供电时间，还可控制关闭后备电源1对其它用电设备如网口芯片等的供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
具体的，第二控制单元包括分控单元，用于当电源输入状态中断时，控制后备电源1为主板和硬盘供电，切断其他用电设备的供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
当然，也可只给硬盘供电，不需要保护的设备都可以关闭，这样，虽然数据可能丢失，但是可保护硬盘不受损坏。
针对各用电设备的单独用电控制，可在主控芯片上预留开关，通过软件控制开关通断来实现控制。另一种实现方式也可以采用电路中增加MOS开关的方式同步控制通断。
分控单元可以针对各用电设备的单独用电控制，可在主控芯片上预留开关，通过软件控制开关通断来实现控制。
另外，还包括第三控制单元，用于在电源输入状态正常时，控制启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除。
针对先擦除后写入的特点，利用操作系统提供的TRIM机制，执行擦除空闲数据的操作，优化TRIM机制，在特定时间点执行擦除操作，可以大大提高写入效率。因此，在电源输入状态正常时，启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除，保证进入中断写保护时提高效率。
此外，获取单元还可用于获取超级电容的容量。也就是说，IIC总线可以不断的实时读取输入电压值和电容容量。以监控后备电源1在给硬盘供电时的状态。还可以通过充电完成后的电容容量参数监控超级电容的状态是否正常。
具体实施例1：
芯片和硬件电路图，请参考图4：
电路包括CPU(U2)和后备电源1主控芯片(U1)两个部分。U2使用GPIO引脚、IIC和U1连接，U2通过软件程序在GPIO引脚对U1进行读操作；通过IIC总线实时读取超级电容容量和输入电压。U1的PFI管脚是设置报警门限的管脚，通过R1和R2分压电阻设置一个门限值，当输入电压低于此门限值时触发软中断，PFO引脚被拉低，CPU会通过GPIO引脚读到一个低电平；当输入电压正常时，即输入电压高于此门限值，U1的10脚使场效应管M1截止，此时处于降压充电模式，用电设备通过电源输入供电，当输入电压异常时，即输入电压低于此门限值，M1导通，电路处于升压模式，用电设备通过C1、C2两个超级电容供电。
请参照下表中超级电容主控芯片管脚定义表。其中特别注意的是PFI管脚，这是设定芯片报警门限值的管脚。其具体公式如下：
其中R1、R2典型值在40K到1M之间，VTH值取1.17V。其他管脚功能无特殊要求，请参照表格说明，在这里不再赘述。
管脚序号 信号名称 I/O 电平类型 功能说明
1 PFI 输入 TTL 中断触发设定
2 SDA 双向 TTL IIC数据信号
3 SCL 双向 TTL IIC时钟信号
4 PFO 输出 TTL 掉电中断
5 GCAP 地 GND GND
6 CAP
7 VIN 输入 5V电源
8 GND 地 GND GND
9 VOUT 输出 5V输出
10 FET 输出 TTL GATE
具体实施例的具体流程如下，请参考图5，其步骤是：
①IIC通讯与GPIO读取中断；
②设定采样周期；
③设定报警门限；
④读取电压值与设定门限值比较；
⑤硬盘写入缓存数据，关闭写操作，保护硬盘；
⑥若GPIO读到硬中断信号，则马上进入硬盘写保护操作。
具体的软件程序处理过程为：处理器U2的GPIO口接收U1产生的中断信号，一旦接收就进入硬盘写保护状态。同时U2通过IIC与U1进行通讯，实时监测其电压值与电容容量，可远程操作，实时调整。同样通过软件设定一个门限值，将采样值与门限值进行对比，用软中断的方式实现硬盘写保护操作。
同时系统的TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除，保证进入中断写保护时提高效率。
具体实施例2：
芯片和硬件电路图，请参照图6：
电路包括CPU(U2)和后备电源1主控芯片(U1)两个部分。U2使用GPIO引脚、IIC和U1连接，U2通过软件程序在GPIO引脚对U1进行读操作；通过IIC总线实时读取超级电容容量和输入电压。U1的PFI管脚是设置报警门限的管脚，通过R1、R2、R3、R4分压电阻设置一个门限值，当输入电压低于此门限值时触发中断，PFO引脚被拉低，CPU会通过GPIO引脚读到一个低电平；当输入电压正常时，U1的10脚使场效应管M1截止，此时处于降压模式，用电设备通过电源输入供电，当输入电压异常时，M1导通，电路处于升压模式，用电设备通过C1、C2两个超级电容供电。
请参照图2所示是超级电容主控芯片管脚定义表。其中特别主意的是PFI管脚，这是设定芯片报警门限值的管脚。其具体公式如下：
其中R1、R2、R3、R4典型值在40K到1M之间，VTH值取1.17V。其他管脚功能无特殊要求，请参照表格说明，在这里不再赘述。
管脚序号 信号名称 I/O 电平类型 功能说明
1 PFI 输入 TTL 中断触发设定
2 SDA 双向 TTL IIC数据信号
3 SCL 双向 TTL IIC时钟信号
4 PFO 输出 TTL 掉电中断
5 GCAP 地 GND GND
6 CAP
7 VIN 输入 5V电源
8 GND 地 GND GND
9 VOUT 输出 5V输出
10 FET 输出 TTL GATE
嵌入式系统开机启动过程如图5。其步骤是：
①IIC通讯与GPIO读取中断；
②设定采样周期；
③设定报警门限；
④读取电压值与设定门限值比较；
⑤硬盘写入缓存数据，关闭写操作，保护硬盘；
⑥若GPIO读到硬中断信号，则马上进入硬盘写保护操作。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的基于本发明装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (12)

1.一种轨道交通服务器掉电保护方法，其特征在于，包括：
获取电源输入状态；
根据电源输入状态控制后备电源主控模式，后备电源包括超级电容模组；
所述根据电源输入状态控制后备电源主控模式包括，若电源输入状态中断，则控制后备电源启动升压模式放电，为用电设备提供电源；若电源输入状态正常，则控制后备电源启动降压模式充电，为后备电源充电。
2.根据权利要求1所述的轨道交通服务器掉电保护方法，其特征在于，还包括：设置输入电压门限值和采样周期；
根据采样周期获取输入电压值并与设置的门限值比较；
根据比较结果反馈电源输入状态：若输入的电压值小于门限值，则反馈电源输入状态中断；若输入的电压值不小于门限值，则反馈电源输入状态正常。
3.根据权利要求2所述的轨道交通服务器掉电保护方法，其特征在于，当电源输入状态中断时，分别控制各用电设备的供电状态。
4.根据权利要求3所述的轨道交通服务器掉电保护方法，其特征在于，当电源输入状态中断时，控制后备电源为主板和硬盘供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
5.根据权利要求1所述的轨道交通服务器掉电保护方法，其特征在于，当电源输入状态正常时，控制启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除。
6.根据权利要求1所述的轨道交通服务器掉电保护方法，其特征在于，还包括：获取超级电容的容量。
7.一种轨道交通服务器掉电保护装置，其特征在于，包括：
后备电源，包括超级电容模组；
获取模块，用于获取电源输入状态；
控制模块，用于根据电源输入状态控制后备电源主控模式，若电源输入状态中断，则控制后备电源启动升压模式放电，为硬盘提供电源；若电源输入状态正常，则控制后备电源启动降压模式充电，为后备电源充电。
8.根据权利要求7所述的轨道交通服务器掉电保护装置，其特征在于，还包括协同控制模块，所述协同控制模块包括：
设置单元，用于设置输入电压门限值和采样周期；
获取单元，用于根据采样周期获取输入电压值；
比较单元，用于将输入电压值与设置的门限值比较；
第一控制单元，用于根据比较结果反馈电源输入状态：若输入的电压值小于门限值，则反馈电源输入状态中断；若输入的电压值不小于门限值，则反馈电源输入状态正常。
9.根据权利要求8所述的轨道交通服务器掉电保护装置，其特征在于，包括第二控制单元，用于分别控制各用电设备的供电状态。
10.根据权利要求9所述的轨道交通服务器掉电保护装置，其特征在于，第二控制单元包括分控单元，用于当电源输入状态中断时，控制后备电源为主板和硬盘供电，切断其他用电设备的供电，并控制硬盘写入缓存数据，关闭写操作。
11.根据权利要求7所述的轨道交通服务器掉电保护装置，其特征在于，还包括第三控制单元，用于在电源输入状态正常时，控制启动TRIM机制定时对硬盘空闲数据进行擦除。
12.根据权利要求7所述的轨道交通服务器掉电保护装置，其特征在于，获取单元还用于获取超级电容的容量。
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