CN110994776A - 一种智能备电控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信基站备电的技术领域，尤其是涉及一种智能备电控制装置，包括：安装件；主控板，设置在安装件上，输入端与通信基站电源柜相连，判断输入端接入电源形式并发出执行信号；接触器，与接入通信基站的分户一一对应连接，响应于主控板的执行信号；断路器，设置在接触器上，与接入同一个接触器的分路一一对应，响应于主控板的执行信号；接线端子，与断路器一一对应，用于连接位于分路上的设备。本发明的目的是提供一种智能备电控制装置，实现5G备电单独控制，按备电时长、备电电量下电、分户以及分路电量计量，满足基站不同用电设备之间差异化的备电要求。

Description

一种智能备电控制装置
技术领域
本发明涉及通信基站备电的技术领域，尤其是涉及一种智能备电控制装置。
背景技术
通信基站正常情况下使用交流电对所接入的设备进行供电，在停电状态下，为保证设备的正常运转，启动基站内的电池组为设备供电，维持设备继续运转，电池组内电量消耗完后设备才会停止运转，通常对于2G、3G、4G的所用设备，电池组能够满足几小时的供电需求。随着通信技术的发展，5G通信开始进入建设应用阶段。5G基站的功耗是4G基站功耗的2.5-4倍，比同等条件下2G、3G、4G设备用电总量还多，因此，在交流电断电、电池组供电状态下，所能维持的供电时间有限，5G基站备电时长问题亟需解决。
为了充分挖掘现有基站备电潜能，以备电时长达标为目标，科学统筹5G基站备电部署，同时需要满足根据运营商5G业务发展的不同需求，实施差异化的5G备电方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能备电控制装置，实现5G备电单独控制，按备电时长、备电电量下电、分户以及分路电量计量，满足基站不同用电设备之间差异化的备电要求。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种智能备电控制装置，包括：
安装件；
主控板，设置在安装件上，输入端与通信基站电源柜相连，判断输入端接入电源形式并发出执行信号；
接触器，与接入通信基站的分户一一对应连接，响应于主控板的执行信号；
断路器，设置在接触器上，与接入同一个接触器的分路一一对应，响应于主控板的执行信号；
接线端子，与断路器一一对应，用于连接位于分路上的设备。
通过采用上述技术方案，安装件作为控制装置的硬件承载件，主控板是进行智能备电控制的核心控制单元，根据不同模块的相互作用，控制接触器和断路器的通断，接入基站的每一个分户设置一个接触器用于控制该分户回路的通断，接入每一个分户的不同分路设置一个断路器控制该分路回路的通断，实现对分户和分路的相互独立的控制，满足电量计量，不同分户、分路差异化备电的硬件基础。
本发明进一步设置为：所述主控板包括：
管理模块，用于配置各个分户以及各个分路的备电模式和响应参数；
供电模块，采集主控板输入端传入的电源信号，根据电源信号判断供电形式并输出供电信号；
控制处理模块，接收供电信号，根据供电信号和管理模块中的配置发出相应的执行信号；
执行模块，接收执行信号并实施执行；
存储模块，用于主控板中数据、信号、信号的存储；
通信模块，用于与FSU通信，实现存储模块数据的同步读取和对主控板的远程调控。
通过采用上述技术方案，主控板划分为不同模块，实现对分户的接触器，各分路的断路器的通断的单独控制，设置管理模块对分户和分路备电模式和参数进行独立设置，设置供电模块对电源信号实施监测，及时掌握电源供电形式，精确控制备电情况，同时设备通信模块，将控制装置通过FSU与接入动环监控系统，实现远端管理平台的远程操作。
本发明进一步设置为：所述主控板上设置有电量计量模块，所述电量计量模块单独计量流经每个断路器的电量。
通过采用上述技术方案，电量计量模块对每个分户和分路的电量进行单独计量，实现对分户和分路单独计量，实现各分路和分户差异化备电。
本发明进一步设置为：所述主控板上设置有时钟模块，所述时钟模块用于时间读取和计时。
通过采用上述技术方案，时钟模块对各数据时间进行记录，为各分路的电量计量、备电起止、备电时长提供时间计量依据。
本发明进一步设置为：所述主控板上设置有状态采集模块，所述状态采集模块用于实时采集各个接触器和断路器的通断状态并将采集数据录入存储模块。
通过采用上述技术方案，状态采集模块对各接触器和断路器进行状态监测，辅助进行各分路和分户的通断控制，同时在异常通断时能够及时上报管理平台，使值班人员及时检修，保护设备、电源和基站的正常运行。
本发明进一步设置为：所述主控板上设置有监测模块，所述监测模块用于监测安装件实时温度并将监测数据上传存储模块。
通过采用上述技术方案，监测模块监测安装件的实时温度，通过温度反应安装件目前的工作状态，避免安装件因工作温度过高而影响正常运转。
本发明进一步设置为：所述安装件上设置有指示灯，所述指示灯与接触器连通并用于表示接触器的通断。
通过采用上述技术方案，指示灯通过显示颜色的不同显示接触器的通断，使分户回路情况可视化，更便于观察。
本发明进一步设置为：所述安装件为板状或箱状结构。
通过采用上述技术方案，板状和箱状作为安装件两种结构，可以根据安装环境的不同进行相应的选择，板状嵌入式安装在机架上，箱状可悬挂式安装在机房墙壁上，多种安装方式使装置更便于安装固定。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.利用主控板上的控制处理模块配合与分户一一对应的接触器和与分路一一对应的断路器实现对分户和分路的相互独立控制，根据分户和分路的不同需求，在管理模块中设置相应的备电模式、参数，实现在备电模式下按备电时长、备电电量分户分路下电，分户分路的电量计量，差异化备电；
2.主控板状态采集模块对各个接触器和断路器的实时状态进行采集，及时掌握接触器和断路器异常通断情况，并通过设置通信模块与FSU通信，接入动环监控，实现异常及时上报，便于人员处理，保证设备和基站的正常运转；
3.安装件的不同结构设置便于根据不同基站内情况进行装置安装位置和方式的选择，指示灯的设置将各分户的通断情况进行视觉上直观的可视化表示，更加便于装置的使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的主控板结构框图。
图中，1、安装件；2、主控板；发出执行信号3、接触器；4、断路器；5、接线端子；6、指示灯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种智能备电控制装置，包括安装件1、主控板2、接触器3、断路器4以及接线端子5。安装件1是装置所需硬件安装的承载结构，便于装置的整体安装。安装件1设置为板状或箱状结构，根据安装环境和位置进行选择，安装件1设置为板状结构时，采用嵌入式安装在标准机架上，安装件1设置为箱体结构时，采用壁挂式固定在机房的墙壁上，两种安装件1的结构，便于根据基站不同情况进行选择，进行备电控制装置安装。
参照图1，主控板2是安装在安装件1上CPU控制板。接触器3设置有多个且与接入通信基站的各个分户一一对应连接，接入基站的每一个分户均设置有一个接触器3用于控制该分户供电回路的通断，实现各分户之间相互独立的管理控制。安装件1上安装有指示灯6，安装件1若采用箱状结构，指示灯6安装在箱门上，安装件1若采用板状结构，指示灯6则安装在与之对应的接触器3的一侧，指示灯6与接触器3一一对应，用于表示接触器3的通断。每个接触器3上都设置有多个断路器4，断路器4与接入同一个接触器3的各个分路一一对应，接入同一分户上每一个分路均有一个断路器4与之对应，用于控制该分路的通断，实现对各分路之间相互独立的管理控制，同时也是各分路设备的过载或短路的保护单元，在5G设备分路出现故障导致负载电流异常增大或短路时，断路器4会断开，保护用电设备和电源系统。每个断路器4均设置有与之相对应的接线端子5，用于与位于该分路上的设备连接。
主控板2上设置有输入端口，输入端口通过数据线与通信基站电源柜相连，将备电控制装置接入基站电源与基站所接入的设备之间，主控板2通过判断输入端口接入电源形式，进行数据处理后发出执行信号，接触器2和断路器4响应于主控板2的执行信号，实现对多个分户以及多个分路之间的相互独立的备电控制，按备电电量、备电时长进行单独的备电控制，从而满足不同场景的建设需求。
参照图2，主控板2包括管理模块、供电模块、控制处理模块、执行模块、存储模块、通信模块、电量计量模块、时钟模块、状态采集模块和监测模块。管理模块用于配置各个分户以及各个分路的备电模式和相应参数；供电模块采集主控板2输入端传入的电源信号，根据电源信号判断供电形式并输出供电信号；控制处理模块接收供电信号，根据供电信号和管理模块中相应的配置发出相应的执行信号；执行模块接收执行信号并实施执行；存储模块用于主控板2中数据、信号、信号的存储；通信模块采用RS-485接口与FSU相连，实现存储模块数据的同步读取和对主控板2的远程调控；电量计量模块用于单独计量流经每个断路器4的电量；时钟模块用于时间读取和计时；状态采集模块用于实时采集各个接触器3和断路器4的通断状态并将采集数据录入存储模块；监测模块用于监测安装件1实时温度并将监测数据上传至存储模块。
供电模块根据主控板2输入端口传入的电源信号，实时对电源信号进行监测，判断电源供电形式，若是交流供电，则维持现有各个分户和各个分路的供电情况。同时利用状态采集模块对每个接触器3和每个断路器4的通断状态进行实时采集，并将状态数据上传存储模块，若出现异常通断，则立即通过通信模块和FSU上报至管理平台。每个接触器3均与对应的指示灯6相连，指示灯6亮灯颜色的不同显示接触器3通断的视觉指示，也便于人员通过指示灯6显示的颜色更加直接的知晓目前基站接入的分户数量和各自的运行情况。
供电模块识别电源供电形式，正常情况下，供电形式为交流供电，当交流断电基站自动启动备用电池组为设备供电，此时供电方式转变为直流供电，因此检电源信号则可确定供电形式，由此确定是否处于备电状态，利用时钟模块对信号转变进行时间记录，记录开启备电状态的时间点。控制处理模块接收供电模块的备电供电信号，调取管理模块中对各分户和分路的备电模式和参数的设置，按照设置好的备电模式和相应参数给各分户和分路下电。备电模式分为两种，按备电时长下电和按备电电量下电，按备电时长下电则是在启动电池组供电的同时利用时钟模块进行计时，时间达到设定时长时，控制处理模块发出断开的执行信号相应的接触器3或断路器4，停止该分户或分路的备电；按备电电量下电，则是在启动电池组供电的同时利用电量计量模块对响应的断路器4进行电量使用计量，通过计量设备所用电压和电流，对设备所用电量进行计量，累积达到所设定的电量时，控制处理模块发出断开的执行信号给对应的接触器3和断路器4，停止该分户或分路的备电。电量计量模块对于每一分户和每一分路采用相互独立计量的方式，独立计算每一分户和每一分户上每一分路的用电量，既实现相互独立备电电量模式的备电模式，也便于对每一分路和每一分户进行电量计费。
主控板2通过状态采集模块和供电模块，实时采集各分户接触器的通断、各分路断路器的通断、供电的交流电状态，通过设置监测模块、时钟模块、电量计量模块掌握装置内温度、时钟、备电时长、备电电量、分户电量、分路电量等多组状态，主控板2通过控制处理模块控制各模块状态切换，实现不同分户、不同分路的不同备电时长、备电电量。主控板2通过通信模块采用RS-485通信方式与FSU进行连接，将各项数据储存在存储模块的同时上传至远程终端控制和管理平台，实现现场异常情况的立即上报，便于值班人员及时采取相应措施，保证基站接入设备的正常供电。
本实施例的实施原理为：智能备电控制装置通过设置接触器3和断路器4，采用二次下电方式，利用主控板2中控制处理模块，调取管理模块中对于不同分户和不同分路的备电模式、参数的设置，电量计量模块相互独立计量不同分路备电数据，实现5G设备按备电时长、备电电量下电、分户和分路电量计量，并设置存储模块实现数据留痕，利用通信模块与FSU连通，实现管理平台的远程监控和远程操作。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能备电控制装置，其特征在于：包括：
安装件（1）；
主控板（2），设置在安装件（1）上，输入端与通信基站电源柜相连，判断输入端接入电源形式并发出执行信号；
接触器（3），与接入通信基站的分户一一对应连接，响应于主控板（2）的执行信号；
断路器（4），设置在接触器（3）上，与接入同一个接触器（3）的分路一一对应，响应于主控板（2）的执行信号；
接线端子（5），与断路器（4）一一对应，用于连接位于分路上的设备。
2.根据权利要求1所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述主控板（2）包括：
管理模块，用于配置各个分户以及各个分路的备电模式和响应参数；
供电模块，采集主控板（2）输入端传入的电源信号，根据电源信号判断供电形式并输出供电信号；
控制处理模块，接收供电信号，根据供电信号和管理模块中的配置发出相应的执行信号；
执行模块，接收执行信号并实施执行；
存储模块，用于主控板（2）中数据、信号、信号的存储；
通信模块，用于与FSU通信，实现存储模块数据的同步读取和对主控板（2）的远程调控。
3.根据权利要求2所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述主控板（2）上设置有电量计量模块，所述电量计量模块单独计量流经每个断路器（4）的电量。
4.根据权利要求3所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述主控板（2）上设置有时钟模块，所述时钟模块用于时间读取和计时。
5.根据权利要求4所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述主控板（2）上设置有状态采集模块，所述状态采集模块用于实时采集各个接触器（3）和断路器（4）的通断状态并将采集数据录入存储模块。
6.根据权利要求5所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述主控板（2）上设置有监测模块，所述监测模块用于监测安装件（1）实时温度并将监测数据上传存储模块。
7.根据权利要求1所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述安装件（1）上设置有指示灯（6），所述指示灯（6）与接触器（3）连通并用于表示接触器（3）的通断。
8.根据权利要求1所述的一种智能备电控制装置，其特征在于：所述安装件（1）为板状或箱状结构。
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