CN112993968B - 一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法 - Google Patents

一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112993968B
CN112993968B CN202110391529.0A CN202110391529A CN112993968B CN 112993968 B CN112993968 B CN 112993968B CN 202110391529 A CN202110391529 A CN 202110391529A CN 112993968 B CN112993968 B CN 112993968B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
power supply
signal
similarity
reverse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110391529.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112993968A (zh
Inventor
陈先良
周玲
冯志刚
杨彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Leyan Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Beijing Leyan Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Leyan Technology Co ltd filed Critical Beijing Leyan Technology Co ltd
Priority to CN202110391529.0A priority Critical patent/CN112993968B/zh
Publication of CN112993968A publication Critical patent/CN112993968A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112993968B publication Critical patent/CN112993968B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102Parallel operation of dc sources being switching converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/084Three-wire systems; Systems having more than three wires for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

本发明提供了一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法。该方案包括PWM控制器、第一供电电源、第二供电电源、第三供电电源、电压监测、温度监测、数据总线、电源主控芯片;其中,所述第三供电电源为所述电压监测和所述温度监测提供供电;所述PWM控制器用于接收所述电源主控芯片的控制信号;所述数据总线用于连接所述电压监测、所述温度监测和所述电源主控芯片,进行电压和温度数据的交互;所述第一供电电源、所述第二供电电源和所述第三供电电源上所述电源主控芯片发出电源正常信号。该方案通过配置双冗余电源,进行多级电压输出,结合电压检测和温度监测实现闭环控制,提高冗余电源的供电可靠性、电能质量。

Description

一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法
技术领域
本发明涉及供电电源技术领域,更具体地,涉及一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法。
背景技术
随着网络安全设备的不断发展,对其全部的配套设备的研发需求也在不断增加。网络安全设备电源是保证网络安全设备安全可靠运行的关键,因此,必须保证其能够提供可靠的、稳定的高电能质量输出。
然而,在本发明技术之前,传统电源技术采用单一的供电模块,且在供电过程中没有有效的进行故障检测与报警功能,尤其是缺乏对于电压异常的全方面监测,容易引起电能质量低、供电可靠性差。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出了一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法,通过配置双冗余电源,进行多级电压输出,结合电压检测和温度监测实现闭环控制,提高冗余电源的供电可靠性、电能质量。
根据本发明实施例第一方面,提供一种新型多源输出冗余供电系统。
所述的一种新型多源输出冗余供电系统包括: PWM控制器、第一供电电源、第二供电电源、第三供电电源、电压监测、温度监测、数据总线、电源主控芯片;其中,所述第二供电电源的额定电压为5V,所述第三供电电源的额定电压为3.3V;所述第三供电电源为所述电压监测和所述温度监测提供供电;所述PWM控制器用于接收所述电源主控芯片的控制信号;所述数据总线用于连接所述电压监测、所述温度监测和所述电源主控芯片,进行电压和温度数据的交互;所述第一供电电源、所述第二供电电源和所述第三供电电源上配置有接通信号发出组件,所述第一供电电源、所述第二供电电源和所述第三供电电源接通的情况下,所述接通信号发出组件向所述电源主控芯片发出电源正常信号。
在一个或多个实施例中,优选地,所述第一供电电源具体包括第一电源和第二电源,所述第一电源和所述第二电源互为冗余,所述第一电源的额定输出为12V,所述第二电源的额定输出为12V。
在一个或多个实施例中,优选地,所述温度监测的输入连接温度传感器,所述温度监测通过数模转换芯片将数据转化为数字量格式的温度信号传递到所述数据总线,所述电源主控芯片通过所述数据总线读取所述数字量格式的温度信号。
在一个或多个实施例中,优选地,所述电压监测的输入连接电压传感器,所述电压监测通过数模转换芯片将数据转化为数字量格式的电压信号传递到所述数据总线,所述电源主控芯片通过所述数据总线读取所述数字量格式的电压信号。
根据本发明实施例第二方面,提供一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法。
所述的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法包括:
获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间;
根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度;
根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号;
将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示。
在一个或多个实施例中,优选地,所述获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间,具体包括:
获得电压信号,进行模数转换,转化为数字信号;
对所述数字信号进行数字滤波,滤除PWM控制频率的谐波,保存为所述第一数字信号;
根据所述第一数字信号计算所述超限畸变时间长;
根据所述第一数字信号计算所述正向超限时间;
根据所述第一数字信号计算所述反向超限时间;
根据所述第一数字信号计算所述电压波动超限最长时间。
在一个或多个实施例中,优选地,所述根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度,具体包括:
根据所述第一数字信号提取监测时长;
根据所述第一数字信号进行利用第一计算公式进行运算,获得电压波形畸变率;
根据所述第一数字信号进行利用第二计算公式进行运算,获得电压正向相似度;
根据所述第一数字信号进行利用第三计算公式进行运算,获得电压反向相似度;
根据所述第一数字信号进行利用第四计算公式进行运算,获得电压波动范围连续程度;
所述第一计算公式为:
Kb=T1/T
其中,Kb为所述电压波形畸变率,T为所述监测时长,T1为所述超限畸变时间长;
所述第二计算公式为:
Kz=T2/T
其中,Kz为所述电压正向相似度,T为所述监测时长,T2为所述正向超限时间;
所述第三计算公式为:
Kf=T3/T
其中,Kf为所述电压反向相似度,T为所述监测时长,T3为所述反向超限时间;
所述第四计算公式为:
Ke=T4/T
其中,Ke为所述电压波动范围连续程度,T为所述监测时长,T4为所述电压波动超限最长时间。
在一个或多个实施例中,优选地,所述根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号,具体包括:
根据所述电压波形畸变率与预设第一门槛值进行比较,当超过所述预设第一门槛值时,发出波形异常信号;
根据所述电压正向相似度与预设第二门槛值进行比较,当超过所述预设第二门槛值时,发出电压正向异常信号;
根据所述电压反向相似度与预设第三门槛值进行比较,当超过所述预设第三门槛值时,发出电压反向异常信号;
根据所述电压波动范围连续程度与预设第四门槛值进行比较,当超过所述预设第四门槛值时,发出电压波动异常信号。
在一个或多个实施例中,优选地,所述将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示,具体包括:
将所述波形异常信号发送到显示器显示,作为第一显示数据;
将所述电压正向异常信号发送到显示器显示,作为第二显示数据;
将所述电压反向异常信号发送到显示器显示,作为第三显示数据;
将所述电压波动异常信号发送到显示器显示,作为第四显示数据;
将所述第一显示数据、所述第二显示数据、所述第三显示数据、所述第四显示数据进行比较,将所述第一显示数据、所述第二显示数据、所述第三显示数据和所述第四显示数据中的最大数据作为显示器的屏幕主要显示内容。
根据本发明实施例第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
1)本发明实施例通过设计多源输出的冗余电源,结合PWM输出控制实现对于多个电压等级的自动输出,并通过温度监测和电压检测,实现了闭环控制,保证了网络安全设备的供电可靠性。
2)本发明实施例通过自动的监测多级输出的电压的电压波形畸变率,电压正向相似度,电压反向相似度,电压波动范围连续程度等,对超过预设定值的电压进行报警并显示,提升了网络安全设备电源供电的电能质量。
本发明的其它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可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的结构图。
图2是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的流程图。
图3是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间的流程图。
图4是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度的流程图。
图5是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号的流程图。
图6是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示的流程图。
具体实施方式
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分开各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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,都属于本发明保护的范围。
随着网络安全设备的不断发展,对其全部的配套设备的研发需求也在不断增加。网络安全设备电源是保证网络安全设备安全可靠运行的关键,因此,必须保证其能够提供可靠的、稳定的高电能质量输出。
然而,在本发明技术之前,传统电源技术采用单一的供电模块,且在供电过程中没有有效的进行故障检测与报警功能,尤其是对于电压异常的全方面监测,容易引起电能质量低、供电可靠性差。
本发明实施例中,提供了一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法。该方案通过配置双冗余电源,进行多级电压输出,结合电压检测和温度监测实现闭环控制,提高冗余电源的供电可靠性、电能质量。
根据本发明实施例第一方面,提供一种新型多源输出冗余供电系统。
图1是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的结构图。
如图1所示,所述的一种新型多源输出冗余供电系统包括: PWM控制器101、第一供电电源102、第二供电电源103、第三供电电源104、电压监测105、温度监测106、数据总线107、电源主控芯片108;其中,所述第二供电电源103的额定电压为5V,所述第三供电电源104的额定电压为3.3V;所述第三供电电源104为所述电压监测105和所述温度监测106提供供电;所述PWM控制器101用于接收所述电源主控芯片108的控制信号;所述数据总线107用于连接所述电压监测105、所述温度监测106和所述电源主控芯片108,进行电压和温度数据的交互;所述第一供电电源102、所述第二供电电源103和所述第三供电电源104上配置有接通信号发出组件,所述第一供电电源102、所述第二供电电源103和所述第三供电电源104接通的情况下,所述接通信号发出组件向所述电源主控芯片108发出电源正常信号。
在本发明实施例中,通过3.3V和5V的直流稳压输出,实现对主机箱和核心芯片等类型的网络安全设备进行多级电压冗余供电,并根据核心控制模块收到的信号,对多个电源的电压控制输出和运行状态输出进行自动调节,控制PWM信号输出。
在一个或多个实施例中,优选地,所述第一供电电源102具体包括第一电源和第二电源,所述第一电源和所述第二电源互为冗余,所述第一电源的额定输出为12V,所述第二电源的额定输出为12V。
在本发明实施例中,通过所述第一供电电源分别配置12V电源,在使用过程中互为冗余,其中一个作为主供电设备,另一个作为从供电设备。保证供电电能可靠性,不会因为设备损坏而引起断电。
在一个或多个实施例中,优选地,所述温度监测106的输入连接温度传感器,所述温度监测106通过数模转换芯片将数据转化为数字量格式的温度信号传递到所述数据总线107,所述电源主控芯片108通过所述数据总线107读取所述数字量格式的温度信号。
在本发明实施例中,温度监测主要进行根据温度限制的控制,当单个温度超过预设定值时,则切换供电电源或修改PWM输出波形,降低输出功率。
在一个或多个实施例中,优选地,所述电压监测105的输入连接电压传感器,所述电压监测105通过数模转换芯片将数据转化为数字量格式的电压信号传递到所述数据总线107,所述电源主控芯片108通过所述数据总线107读取所述数字量格式的电压信号。
在本发明实施例中,在电压传感器获得电压信号后,首先经过数模转化生成电压信号的数字信号,但是对于数字信号由于存在较强的干扰,因此对其进行数字滤波,消除数据干扰。最终交由电源主控芯片进行对于数据的处理,获得电压的状态,判断其是否正常。
根据本发明实施例第二方面,提供一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法。
图2是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的流程图。
如图2所示,所述的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法包括:
S201、获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间;
S202、根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度;
S203、根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号;
S204、将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示。
在本发明实施例中,首先获取了实际数字信号,并进行数据滤波和数据处理获得各个类型的时间时长,进而分别获得电压波形畸变率,电压正向相似度,反向相似度,电压波动范围连续程度。其中,电压波形畸变率,主要是计算在一段时间内,电压信号超过上下波动10%的时间总长;电压正向相似度,主要是计算电压超高额定值105%的时间总长,电压反向相似度,主要是计算电压低于额定值95%的时间总长;电压波动超限最长时间,主要是计算超高±5%的连续最长时间。
图3是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间的流程图。
如图3所示,在一个或多个实施例中,优选地,所述获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间,具体包括:
S301、获得电压信号,进行模数转换,转化为数字信号;
S302、对所述数字信号进行数字滤波,滤除PWM控制频率的谐波,保存为所述第一数字信号;
S303、根据所述第一数字信号计算所述超限畸变时间长;
S304、根据所述第一数字信号计算所述正向超限时间;
S305、根据所述第一数字信号计算所述反向超限时间;
S306、根据所述第一数字信号计算所述电压波动超限最长时间。
在本发明实施例中,首先获取了实际的模拟量数据,并进行模数转换,获得数字信号,再对数字信号进行滤波,出去其它频率的干扰,获得最终的第一数字信号。利用第一数字信号则可以进行各类时间总长度的计算,计算获得的总时间长度是后续进行各类波形畸变比例的基础数据。
图4是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度的流程图。
如图4所示,在一个或多个实施例中,优选地,所述根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度,具体包括:
S401、根据所述第一数字信号提取监测时长;
S402、根据所述第一数字信号进行利用第一计算公式进行运算,获得电压波形畸变率;
S403、根据所述第一数字信号进行利用第二计算公式进行运算,获得电压正向相似度;
S404、根据所述第一数字信号进行利用第三计算公式进行运算,获得电压反向相似度;
S405、根据所述第一数字信号进行利用第四计算公式进行运算,获得电压波动范围连续程度;
所述第一计算公式为:
Kb=T1/T
其中,Kb为所述电压波形畸变率,T为所述监测时长,T1为所述超限畸变时间长;
所述第二计算公式为:
Kz=T2/T
其中,Kz为所述电压正向相似度,T为所述监测时长,T2为所述正向超限时间;
所述第三计算公式为:
Kf=T3/T
其中,Kf为所述电压反向相似度,T为所述监测时长,T3为所述反向超限时间;
所述第四计算公式为:
Ke=T4/T
其中,Ke为所述电压波动范围连续程度,T为所述监测时长,T4为所述电压波动超限最长时间。
在本发明实施例中,通过对于所述第一数字信号获得其检测总时长,在此基础上,分别与对于类型的监测中的数据时长做比例关系,获得对应的波形畸变程度和电压波动频率。为后续进行信号异常判断提供数据。
图5是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号的流程图。
如图5所示,在一个或多个实施例中,优选地,所述根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号,具体包括:
S501、根据所述电压波形畸变率与预设第一门槛值进行比较,当超过所述预设第一门槛值时,发出波形异常信号;
S502、根据所述电压正向相似度与预设第二门槛值进行比较,当超过所述预设第二门槛值时,发出电压正向异常信号;
S503、根据所述电压反向相似度与预设第三门槛值进行比较,当超过所述预设第三门槛值时,发出电压反向异常信号;
S504、根据所述电压波动范围连续程度与预设第四门槛值进行比较,当超过所述预设第四门槛值时,发出电压波动异常信号。
在本发明实施例中,根据不同的几个参数的预设门槛值比较的方式,分别发出不同的异常信号。通过此方式,保证了在获得电压波形有异常时,随时发出全部的异常信号。
图6是本发明一个实施例的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法中的将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示的流程图。
如图6所示,在一个或多个实施例中,优选地,所述将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示,具体包括:
S601、将所述波形异常信号发送到显示器显示,作为第一显示数据;
S602、将所述电压正向异常信号发送到显示器显示,作为第二显示数据;
S603、将所述电压反向异常信号发送到显示器显示,作为第三显示数据;
S604、将所述电压波动异常信号发送到显示器显示,作为第四显示数据;
S605、将所述第一显示数据、所述第二显示数据、所述第三显示数据、所述第四显示数据进行比较,将所述第一显示数据、所述第二显示数据、所述第三显示数据和所述第四显示数据中的最大数据作为显示器的屏幕主要显示内容。
在本发明实施例中,将全部的异常显示信息被发送到显示器上,并根据异常状态的最大程度,显示为主要显示。这种情况下,产生的效果是在数据最大的数值将会被重点显示。
根据本发明实施例第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
1)本发明实施例通过设计多源输出的冗余电源,结合PWM输出控制实现对于多个电压等级的自动输出,并通过温度监测和电压检测,实现了闭环控制,保证了网络安全设备的供电可靠性。
2)本发明实施例通过自动的监测多级输出的电压的电压波形畸变率,电压正向相似度,电压反向相似度,电压波动范围连续程度等,对超过预设定值的电压进行报警并显示,提升了网络安全设备电源供电的电能质量。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种新型多源输出冗余供电系统,其特征在于,该系统包括: PWM控制器、第一供电电源、第二供电电源、第三供电电源、电压监测、温度监测、数据总线、电源主控芯片;其中,所述第二供电电源的额定电压为5V,所述第三供电电源的额定电压为3.3V;所述第三供电电源为所述电压监测和所述温度监测提供供电;所述PWM控制器用于接收所述电源主控芯片的控制信号;所述数据总线用于连接所述电压监测、所述温度监测和所述电源主控芯片,进行电压和温度数据的交互;所述第一供电电源、所述第二供电电源和所述第三供电电源上配置有接通信号发出组件,所述第一供电电源、所述第二供电电源和所述第三供电电源接通的情况下,所述接通信号发出组件向所述电源主控芯片发出电源正常信号;
所述新型多源输出冗余供电系统,用于生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间,并根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度;
其中,所述根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度,具体包括:
根据所述第一数字信号提取监测时长;
根据所述第一数字信号进行利用第一计算公式进行运算,获得电压波形畸变率;
根据所述第一数字信号进行利用第二计算公式进行运算,获得电压正向相似度;
根据所述第一数字信号进行利用第三计算公式进行运算,获得电压反向相似度;
根据所述第一数字信号进行利用第四计算公式进行运算,获得电压波动范围连续程度;
所述第一计算公式为:
Kb=T1/T
其中,Kb为所述电压波形畸变率,T为所述监测时长,T1为所述超限畸变时间长;
所述第二计算公式为:
Kz=T2/T
其中,Kz为所述电压正向相似度,T为所述监测时长,T2为所述正向超限时间;
所述第三计算公式为:
Kf=T3/T
其中,Kf为所述电压反向相似度,T为所述监测时长,T3为所述反向超限时间;
所述第四计算公式为:
Ke=T4/T
其中,Ke为所述电压波动范围连续程度,T为所述监测时长,T4为所述电压波动超限最长时间。
2.如权利要求1所述的一种新型多源输出冗余供电系统,其特征在于,所述第一供电电源具体包括第一电源和第二电源,所述第一电源和所述第二电源互为冗余,所述第一电源的额定输出为12V,所述第二电源的额定输出为12V。
3.如权利要求1所述的一种新型多源输出冗余供电系统,其特征在于,所述温度监测的输入连接温度传感器,所述温度监测通过数模转换芯片将数据转化为数字量格式的温度信号传递到所述数据总线,所述电源主控芯片通过所述数据总线读取所述数字量格式的温度信号。
4.如权利要求1所述的一种新型多源输出冗余供电系统,其特征在于,所述电压监测的输入连接电压传感器,所述电压监测通过数模转换芯片将数据转化为数字量格式的电压信号传递到所述数据总线,所述电源主控芯片通过所述数据总线读取所述数字量格式的电压信号。
5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法,其特征在于,该方法包括:
获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间;
根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度;
根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号;
将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示;
其中,所述根据所述第一数字信号计算电压波形畸变率、电压正向相似度、电压反向相似度和电压波动范围连续程度,具体包括:
根据所述第一数字信号提取监测时长;
根据所述第一数字信号进行利用第一计算公式进行运算,获得电压波形畸变率;
根据所述第一数字信号进行利用第二计算公式进行运算,获得电压正向相似度;
根据所述第一数字信号进行利用第三计算公式进行运算,获得电压反向相似度;
根据所述第一数字信号进行利用第四计算公式进行运算,获得电压波动范围连续程度;
所述第一计算公式为:
Kb=T1/T
其中,Kb为所述电压波形畸变率,T为所述监测时长,T1为所述超限畸变时间长;
所述第二计算公式为:
Kz=T2/T
其中,Kz为所述电压正向相似度,T为所述监测时长,T2为所述正向超限时间;
所述第三计算公式为:
Kf=T3/T
其中,Kf为所述电压反向相似度,T为所述监测时长,T3为所述反向超限时间;
所述第四计算公式为:
Ke=T4/T
其中,Ke为所述电压波动范围连续程度,T为所述监测时长,T4为所述电压波动超限最长时间。
6.如权利要求5所述的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法,其特征在于,所述获得电压信号,进行数模转换,生成第一数字信号、超限畸变时间长、正向超限时间、反向超限时间、电压波动超限最长时间,具体包括:
获得电压信号,进行模数转换,转化为数字信号;
对所述数字信号进行数字滤波,滤除PWM控制频率的谐波,保存为所述第一数字信号;
根据所述第一数字信号计算所述超限畸变时间长;
根据所述第一数字信号计算所述正向超限时间;
根据所述第一数字信号计算所述反向超限时间;
根据所述第一数字信号计算所述电压波动超限最长时间。
7.如权利要求5所述的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法,其特征在于,所述根据所述电压波形畸变率、所述电压正向相似度、所述电压反向相似度、所述电压波动范围连续程度与预设门槛值比较获得波形异常信号、电压正向异常信号、电压反向异常信号和电压波动异常信号,具体包括:
根据所述电压波形畸变率与预设第一门槛值进行比较,当超过所述预设第一门槛值时,发出波形异常信号;
根据所述电压正向相似度与预设第二门槛值进行比较,当超过所述预设第二门槛值时,发出电压正向异常信号;
根据所述电压反向相似度与预设第三门槛值进行比较,当超过所述预设第三门槛值时,发出电压反向异常信号;
根据所述电压波动范围连续程度与预设第四门槛值进行比较,当超过所述预设第四门槛值时,发出电压波动异常信号。
8.如权利要求5所述的一种新型多源输出冗余供电系统的电压监测方法,其特征在于,所述将所述波形异常信号、所述电压正向异常信号、所述电压反向异常信号和所述电压波动异常信号发送到显示器显示,具体包括:
将所述波形异常信号发送到显示器显示,作为第一显示数据;
将所述电压正向异常信号发送到显示器显示,作为第二显示数据;
将所述电压反向异常信号发送到显示器显示,作为第三显示数据;
将所述电压波动异常信号发送到显示器显示,作为第四显示数据;
将所述第一显示数据、所述第二显示数据、所述第三显示数据、所述第四显示数据进行比较,将所述第一显示数据、所述第二显示数据、所述第三显示数据和所述第四显示数据中的最大数据作为显示器的屏幕主要显示内容。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如权利要求5-8中任一项所述的方法。
CN202110391529.0A 2021-04-13 2021-04-13 一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法 Active CN112993968B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110391529.0A CN112993968B (zh) 2021-04-13 2021-04-13 一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110391529.0A CN112993968B (zh) 2021-04-13 2021-04-13 一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112993968A CN112993968A (zh) 2021-06-18
CN112993968B true CN112993968B (zh) 2021-08-03

Family

ID=76338009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110391529.0A Active CN112993968B (zh) 2021-04-13 2021-04-13 一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112993968B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6043627A (en) * 1997-04-04 2000-03-28 Sony Corporation Battery charger with redundant protection circuits
CN201352725Y (zh) * 2009-01-23 2009-11-25 合肥英特电力设备有限公司 一种应急电源系统
CN201682326U (zh) * 2010-03-10 2010-12-22 常州托特电子有限公司 智能型电能质量监控终端设备
CN206272331U (zh) * 2016-11-04 2017-06-20 深圳市劲松安防科技有限公司 一种智能节能冗余电源
CN109378896A (zh) * 2018-10-16 2019-02-22 西北铁道电子股份有限公司 一种应用于gyk设备且具有多功能的电源板
CN109782764A (zh) * 2019-01-21 2019-05-21 湖北汽车工业学院 一种智能太阳能无人物流配送系统、控制方法及配送车
CN112078366A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 广州汽车集团股份有限公司 一种电动车辆双电源控制系统及电动车辆
CN212849978U (zh) * 2020-09-10 2021-03-30 北京乐研科技有限公司 一种双电源系统及电子设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6043627A (en) * 1997-04-04 2000-03-28 Sony Corporation Battery charger with redundant protection circuits
CN201352725Y (zh) * 2009-01-23 2009-11-25 合肥英特电力设备有限公司 一种应急电源系统
CN201682326U (zh) * 2010-03-10 2010-12-22 常州托特电子有限公司 智能型电能质量监控终端设备
CN206272331U (zh) * 2016-11-04 2017-06-20 深圳市劲松安防科技有限公司 一种智能节能冗余电源
CN109378896A (zh) * 2018-10-16 2019-02-22 西北铁道电子股份有限公司 一种应用于gyk设备且具有多功能的电源板
CN109782764A (zh) * 2019-01-21 2019-05-21 湖北汽车工业学院 一种智能太阳能无人物流配送系统、控制方法及配送车
CN112078366A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 广州汽车集团股份有限公司 一种电动车辆双电源控制系统及电动车辆
CN212849978U (zh) * 2020-09-10 2021-03-30 北京乐研科技有限公司 一种双电源系统及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112993968A (zh) 2021-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9793732B2 (en) Battery backed power-over-Ethernet system
CN104216499B (zh) 机柜与其电源控制方法
US20240126356A1 (en) Power redundancy control system and method for gpu server, and medium
CN103390929B (zh) 不间断电源自适应输出电压控制系统
CN110048513B (zh) 梯次利用车用动力电池储能系统
CN102087511A (zh) 利用电源供应器执行电子系统远程监控的方法
CN103678198A (zh) 总线的锁定解除方法、装置及系统
CN112993968B (zh) 一种新型多源输出冗余供电系统及其电压监测方法
CN102098174A (zh) 电网监控系统的安全通信方法及系统
CN110048410A (zh) 实现船舶电网稳定运行的变频负载控制方法
CN105406450A (zh) 一种船用配电板母排短路故障的智能保护装置
CN109038638A (zh) 一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统
CN110797968B (zh) 不间断电源防掉电方法、系统及终端设备
CN109638795B (zh) 组串式光伏逆变系统急停控制方法及装置
WO2014024731A1 (ja) 連系系統切替装置及び電力制御システム
CN204291215U (zh) 一种现场监测系统
CN103701154B (zh) 并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统
CN206698022U (zh) 监控设备及配电监控系统
CN104391756A (zh) 基于多通道串行通讯的链式svg故障分级容错处理方法
CN204156496U (zh) 一种设备运行过程中的线缆通断检测保护装置
CN108414913B (zh) 一种可控硅组的实时监控系统及监控方法
CN105092952A (zh) 直流信号监测仪
CN205160053U (zh) 一种船用配电板母排短路故障的智能保护装置
CN215493811U (zh) 一种多路数据在线调度综合数据录波管理系统
CN201887561U (zh) 电网监控系统的安全通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Building 20, courtyard 3, gaolizhang Road, Haidian District, Beijing 100095 (cloud center, Zhongguancun Cuihu science and Technology Park)

Patentee after: Beijing Leyan Technology Co.,Ltd.

Address before: 102206 2nd floor, building cc-7, Boya Science Park, Beiqing Road, Changping District, Beijing

Patentee before: Beijing Leyan Technology Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address