CN214176984U - 基于ups的电脑断电保护及开关机控制模块 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其包括市电监测单元、控制单元和不间断电源；市电监测单元监测市电的供电是否异常，控制单元在市电供电异常时控制受控主机关机，在市电正常后控制受控主机开机，不间断电源在市电异常的情况下为受控主机和控制单元供电，减小了受控主机在市电异常的情况下收到损伤的情况，并且可以使受控主机在市电恢复正常后第一时间投入使用，也方便了工作人员对多台受控主机的集中控制。

Description

基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块

技术领域

本申请涉及断电保护的领域，尤其是涉及一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块。

背景技术

在监控室中，需要多台电脑同时工作，用于显示监控录像并对监控录像进行储存，当对多台电脑同时供电的市电突然断电时，电脑可能因突然失电而造成损伤，并且在市电通电后，电脑不能第一时间开机投入使用。

实用新型内容

为了防止电脑在突然失电时受到损伤并且在得电时及时开机，本申请提供一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块。

本申请提供的一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块采用如下的技术方案：

一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，包括：

用于监测为受控主机供电的市电是否出现异常的市电监测单元；

连接于所述市电监测单元的控制单元，用于在为受控主机供电的市电出现异常时控制所述受控主机关机，以及用于在受控主机关机后控制所述受控主机开机；

用于分别连接受控主机供电电路和控制单元的不间断电源，用于在市电异常时为所述受控主机供电，以及用于为控制单元供电。

通过采用上述技术方案，市电监测单元监测市电的供电是否异常，控制单元在市电供电异常时控制受控主机关机，在市电正常后控制受控主机开机，不间断电源在市电异常的情况下为受控主机和控制单元供电，减小了受控主机在市电异常的情况下受到损伤，并且方便了受控主机在市电正常后第一时间开机投入使用。

可选的，所述市电监测单元包括桥式整流电路、比较器和上拉电阻，所述桥式整流电路的两个交流输入端分别用于与市电连接，直流输出端连接于所述比较器的同向输入端，所述比较器的反向输入端接入预设电压，输出端连接于控制单元，在所述比较器的输出端上还可连接于所述上拉电阻的一端，所述上拉电阻的另一端连接于电源正极。

通过采用上述技术方案，桥式整流电路将交流电整流为直流电，比较器将市电电压与预设电压相比较，判断市电是否正常，上拉电阻将比较器输出的信号上拉至高电平，输出高电平信号。

可选的，所述控制单元包括单片机及与单片机连接的串口通信电路，所述串口通信电路连接于所述受控主机，所述单片机通过所述串口通信电路向所述受控主机输出开机信号和关机信号。

通过采用上述技术方案，单片机作为控制器性能稳定且体积较小，可以节省空间。

可选的，所述串口通信电路包括具有USB接口和串口的电路，所述USB接口连接于所述受控主机，所述串口连接于所述单片机。

通过采用上述技术方案，具有串口和USB接口的串口通信电路，可以将单片机与受控主机连接，连接方式简捷并且可以节省连接线。

可选的，所述控制单元包括单片机及与单片机连接的开关电路，所述开关电路并联于受控主机的开关按键处，所述单片机通过控制所述开关电路的通断来模拟电源按键的按压，控制所述受控主机开机或关机。

通过采用上述技术方案，单片机性能稳定且体积小，可以节省空间，开关电路可以替代受控主机开关按键的功能，方便了对受控主机的控制。

可选的，所述开关电路包括三极管、继电器和稳压二极管；

所述稳压二极管的正极和所述继电器的线圈的一端连接于所述三极管的集电极，所述稳压二极管的负极和所述继电器的线圈的另一端连接工作电压，所述三极管的基极连接于所述单片机、发射极接地，所述继电器的开关并联在受控主机的开关按键处。

通过采用上述技术方案二极管具有稳压的作用，三极管接收单片机输出信号，单片机通过控制三极管的导通和关闭控制继电器的开关的吸合和打开，进而模拟受控主机的电源按键的按压，控住受控主机的开机和关机。

可选的，还包括反馈单元，所述反馈单元分别与所述受控主机和控制单元连接，用于将所述受控主机的开关机状态反馈至所述控制单元。

通过采用上述技术方案，控制单元可接收反馈单元输出的反馈信息，判断受控主机的开关机状态，确保开机动作或关机动作的完成。

可选的，在市电向所述受控主机供电的线路中设置有开关。

通过采用上述技术方案，可通过控制开关控制受控主机的开机和关机，方便了对多台受控主机的集中控制。

在本申请提供的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块中，市电监测单元监测市电的供电是否异常，控制单元在市电供电异常时控制受控主机关机，在市电正常后控制受控主机开机，不间断电源在市电异常的情况下为受控主机和控制单元供电，减小了受控主机在市电异常的情况下受到损伤，并且方便了受控主机在市电正常后第一时间开机投入使用。

附图说明

图1是本申请实施例基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块的系统图。

图2是本申请实施例基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块的电路图。

附图标记说明：1、市电监测单元；2、控制单元；3、不间断电源；4、受控主机； 5、桥式整流电路；6、单片机；7、串口通信电路；8、开关电路；9、反馈单元。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

在监控室中，需要多台电脑同时工作，用于显示监控录像并对监控录像进行储存，当对多台电脑同时供电的市电突然断电时，电脑可能因突然失电而造成损伤，并且在市电通电后，如果工作人员没有及时发现，电脑不能第一时间开机投入使用，容易影响监控效果。

为解决上述问题，本申请实施例公开一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块。

参照图1，基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块包括用于监测为受控主机4供电的市电是否出现异常的市电监测单元1；连接于所述市电监测单元1的控制单元2，用于在为受控主机4供电的市电出现异常时控制所述受控主机4关机，以及用于在受控主机4 关机后控制所述受控主机4开机；用于分别连接受控主机4供电电路和控制单元2的不间断电源3，用于在市电异常时为所述受控主机4供电，以及用于为控制单元2供电。

市电监测单元1的输入端并联在市电向受控主机4供电的供电线路上，输出端连接于控制单元2，用于监测向受控主机4供电的市电是否异常。在市电异常时，市电监测单元 1输出断电信号；在市电正常时，市电监测单元1输出供电信号。

在一个具体的示例中，市电监测单元1包括桥式整流电路5、比较器N和上拉电阻R1，桥式整流电路的两个交流输入端分别连接于市电的两个输出口，用于对市电进行整流；比较器N的同向输入端通过电阻R2连接于桥式整流电路5的直流输出端，用于接收整流之后的直流电电压，比较器N的反向输入端通过电阻R3接入预设电压。比较器N用于将直流电压与预设电压相比较，当市电异常时，直流电压小于预设电压，比较器N输出低电平的断电信号，当市电正常时，直流电压大于预设电压时比较器N输出高电平的供电信号。比较器N的输出端连接于上拉电阻R1的一端，上拉电阻R1的另一端连接于电源正极，上拉电阻R1用于稳定比较器N输出的高电平的供电信号，电源正极通过电容C接地，用于稳定向比较器N供电电源的电压。

控制单元2控制受控主机4或开机可以采用两种方式，下面分别对这两种方式进行介绍。

在一些实施例中，控制单元2包括单片机6和串流通信电路7，单片机6的输入端连接于比较器N的输出端，用于接收比较器N输出的断电信号和供电信号，串流通信电路7 可以是两端具有串口和USB接口的通信电路，具有串口的一端连接于单片机6的输出端，具有USB接口的一端连接于受控主机4。当市电异常时，单片机6接收断电信号，并输出关机信号，关机信号为关机数据指令，受控主机4接收关机数据指令，启动关机系统，受控主机4关机；当市电恢复正常后，单片机6接收供电信号，并输出开机信号，开机信号为开机数据指令，受控主机4接收到开机数据指令后，启动开机系统，受控主机4开机。

在另一些实施例中，控制单元2包括单片机6和开关电路8，单片机6的输入端连接于比较器N的输出端，用于接收供电信号和断电信号，开关电路8并联于受控主机4的开关按键处，单片机6通过控制开关电路8的通断来模拟电源按键的按压，控制受控主机4的开机和关机；当市电异常时，单片机6控制开关电路8导通预定时间来模拟受控主机4电源按钮的关机动作；当市电恢复正常后，单片机6控制开关电路8短暂的导通模拟受控主机4 电源按键的开机动作。

开关电路8包括三极管T、继电器KM和稳压二极管D，单片机6通过三极管T驱动继电器KM工作；三极管T的基极连接于单片机6的输出端，集电极通过继电器KM的线圈连接电源正极，发射极接地，继电器KM的两端还并联有稳压二极管D，稳压二极管D 的正极连接三极管T的集电极，负极连接电源正极。当市电异常时，单片机6输出关机信号，关机信号为持续预设时间的高电平信号，三极管T接收关机信号后导通，此时继电器 KM的线圈通电，继电器KM的常开触点KM-1模拟受控主机4电源按键的关机动作持续一段时间吸合，受控主机4关机；当市电恢复正常后，控住器输出开机信号，开机信号为短暂的高电平信号，三极管T接收到开机信号后导通，此时继电器KM的线圈通电，继电器KM 的常开触点KM-1短暂的吸合后断开，模拟受控主机4电源按键的开机动作，受控主机4开机。

在各类学校机房、展馆、办公大厅等环境下，需要工作人员对多台电脑集中控制，在本申请实施例中，为了对多台电脑进行集中控制，在市电向多台受控主机4供电的总线路中设置有开关，工作人员可通过控制总开关的打开和闭合，控制多台受控主机4的开机和关机；具体来讲，在需要开机时，工作人员可闭合开关，控制市电为受控主机4供电，比较器N接收到的直流电压大于预设电压并输出供电信号，单片机6接收到供电信号后，控制受控主机4开机；在需要关机时，工作人员可断开开关，比较器N接收到的直流电压小于预设电压并输出断电信号，单片机6接收到断电信号后控制受控主机4关机，工作人员通过控制开关来控制多台受控主机4的开机和关机。

在一些实施例中，为了检测受控主机4的开关机状态，该模块还包括反馈单元9，反馈单元9的一端连接于受控主机4，一端连接于单片机6，用于向单片机6输出反馈信息，反馈受控主机4的开关机状态；在开机的过程中，单片机6通过反馈信息判断数受控主机4 的开关机状态，若受控主机4处于关机状态，则输出开机信号，控制受控主机4开机，若受控主机4处于开机状态，则不做动作，开机成功；在关机的过程中，单片机6通过反馈信息判断受控主机4的开关机状态，若受控主机4处于开机状态，则输出关机信号，控住受控主机4开机，若受控主机4处于关机状态，则不做动作，关机成功。

在一些实施例中，不间断电源3设置有自动投入装置，在市电异常时，可自动投入使用为受控主机4和控制单元2供电。

根据本申请的实施例，通过市电监测单元1监测为受控主机4供电的市电的供电情况，当市电出现异常时，市电监测单元1监测到低于预设电压的供电电压，向控制单元2输出断电信号，控制单元2接收断电信号后，控制受控主机4关机，不间断电源3被设置为在市电出现异常时，自动投入为受控主机4和控制单元2供电，使受控主机4可以完成关机的过程，减少了在突然失电的情况下，受控主机4受到损伤的情况；在市电恢复正常后，市电监测单元1监测到大于预设电压的供电电压，输出供电信号，控制单元2在接收到供电信号后控制受控主机4开机，可使受控主机4在市电正常后及时开机，减少因受控主机4开机不及时而带来的损失；设置在市电向受控主机4供电的线路中的开关方便了工作人员对多台受控主机4的集中控制，在减少了工作人员工作量的同时提高了工作效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，包括：

用于监测为受控主机(4)供电的市电是否出现异常的市电监测单元(1)；

连接于所述市电监测单元(1)的控制单元(2)，用于在为受控主机(4)供电的市电出现异常时控制所述受控主机(4)关机，以及用于在受控主机(4)关机后控制所述受控主机(4)开机；

用于分别连接受控主机(4)供电电路和控制单元(2)的不间断电源(3)，用于在市电异常时为所述受控主机(4)供电，以及用于为控制单元(2)供电。

2.根据权利要求1所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，所述市电监测单元(1)包括桥式整流电路(5)、比较器和上拉电阻，所述桥式整流电路(5)的两个交流输入端分别用于与市电连接，直流输出端连接于所述比较器的同向输入端，所述比较器的反向输入端接入预设电压，输出端连接于控制单元(2)，在所述比较器的输出端上还可连接于所述上拉电阻的一端，所述上拉电阻的另一端连接于电源正极。

3.根据权利要求1所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，所述控制单元(2)包括单片机(6)及与单片机(6)连接的串口通信电路(7)，所述串口通信电路(7)连接于所述受控主机(4)，所述单片机(6)通过所述串口通信电路(7)向所述受控主机(4)输出开机信号和关机信号。

4.根据权利要求3所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，所述串口通信电路(7)包括具有USB接口和串口的电路，所述USB接口连接于所述受控主机(4)，所述串口连接于所述单片机(6)。

5.根据权利要求1所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，所述控制单元(2)包括单片机(6)及与单片机(6)连接的开关电路(8)，所述开关电路(8)并联于受控主机(4)的开关按键处，所述单片机(6)通过控制所述开关电路(8)的通断来模拟电源按键的按压，控制所述受控主机(4)开机或关机。

6.根据权利要求5所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，所述开关电路(8)包括三极管、继电器和稳压二极管；

所述稳压二极管的正极和所述继电器的线圈的一端连接于所述三极管的集电极，所述稳压二极管的负极和所述继电器的线圈的另一端连接工作电压，所述三极管的基极连接于所述单片机(6)、发射极接地，所述继电器的开关并联在受控主机(4)的开关按键处。

7.根据权利要求1所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，还包括反馈单元(9)，所述反馈单元(9)分别与所述受控主机(4)和控制单元(2)连接，用于将所述受控主机(4)的开关机状态反馈至所述控制单元(2)。

8.根据权利要求1所述的基于UPS的电脑断电保护及开关机控制模块，其特征在于，在市电向所述受控主机(4)供电的线路中设置有开关。

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