TWI392191B - Remote control of the power supply system - Google Patents

Description

可遠端監控的供電系統

一種可遠端監控的供電系統，係一種可遠端觀測電源供應器狀態，並且遠端啟閉該電源供應器的系統。

習知的多電源供應器的監控系統(可能用於伺服器、不斷電系統等用途)請參閱圖1，圖1中示出多組電源供應器91，該些電源供應器91可能在一個機箱內，亦有可能分別位在多個機箱內，甚至於各自位於相異的位置各自獨立運作。而多組電源供應器91除了各自連接負載以外更連接一資料處理系統92，該資料處理系統92可以是在一機箱內的匯流背板，亦可以是透過線路連接該些電源供應器91的電腦，該資料處理系統92同時必須透過該些電源供應器91提供運作的電力。該些電源供應器91的輸出與異常狀態皆由該資料處理系統92讀出，並且透過一通訊手段傳送給一遠端監控設備93，使不在現場的管理者可透過該遠端監控設備93了解各個電源供應器91的運作狀態以及電源供應器91是否故障。

雖然上述的架構行之有年，但電源供應器91故障導致負載當機、資料流失、關閉之情事仍偶爾發生。原因在於上述監控電源供應器91的電路架構具有缺失，首先由於習知的電源供應器91都是利用I²C傳輸資料到該資料處理系統92(匯流背板或電腦裡的主機板)，再由該資料處理系統92解讀與傳遞訊息給遠端監控設備93，但如果部份資料處理系統92不支援I²C的話即無法工作(部份的電腦主機板不支援)。

再者，該資料處理系統92的I²C位址設定與電源供應器91不符亦可能造成數據錯誤，進一步導致資料讀取不正確。例如I²C位址0x25原先用於傳輸電腦CPU的溫度，但電源供應器91端則設定傳輸電源供應器91內部的溫度，如此兩端訊息不同會讓資料處理系統92產生讀取錯誤，當然就造成遠端的管理者無法得知電源供應器91真實的狀態。

另一種難以排除的缺失是資料處理系統92本身有可能當機，造成I²C的資料無法透過資料處理系統92讀出，遠端監控設備93更無法得到正確的訊息，不論電源供應器91本身工作無誤或者異常，遠端管理者皆無法得知正確的狀態。

還有一種可能是由於資料處理系統92本身亦需要透過該電源供應器91提供運作的電力，若電源供應器91已經故障了，該資料處理系統92理所當然的也無法正常運作，而遠端監控設備93無法得到任何資料去判斷究竟是電源供應器91或是資料處理系統92的故障，導致故障排除的困難。

綜上所述，上述習知電路架構仍具有許多盲點，使得整體的穩定性仍有待改善。

由於習知的監控技術中，電源供應器的故障會使得中間傳遞監測訊息的系統一併停止運作，因而失去一整個供電系統的監測訊息，造成監控供電系統的盲點。因此本案的目的在於提供一種改良的監控電路架構，使得管理者可以區別電源供應器或監測系統的故障，減少判斷問題的時間，進而快速排除故障。

本案為一種可遠端監控的供電系統，該供電系統包括一資料處理系統以及至少一電源供應器，該資料處理系統得輸出一電源啟閉訊號驅動至少一電 源供應器切換於一工作狀態或者一休眠狀態。該電源供應器更包括一訊號整合單元以及一通訊單元，該訊號整合單元取得該電源供應器之一工作參數，且該訊號整合單元得輸出一第一啟閉訊號驅動該資料處理系統輸出該電源啟閉訊號而切換該電源供應器之狀態。該通訊單元連接該訊號整合單元而取得該工作參數，並輸出該工作參數至一通訊網路中。令管理者可透過通訊網路而遠端獲得電源供應器的狀態數值。並且管理者得利用一遠端監控設備讀取並顯示該工作參數，遠端監控設備更可傳送一遠端啟閉訊號至該通訊單元，該訊號整合單元透過該通訊單元讀取該遠端啟閉訊號後輸出該第一啟閉訊號，該第一啟閉訊號驅動該資料處理系統輸出該電源啟閉訊號切換該電源供應器的狀態。藉此，遠端的管理者除了可以遠端監控該電源供應器的狀態以外，更可在遠端控制該些電源供應器的運作狀態。

1‧‧‧資料處理系統

10‧‧‧主機板

2‧‧‧電源供應器

20‧‧‧輸入端

21‧‧‧電力轉換單元

22‧‧‧電源控制單元

3‧‧‧遠端監控設備

4‧‧‧訊號整合單元

5‧‧‧通訊單元

6‧‧‧程式存取單元

7‧‧‧啟閉開關

91‧‧‧電源供應器

92‧‧‧資料處理系統

93‧‧‧遠端監控設備

圖1為習知監控架構的方塊圖。

圖2為本案基本架構之方塊圖。

圖3為本案延伸架構的方塊圖。

圖4為圖2之具體架構方塊圖。

本案為一種可遠端監控的供電系統，本案之基本電路架構請先參閱圖2。該供電系統係包括一資料處理系統1以及至少一電源供應器2，該供電系統可包含單一台電源供應器2或者是包含多組電源供應器2的多輸出系統，因此該資料處理系統1可相對應的連接一台或多組電源供應器2。在圖2中所示的基本架構中該資料處理系統1只連接一台電源供應器2，該資料處理系統1得輸出一電源啟閉訊號驅動該電源供應器2切換於一工作狀態或者一休眠狀態(其中該工作狀態與休眠狀態為符合ATX規格的電源供應器的習知技術，故 不再贅述)，該資料處理系統1可為一電腦的主機板10，且得透過一啟閉開關7觸發該資料處理系統1啟動，而更具體的實施態樣會搭配圖4說明，在此暫不詳述。在圖2中並未示出該電源供應器2取得輸入電力的輸入端以及提供輸出電力的至少一輸出端，亦未具體示出該電源供應器2的輸出端連接的負載，但該電源供應器2具有輸入端與輸出端係習知的技術，故在圖示中未示出。又該電源供應器2的一個或多個輸出端可輸出電力驅動至少一負載，而上述的負載亦可包含該資料處理系統1，令該資料處理系統1以該電源供應器2作為電力來源；但該資料處理系統1的電力來源並不限定來自於該電源供應器2。該電源供應器2更包括一訊號整合單元4、一通訊單元5，其中該訊號整合單元4取得該電源供應器2之一工作參數，該工作參數可為輸出電壓、內部溫度或風扇轉數之中的任一個或多個數值，並且該訊號整合單元4透過該通訊單元5將該工作參數送至一通訊網路中。一遠端監控設備3則與該通訊網路連接而取得該工作參數，並顯示該工作參數給管理者了解該電源供應器2之狀態。該遠端監控設備3更可依據使用者的操作而傳送一遠端啟閉訊號至該通訊單元5，該訊號整合單元4透過該通訊單元5讀取該遠端啟閉訊號後輸出一第一啟閉訊號，該第一啟閉訊號則傳送至該資料處理系統1，而驅動該資料處理系統1輸出該電源啟閉訊號切換該電源供應器2的狀態。藉此，遠端的管理者可透過該訊號整合單元4、通訊單元5以及遠端監控設備3而監視該電源供應器2的狀態，並且至少可透過該遠端監控設備3發出遠端啟閉訊號而切換該電源供應器2進入工作狀態或休眠狀態。上述的訊號整合單元4以及通訊單元5可整合在一電路板上，即可模組化的連接該電源供應器2內的電路主板。或者該電源供應器2在設計時即預先設置訊號整合單元4以及通訊單元5在該電源供應器2的電路主板上，不論該訊號整合單元4與該通訊單元5整合在獨立的電路板上或者直接設置於該電源供應器2的電路主板上皆在本案所主張的範圍內，並且不論訊號整合單元4與該通訊單 元5設置的形態為何，該訊號整合單元4與該通訊單元5的電力來源係來自於該電源供應器2的常備電力(standby power)，該電源供應器2只要連接市電即可提供常備電力，並在休眠狀態下待機，而該訊號整合單元4與該通訊單元5只要透過該常備電力的供應即可常態的監控該電源供應器2的狀態，上述的常備電力亦為該技術領域具有一般知識者所熟知，故不再贅述。

而圖2所述的電路架構更可進一步擴充如圖3所示，該資料處理系統1亦可為連接多個電源供應器2的匯流背板，多個電源供應器2各自具有一訊號整合單元4以及通訊單元5，並透過各個訊號整合單元4與通訊單元5而各自傳送各電源供應器2的工作參數給該遠端監控設備3。該遠端監控設備3亦可回傳遠端啟閉訊號而令所選定的電源供應器2切換於工作狀態或休眠狀態。

請再參閱圖4，圖4所示為圖2的具體架構。其中該電源供應器2包含一輸入端20、一電力轉換單元21以及一電力控制單元22，而該資料處理系統1在圖4中之態樣為一電腦的主機板10。該主機板10連接一啟閉開關7，管理者得觸動該啟閉開關7而產生一第二啟閉訊號，該第二啟閉訊號亦驅動該資料處理系統1(亦即圖4中所示的主機板10)輸出該電源啟閉訊號切換該電源供應器2的狀態。假設該電源供應器2處於休眠狀態，則管理者觸動該啟閉開關7即形成該第二啟閉訊號，該主機板10接收該第二啟閉訊號後即發出該電源啟閉訊號給該電源供應器2的電源控制單元22，進而由該電源控制單元22啟動該電力轉換單元21輸出電力供應負載運作。另外需再說明的是，該電源控制單元22控制了該電源供應器2啟動的時序，包含了風扇的運作與轉速、內部溫度的偵測亦可由該電源控制單元22執行，而該電源控制單元22執行上述功能的技術為該技術領域具通常知識者所習知的，故未搭配圖示詳述。而該訊號整合單元4可選擇自該電力轉換單元21或電源控制單元22取得輸出電壓、內部溫度或風扇轉數之中的任一個或多個數值。同時，該訊 號整合單元4更可取得一代表主機板10工作狀態的系統狀態訊號，再利用該通訊單元5將該訊號整合單元4取得的工作參數透過通訊網路傳送給遠端監控設備3，以便在遠端監控設備3顯示出該電源供應器2與資料處理系統1的狀態。再者，該訊號整合單元4更可連接一程式存取單元6，其中該程式存取單元6儲存一程式化的人機介面，該訊號整合單元4讀取該人機界面，並整合該工作參數與該人機介面，且透過該通訊單元5供遠端監控設備3讀取工作參數與該人機介面。該程式存取單元6更可透過訊號整合單元4、通訊單元5以及該遠端監控設備3的網路連接，而由該遠端監控設備3存入更新的人機界面於該程式存取單元6中，使該訊號整合單元4與該遠端監控設備3之間的人機介面是可以被更新的。同樣的，該訊號整合單元4、通訊單元5及程式存取單元6得整合在一電路板上並連接於該電源供應器2內，或者預先設置於該電源供應器2的電路主板。

假設圖4中所示的訊號整合單元4可同時取得輸出電壓、內部溫度、風扇轉數、以及代表主機板10運作狀態的系統狀態訊號，若該電源供應器2在工作狀態時主機板10當機，該系統狀態訊號會透過訊號整合單元4、通訊單元5而將主機板10當機的狀態回傳給遠端監控設備3，讓管理者了解故障的來源並排除。又，假設是電源供應器2內的風扇轉速降低、溫度上升，此時該遠端監控設備3觀測到回傳的工作參數後可發出該遠端啟閉訊號，經訊號整合單元4轉換為第一啟閉訊號給該主機板10，該主機板10再發出電源啟閉訊號給該電源控制單元22，而令該電源供應器2由該工作狀態進入休眠狀態，以等待檢測；或者管理者再一次發出遠端啟閉訊號而以同樣的方式重新開啟該電源供應器2，繼續觀察重新開啟後的工作狀態。

綜合上述的技術特徵，本案與習知監控電路最主要的區別在於，習知架構中電源供應器2的工作參數回傳到資料處理系統1再轉至遠端。而本案是在 電源供應器2內就收集工作參數並且透過通訊網路傳送至遠端，不必回傳至資料處理系統1，因此即使該電源供應器2的主要輸出停擺、不穩或資料處理系統1當機時，該訊號整合單元4同樣可收集工作參數回傳給遠端監控設備3，進而避免先前技術中所述的各種問題。上述通訊單元與遠端監控設備之間的通訊網路可以為實體的網路纜線，或者無線網路，亦可為網路纜線與無線網路的組合。通訊單元5與遠端監控設備3在有效傳輸工作參數與遠端啟閉訊號的前提下，並不限定兩者之間的通訊格式。

雖然本發明以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，上述較佳的實施態樣雖以，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，而所作之些許更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明中，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

綜上所述，本發明較習知之創作增進上述功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定創新專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

10‧‧‧主機板

20‧‧‧輸入端

21‧‧‧電力轉換單元

22‧‧‧電源控制單元

3‧‧‧遠端監控設備

4‧‧‧訊號整合單元

5‧‧‧通訊單元

6‧‧‧程式存取單元

7‧‧‧啟閉開關

Claims (15)

1. 一種可遠端監控的供電系統，該供電系統包括一資料處理系統以及至少一電源供應器，該資料處理系統得輸出一電源啟閉訊號驅動至少一電源供應器切換於一工作狀態或者一休眠狀態，而其特徵在於該電源供應器更包括：一訊號整合單元，該訊號整合單元取得該電源供應器之一工作參數，且該訊號整合單元得輸出一第一啟閉訊號驅動該資料處理系統輸出該電源啟閉訊號而切換該電源供應器之狀態；一通訊單元，該通訊單元連接該訊號整合單元而取得該工作參數，並輸出該工作參數至一通訊網路中。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可遠端監控的供電系統，其中該通訊單元得透過該通訊網路與一遠端監控設備建立訊號傳輸連線，該遠端監控設備透過該通訊網路而取得並顯示該工作參數。
3. 如申請專利範圍第2項所述的可遠端監控的供電系統，其中該遠端監控設備得傳送一遠端啟閉訊號至該通訊單元，該訊號整合單元透過該通訊單元讀取該遠端啟閉訊號後輸出該第一啟閉訊號，進而驅動該資料處理系統輸出該電源啟閉訊號令該電源供應器進入該工作狀態或休眠狀態。
4. 如申請專利範圍第2項所述的可遠端監控的供電系統，其中該通訊單元與遠端監控設備之間的通訊網路為實體的網路纜線。
5. 如申請專利範圍第2項所述的可遠端監控的供電系統，其中該通訊單元與遠端監控設備之間的通訊網路為無線網路。
6. 如申請專利範圍第2項所述的可遠端監控的供電系統，其中該通訊單元與遠端監控設備之間的通訊網路包含了網路纜線與無線網路的組合。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的可遠端監控的供電系統，其中該訊號整合單元更連接一程式存取單元，其中該程式存取單元儲存一程式化的人機介面，並該訊號整合單元讀取該人機介面並整合該工作參數與人機界面，且透過該通訊單元輸出工作參數與該人機介面至該通訊網路。
8. 如申請專利範圍第7項所述的可遠端監控的供電系統，其中該訊號整合單元、通訊單元及程式存取單元得整合在一積體電路板上並連接於該電源供應器內。
9. 如申請專利範圍第7項所述的可遠端監控的供電系統，其中該通訊單元可自該通訊網路接收一更新的人機界面，並且透過訊號整合單元而寫入該程式存取單元中。
10. 如申請專利範圍第1項所述的可遠端監控的供電系統，其中該訊號整合單元及通訊單元得整合在一電路板上並連接於該電源供應器內。
11. 如申請專利範圍第1項所述的可遠端監控的供電系統，其中該資料處理系統更連接一啟閉開關，管理者得觸動該啟閉開關而產生一第二啟閉訊號，該第二啟閉訊號亦驅動該資料處理系統輸出該電源啟閉訊號切換該電源供應器的狀態。
12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的可遠端監控的供電系統，其中該工作參數可為該電源供應器的輸出電壓、內部溫度或風扇轉數之中的任一個或多個數值。
13. 如申請專利範圍第12項所述的可遠端監控的供電系統，其中該訊號整合單元更可取得一代表資料處理系統工作狀態的系統狀態訊號，該訊號整合單元透過該通訊單元將該系統狀態訊號送至該遠端監控設備，以在遠端監控設備顯示出資料處理系統的狀態。
14. 如申請專利範圍第1項所述的可遠端監控的供電系統，其中該資料處理系統可為一電腦的主機板。
15. 如申請專利範圍第1項所述的可遠端監控的供電系統，其中該資料處理系統可為連接多組電源供應器的匯流背板。