一種多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利說明】一種多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及智能監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及電源設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著航天航空技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品的性能得到了很大地提高，先進(jìn)的用電設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用，因此，對(duì)電源的要求也越來越高。性能可靠的電源監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)設(shè)備的安全運(yùn)行至關(guān)重要，對(duì)于重要的機(jī)電設(shè)備在工作過程中，需要一套能夠直觀監(jiān)測電路工作狀況的設(shè)備，這樣當(dāng)設(shè)備或產(chǎn)品在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，能迅速切斷電源和負(fù)載設(shè)備之間的連接，以保護(hù)設(shè)備。目前，在國內(nèi)市場上相關(guān)的國產(chǎn)產(chǎn)品還未形成規(guī)模，現(xiàn)有的部分產(chǎn)品或多或少存在些問題。主要缺點(diǎn)是精度不高、容易誤觸發(fā)、人機(jī)界面不夠友好、操作不方便等；也有些國外產(chǎn)品，性能比較好，但是價(jià)格過于昂貴。而對(duì)于多路電源的監(jiān)控一般技術(shù)上面比較難于實(shí)現(xiàn)，節(jié)點(diǎn)過多將會(huì)造成控制線路的冗余和實(shí)時(shí)相應(yīng)性能不夠。因此，針對(duì)上述問題，本文提出了一種多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的主要問題是多路電源節(jié)點(diǎn)比較多，缺乏對(duì)多路電源進(jìn)行智能監(jiān)控的系統(tǒng)及方法；為解決所述問題，本發(fā)明提供一種多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明提供的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括:上位PC機(jī)、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、電源保護(hù)卡；所述電源保護(hù)卡包括DSP處理器；所述DSP處理器采集外部電源系統(tǒng)各路電源采樣點(diǎn)的電壓值和電流值；所述上位PC機(jī)通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換
模塊向DSP處理器發(fā)送采集命令；所述DSP處理器根據(jù)所述采集命令向上位PC機(jī)發(fā)送采樣值。
[0006]進(jìn)一步，所述電源保護(hù)卡還包括ADC，所述ADC將所述DSP處理器采集到的電壓值和電流值由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)DSP處理器標(biāo)定后送入SRAM區(qū)存放。
[0007]進(jìn)一步，所述電源保護(hù)卡還包括多路過載自動(dòng)保護(hù)電路，所述多路過載自動(dòng)保護(hù)電路在外部電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)發(fā)生故障的電源進(jìn)行保護(hù)。
[0008]進(jìn)一步，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊包括CAN通信卡，所述CAN卡用于和上位PC機(jī)以及電源保護(hù)卡進(jìn)行通信。
[0009]進(jìn)一步，所述上位PC機(jī)對(duì)各路外部電源的電壓狀態(tài)和電流狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、并判斷電壓值狀態(tài)和電流值狀態(tài)是否正常，并將判斷結(jié)果通過通信的方式傳輸?shù)礁鱾€(gè)電源的節(jié)點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明還提供一種多路電源智能監(jiān)控的方法，包括:
步驟一、所述DSP處理器采集各路外部電源的電壓值和電流值，ADC將所述電壓值和電流值由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)于SRAM區(qū)； 步驟二、所述上位PC機(jī)通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊向DSP處理器發(fā)送采集命令；所述DSP處理器根據(jù)所述采集命令向上位PC機(jī)發(fā)送采樣值；
步驟三、所述上位PC機(jī)對(duì)各路外部電源的電壓值狀態(tài)和電流值狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并判斷電壓值狀態(tài)和電流值狀態(tài)是否正常，并將判斷結(jié)果通過通信的方式傳輸?shù)礁鱾€(gè)電源的節(jié)點(diǎn)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊采用CAN總線與DSP處理器通訊，多路電源智能節(jié)點(diǎn)最多可以達(dá)到256個(gè)點(diǎn)，大大地提高了監(jiān)控的對(duì)象。由于所設(shè)計(jì)的電源保護(hù)卡主處理器采用了DSP芯片，提高了系統(tǒng)精度，同時(shí)工作性能穩(wěn)定、可靠，且具有良好的人機(jī)交互界面，操作簡便。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所提供的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0014]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)包括:上位PC機(jī)1、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊2、電源保護(hù)卡3 ;所述電源保護(hù)卡包括DSP處理器31 ;所述DSP處理器31采集外部電源系統(tǒng)4各路電源采樣點(diǎn)的電壓值和電流值；所述上位PC機(jī)I通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊2向DSP處理器31發(fā)送采集命令；所述DSP處理器31根據(jù)所述采集命令向上位PC機(jī)I發(fā)送采樣值。
[0015]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述電源保護(hù)卡3還包括ADC和多路過載自動(dòng)保護(hù)電路32，所述ADC將所述DSP處理器采集到的電壓值和電流值由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)DSP處理器標(biāo)定后送入SRAM區(qū)存放；所述多路過載自動(dòng)保護(hù)電路在外部電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)發(fā)生故障的電源進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)上位機(jī)通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊向DSP處理器31發(fā)送采集命令時(shí)，DSP處理器31即暫停A/D采集轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)向上位機(jī)發(fā)送已標(biāo)定的A/D采樣值，并通過外圍電路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的自動(dòng)控制和保護(hù)；所述外部電源4是為設(shè)備負(fù)載5提供供電的設(shè)備；所述設(shè)備負(fù)載5為加電的對(duì)象。
[0016]所述上位PC機(jī)I還對(duì)各路電源的電壓值狀態(tài)和電流值狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并作出判斷，并將判斷結(jié)果通過通信的方式傳輸?shù)礁鱾€(gè)電源的節(jié)點(diǎn)；所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊2包括CAN通信卡，用于和上位PC機(jī)以及電源保護(hù)卡進(jìn)行通信；
同時(shí)本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件包含上位機(jī)交互軟件以及下位DSP處理器軟件設(shè)計(jì)。其中DSP處理器程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，集成多路A/D基準(zhǔn)內(nèi)部設(shè)定和數(shù)據(jù)采集、保存、標(biāo)定、系統(tǒng)中電源過流信息記錄、與上位機(jī)通信傳輸數(shù)據(jù)及過流信息、板卡數(shù)碼管顯示和人工開啟等。上位機(jī)人機(jī)交互采用當(dāng)前流行的虛擬儀器LABVIEW實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，與下位機(jī)CAN總線進(jìn)行通訊，過流信息顯示、記錄以及報(bào)表輸出打印等功能，界面友好，操作方便。
[0017]綜上所述，由于采用了 CAN總線和DSP處理器，提高了對(duì)電源的電壓和電流的智能監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)地同時(shí)對(duì)256路電源進(jìn)行加電和切斷，通過上位機(jī)并將該測量的電壓、電流能夠及時(shí)的對(duì)電源設(shè)備的故障進(jìn)行處理，確保電源設(shè)備不會(huì)被燒壞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:上位PC機(jī)、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、電源保護(hù)卡；所述電源保護(hù)卡包括DSP處理器；所述DSP處理器采集外部電源系統(tǒng)各路電源采樣點(diǎn)的電壓值和電流值；所述上位PC機(jī)通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊向DSP處理器發(fā)送采集命令；所述DSP處理器根據(jù)所述采集命令向上位PC機(jī)發(fā)送采樣值。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電源保護(hù)卡還包括ADC，所述ADC將所述DSP處理器采集到的電壓值和電流值由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)DSP處理器標(biāo)定后送入SRAM區(qū)存放。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電源保護(hù)卡還包括多路過載自動(dòng)保護(hù)電路，所述多路過載自動(dòng)保護(hù)電路在外部電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)發(fā)生故障的電源進(jìn)行保護(hù)。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊包括CAN通信卡，所述CAN卡用于和上位PC機(jī)以及電源保護(hù)卡進(jìn)行通信。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位PC機(jī)對(duì)各路外部電源的電壓狀態(tài)和電流狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、并判斷電壓值狀態(tài)和電流值狀態(tài)是否正常，并將判斷結(jié)果通過通信的方式傳輸?shù)礁鱾€(gè)電源的節(jié)點(diǎn)。
6.采用上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所提供的多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行多路電源監(jiān)控的方法，其特征在于，包括: 步驟一、所述DSP處理器采集各路外部電源的電壓值和電流值，ADC將所述電壓值和電流值由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)于SRAM區(qū)； 步驟二、所述上位PC機(jī)通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊向DSP處理器發(fā)送采集命令；所述DSP處理器根據(jù)所述采集命令向上位PC機(jī)發(fā)送采樣值； 步驟三、所述上位PC機(jī)對(duì)各路外部電源的電壓值和電流值狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并判斷電壓值狀態(tài)和電流值狀態(tài)是否正常，并將判斷結(jié)果通過通信的方式傳輸?shù)礁鱾€(gè)電源的節(jié)點(diǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明的一種多路電源智能監(jiān)控系統(tǒng)包括上位PC機(jī)、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、電源保護(hù)卡、外部電源、設(shè)備負(fù)載，其中，上位PC機(jī)用于各路電源的電壓和電流狀態(tài)的監(jiān)控，并作出判斷，并將判斷結(jié)果通過通信的方式傳輸?shù)礁鱾€(gè)電源的節(jié)點(diǎn)；通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊包括CAN通信卡，用于和上位PC機(jī)以及電源保護(hù)卡進(jìn)行通信；電源保護(hù)卡包括DSP處理器，用于實(shí)時(shí)采集多路電源回路的采樣點(diǎn)電壓值和電流值，經(jīng)內(nèi)部高精度ADC轉(zhuǎn)化并經(jīng)過DSP標(biāo)定后送入SRAM區(qū)存放，當(dāng)上位機(jī)通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊向DSP發(fā)送采集命令時(shí)，DSP即暫停A/D采集轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)向上位機(jī)發(fā)送已標(biāo)定的A/D采樣值，并通過外圍電路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的自動(dòng)控制和保護(hù)。
【IPC分類】G05B19-04
【公開號(hào)】CN104698873
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310654000
【發(fā)明人】王軍, 孟光韋, 趙亮, 王萌, 李林, 戚鍵龍, 張劍
【申請(qǐng)人】上海機(jī)電工程研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日