專利名稱：智能雙備份節(jié)能電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種供電系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于安防系統(tǒng)等場合的智能雙備份節(jié)能電源。
背景技術(shù)：
縱觀當(dāng)前國內(nèi)安防系統(tǒng)對前端攝像機(jī)等設(shè)備的直流12V供電情況不外乎二種，即集中供電和單路供電，但這二種供電方式都存在著一定的缺陷。至今還沒有既能克服這些缺陷又能價廉物美、施工便捷的替代產(chǎn)品。采用直流12V單路小電源模式，從可靠性、穩(wěn)定性、規(guī)范性來講存在的隱患較多，尤其是那些塑殼的小電源根本無法接地，散熱性能也很差，同時眾多小電源堆積在機(jī)柜中顯得非常零亂。而采用POE集中供電模式，由于受網(wǎng)線的線徑制約，供電距離以及帶載能力 都不能滿足實際需求。不少POE供電交換機(jī)或POE電源，內(nèi)部只做了分路供電，沒做每路限流保護(hù)，一旦故障或者供電線路出現(xiàn)短路會造成影響面較廣的安全事故。集中供電的最主要弊端I.無論是開關(guān)電源還是模擬電源都不可能在數(shù)年內(nèi)不出現(xiàn)故障，電源一旦故障會造成所有受供電設(shè)備停止工作，影響面太廣。2.只要有一路供電線路出現(xiàn)短路狀況就會使整個電源處于自保護(hù)狀態(tài)而無法對外供電，從而也造成安全事故。3.從電源供應(yīng)的角度看，所有重要的安防設(shè)備能否正常工作全唯系于僅有的一只電源工作正常與否，系統(tǒng)可靠性就顯得太差。單路供電的最主要不足I.隨著視頻全覆蓋工作在全社會推廣，攝像機(jī)等前端設(shè)備數(shù)量變得越來越多，每個機(jī)房就會出現(xiàn)幾十甚至上百個獨立小電源，嚴(yán)重影響整潔美觀。2.機(jī)房內(nèi)數(shù)量可觀的單個小電源堆積在機(jī)柜內(nèi)，十分不利通風(fēng)散熱，造成小電源冒煙燒掉現(xiàn)象并不罕見，這種狀況事故隱患太大！3.按照安防行業(yè)規(guī)范施工要求，所有電源都必須可靠接地。但數(shù)量如此眾多的小電源又如何能做到呢？難免出現(xiàn)一場雷雨后打壞一批安防設(shè)備的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的集中供電電源一旦故障會使所有負(fù)載停止工作、單路供電結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以實現(xiàn)全部接地的技術(shù)問題，提供一種具有備用電源可以使負(fù)載具有雙重保障、電源可以可靠接地的智能雙備份節(jié)能電源。本實用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種智能雙備份節(jié)能電源，包括主開關(guān)電源、備開關(guān)電源、第一功率邏輯器件和第二功率邏輯器件，所述主開關(guān)電源的兩個輸入端分別連接市電的零線和火線，所述備開關(guān)電源的一個輸入端通過第二功率邏輯器件連接市電的火線，所述備開關(guān)電源的另一個輸入端連接市電的零線，所述主開關(guān)電源通過控制信號分別連接第一功率邏輯器件的控制端和第二功率邏輯器件的控制端，所述第一功率邏輯器件分別與主開關(guān)電源的正極輸出端和備開關(guān)電源的正極輸出端連接，所述第一功率邏輯器件的輸出端與負(fù)載連接，所述主開關(guān)電源的負(fù)極輸出端和備開關(guān)電源的負(fù)極輸出端都接地。功率邏輯器件即為受控能改變通斷狀態(tài)的開關(guān)器件，“功率”是指可通過較大電流。主、備雙電源以冷備份的形式共存，即備開關(guān)電源在主開關(guān)電源無故障時是不通電、不工作的，此舉極大地提高了備用電源的可靠性。當(dāng)主開關(guān)電源出現(xiàn)故障以后，發(fā)送控制信號到第一功率邏輯器件和第二功率邏輯器件，第二功率邏輯器件從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)，備開關(guān)電源接入市電，同時第一功率邏輯器件將供電端從主開關(guān)電源切換到備開關(guān)電源，由備開關(guān)電源對負(fù)載進(jìn)行供電。負(fù)載可以是安防系統(tǒng)的前端攝像機(jī)、報警模塊或其他傳感設(shè)備。作為優(yōu)選，所述第一功率邏輯器件通過PTC陶瓷器件與負(fù)載連接，所述PTC陶瓷器
件有若干個，負(fù)載與PTC陶瓷器件--對應(yīng)。PTC是Positive Temperature Coefficient
的縮寫，意思是正的溫度系數(shù)，泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。PTC陶瓷器件具有過流保護(hù)功能，當(dāng)通過的電流超過閾值時會切斷電路，當(dāng)電流回落到正常范圍內(nèi)時恢復(fù)通路。這樣即便是某路供電發(fā)生短路也不會影響到其余各路正常供電。每臺集成電源可以有8/16/24/32路輸出，輸出直流電壓允許是5V、12V、15V、18V或24V。作為優(yōu)選，智能雙備份節(jié)能電源還包括互感元件、A/D轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊，所述互感元件串接在PTC陶瓷器件和第一功率邏輯器件之間，所述網(wǎng)絡(luò)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與互感元件連接，所述網(wǎng)絡(luò)模塊包括RJ45接口?；ジ性z測智能雙備份節(jié)能電源的輸出電流和電壓，并將檢測到的信號通過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)給網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊將電壓和電流信號通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控端。作為優(yōu)選，智能雙備份節(jié)能電源還包括溫度傳感元件，所述溫度傳感元件與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。溫度傳感元件檢測智能雙備份節(jié)能電源的溫度并通過A/D轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送給監(jiān)控端。作為優(yōu)選，智能雙備份節(jié)能電源還包括計時控制模塊和若干個串聯(lián)在PTC陶瓷器件和互感元件之間的第三功率邏輯器件，所述第三功率邏輯器件與PTC陶瓷器件一一對應(yīng)，所述網(wǎng)絡(luò)模塊通過計時控制模塊與各第三功率邏輯器件連接。監(jiān)控端能夠根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場實際需要，借助網(wǎng)絡(luò)模塊、計時控制模塊和第三功率邏輯器件，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程手動或定時對智能雙備份節(jié)能電源整機(jī)輸出或者其中某幾路輸出進(jìn)行開關(guān)機(jī)控制，從而達(dá)到節(jié)約能源和延長前端攝像機(jī)等設(shè)備的使用壽命，給用戶單位產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益的目的。作為優(yōu)選，智能雙備份節(jié)能電源還包括邏輯器件和防區(qū)模塊，所述邏輯器件分別連接主開關(guān)電源、防區(qū)模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述邏輯器件包括I/O輸出口，所述防區(qū)模塊與報警總線連接。防區(qū)模塊為帶物理地址的受控通訊模塊。當(dāng)主開關(guān)電源故障并切換到備開關(guān)電源的時候，主開關(guān)電源發(fā)送報警信號給邏輯器件，邏輯器件將報警信號通過I/O輸出口輸出，同時還將報警信號發(fā)送給防區(qū)模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，通過防區(qū)模塊的報警總線輸出報警信號，也通過A/D轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊輸出報警信號。多樣化的報警信號輸出方式可以使不同的監(jiān)控端都收到報警信號，具有廣泛的適應(yīng)性，使管理人員可以迅速對主開關(guān)電源進(jìn)行檢查和維修。作為優(yōu)選，所述第一功率邏輯器件的輸出端和防區(qū)模塊的報警總線端上都設(shè)置有防雷擊感應(yīng)器件，可以防止雷擊損壞智能雙備份節(jié)能電源。作為優(yōu)選，智能雙備份節(jié)能電源還包括機(jī)箱和兩個儀表風(fēng)扇，所述儀表風(fēng)扇安裝在機(jī)箱兩側(cè)，機(jī)箱在儀表風(fēng)扇對應(yīng)處開有散熱通風(fēng)槽。通過儀表風(fēng)扇可以對智能雙備份節(jié)能電源進(jìn)行散熱，利于長期穩(wěn)定工作。作為優(yōu)選，智能雙備份節(jié)能電源還包括電流表和電壓表，所述電流表串接在第一功率邏輯器件的輸出端上，所述電壓表一端連接第一功率邏輯器件的輸出端，另一端接地，所述電流表和電壓表都安裝在機(jī)箱前面板上。通過電流表和電壓表可以使現(xiàn)場管理人員直接得知智能雙備份節(jié)能電源的工作情況。本實用新型帶來的有益效果是，具有多路、多種規(guī)格直流電壓輸出，消除了當(dāng)前安防監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)、光端機(jī)等單路供電電源種類繁多、質(zhì)量良莠不齊造成的機(jī)柜內(nèi)雜亂現(xiàn)象及安全隱患，主開關(guān)電源和備開關(guān)電源兩個電源確保了負(fù)載工作不會中斷，每一路輸出具有單獨的保護(hù)，不會因為一路故障而對其它路造成影響，設(shè)備具有良好的接地，提高了安全性。

圖I是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、主開關(guān)電源，2、備開關(guān)電源，3、第一功率邏輯器件，4、第二功率邏輯器件，
5、互感元件，6、A/D轉(zhuǎn)換模塊，7、網(wǎng)絡(luò)模塊，8、PTC陶瓷器件，9、溫度傳感元件，10、邏輯器件，U、防區(qū)模塊，12、計時控制模塊，13、第三功率邏輯器件，A、電流表，V、電壓表，F(xiàn)、保險絲，K、總開關(guān)。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實施例本實施例的一種智能雙備份節(jié)能電源，如圖I所示，包括主開關(guān)電源I、備開關(guān)電源2、第一功率邏輯器件3、第二功率邏輯器件4、互感元件5、A/D轉(zhuǎn)換模塊6、網(wǎng)絡(luò)模塊7、PTC陶瓷器件8、溫度傳感元件9、邏輯器件10、防區(qū)模塊11、計時控制模塊12、第三功率邏輯器件13、電流表A、電壓表V、保險絲F和總開關(guān)K。主開關(guān)電源的兩個輸入端分別連接市電的零線和火線，備開關(guān)電源的一個輸入端通過第二功率邏輯器件連接市電的火線，備開關(guān)電源的另一個輸入端連接市電的零線，主開關(guān)電源通過控制信號分別連接第一功率邏輯器件的控制端和第二功率邏輯器件的控制端，第一功率邏輯器件分別與主開關(guān)電源的正極輸出端和備開關(guān)電源的正極輸出端連接，主開關(guān)電源的負(fù)極輸出端和備開關(guān)電源的負(fù)極輸出端都接地。第一功率邏輯器件通過第三功率邏輯器件和PTC陶瓷器件與負(fù)載連接，PTC陶瓷器件有若干個，負(fù)載與PTC陶瓷器件一一對應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)模塊通過計時控制模塊與各第三功率邏輯器件連接?；ジ性釉赑TC陶瓷器件和第一功率邏輯器件之間，網(wǎng)絡(luò)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與互感元件連接，網(wǎng)絡(luò)模塊包括RJ45接口。溫度傳感元件與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。邏輯器件分別連接主開關(guān)電源、防區(qū)模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，邏輯器件包括I/O輸出口，防區(qū)模塊與報警總線連接。第一功率邏輯器件的輸出端和防區(qū)模塊的報警總線端上都設(shè)置有防雷擊感應(yīng)器件。本實施例的智能雙備份節(jié)能電源還包括機(jī)箱和兩個儀表風(fēng)扇，儀表風(fēng)扇安裝在機(jī)箱兩側(cè)，機(jī)箱在儀表風(fēng)扇對應(yīng)處開有散熱通風(fēng)槽。電流表串接在第一功率邏輯器件的輸出端上，電壓表一端連接第一功率邏輯器件的輸出端，另一端接地，電流表和電壓表都安裝在機(jī)箱前面板上。主開關(guān)電源的火線輸入端上串聯(lián)有保險絲和總開關(guān)。本實施例的智能雙備份集成電源很好地解決了安防領(lǐng)域傳統(tǒng)的二種供電方式存 在的上述種種缺陷，具有高可靠性、穩(wěn)定性、智能化、規(guī)范化等優(yōu)點，一改以往供電方式選擇上的二難現(xiàn)狀，具有如下特征I.采用標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)架式設(shè)計，能安裝于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，且具有多路、多種規(guī)格直流電壓輸出，消除了當(dāng)前安防監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)、光端機(jī)等單路供電電源種類繁多、質(zhì)量良莠不齊造成的機(jī)柜內(nèi)雜亂現(xiàn)象及安全隱患。2.內(nèi)置雙電源，正常狀態(tài)下主電源工作供電，當(dāng)主電源發(fā)生故障，自動轉(zhuǎn)入備電源工作供電，主電源更換修復(fù)后又能自動切換回主電源工作的最初狀態(tài)。主、備雙電源以冷備份的形式共存，即備用電源在主開關(guān)電源無故障時不通電、不工作，極大提高了備用電源的
可靠性。3.每臺集成電源可以有8/16/24/32路輸出，輸出直流電壓允許是5V、12V、15V或24V，每路都有先進(jìn)的自恢復(fù)限流保護(hù)(切斷輸出/自動恢復(fù))和獨立的LED電源指示燈。當(dāng)接入某通道的前端設(shè)備及電源線纜發(fā)生短路時，該通道自我保護(hù)，不影響其他通道正常供電，故障排除后，該通道自動恢復(fù)供電。4.設(shè)備具有良好的通風(fēng)散熱系統(tǒng)，利于長期穩(wěn)定工作。5.主、備開關(guān)電源切換迅速，監(jiān)視器畫面不會閃動。6.設(shè)備前面板裝有電壓表、電流表及指示燈,后面板置有輸出電壓通道指示燈，用戶能直觀的了解設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)及參數(shù)。7.在直流輸出端口及報警總線端口，都設(shè)置有防雷擊感應(yīng)器件，且設(shè)備具有完全的可靠接地，保證設(shè)備有一定的抗雷擊能力。8.設(shè)備支持三種報警方式，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或主備電源切換時，報警能通過標(biāo)準(zhǔn)RJ45網(wǎng)口、干觸點端口或者單防區(qū)模塊總線端口上傳至監(jiān)控中心本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了主開關(guān)電源、功率邏輯器件、PTC陶瓷器件等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，包括主開關(guān)電源、備開關(guān)電源、第一功率邏輯器件和第二功率邏輯器件，所述主開關(guān)電源的兩個輸入端分別連接市電的零線和火線，所述備開關(guān)電源的一個輸入端通過第二功率邏輯器件連接市電的火線，所述備開關(guān)電源的另一個輸入端連接市電的零線，所述主開關(guān)電源通過控制信號分別連接第一功率邏輯器件的控制端和第二功率邏輯器件的控制端，所述第一功率邏輯器件分別與主開關(guān)電源的正極輸出端和備開關(guān)電源的正極輸出端連接，所述第一功率邏輯器件的輸出端與負(fù)載連接，所述主開關(guān)電源的負(fù)極輸出端和備開關(guān)電源的負(fù)極輸出端都接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，所述第一功率邏輯器件通過PTC陶瓷器件與負(fù)載連接，所述PTC陶瓷器件有若干個，負(fù)載與PTC陶瓷器件一一對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，還包括互感元件、A/D轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊，所述互感元件串接在PTC陶瓷器件和第一功率邏輯器件之間，所述網(wǎng)絡(luò)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與互感元件連接，所述網(wǎng)絡(luò)模塊包括RJ45接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，還包括溫度傳感元件，所述溫度傳感元件與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，還包括計時控制模塊和若干個串聯(lián)在PTC陶瓷器件和互感元件之間的第三功率邏輯器件，所述第三功率邏輯器件與PTC陶瓷器件一一對應(yīng)，所述網(wǎng)絡(luò)模塊通過計時控制模塊與各第三功率邏輯器件連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，還包括邏輯器件和防區(qū)模塊，所述邏輯器件分別連接主開關(guān)電源、防區(qū)模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述邏輯器件包括I/O輸出口，所述防區(qū)模塊與報警總線連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，所述第一功率邏輯器件的輸出端和防區(qū)模塊的報警總線端上都設(shè)置有防雷擊感應(yīng)器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，還包括機(jī)箱和兩個儀表風(fēng)扇，所述儀表風(fēng)扇安裝在機(jī)箱兩側(cè)，機(jī)箱在儀表風(fēng)扇對應(yīng)處開有散熱通風(fēng)槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能雙備份節(jié)能電源，其特征在于，還包括電流表和電壓表，所述電流表串接在第一功率邏輯器件的輸出端上，所述電壓表一端連接第一功率邏輯器件的輸出端，另一端接地，所述電流表和電壓表都安裝在機(jī)箱前面板上。
專利摘要本實用新型公開了一種智能雙備份節(jié)能電源，其包括主開關(guān)電源、備開關(guān)電源、第一功率邏輯器件和第二功率邏輯器件，主開關(guān)電源的兩個輸入端分別連接市電的零線和火線，備開關(guān)電源的一個輸入端通過第二功率邏輯器件連接市電的火線，備開關(guān)電源的另一個輸入端連接市電的零線，主開關(guān)電源通分別連接第一、第二功率邏輯器件，第一功率邏輯器件分別與兩個開關(guān)電源的正極輸出端連接，第一功率邏輯器件的輸出端與負(fù)載連接。主、備雙電源以冷備份的形式共存。當(dāng)主開關(guān)電源出現(xiàn)故障以后，第二功率器件從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)，同時第一功率器件將供電端從主開關(guān)電源切換到備開關(guān)電源，由備開關(guān)電源對負(fù)載進(jìn)行供電。本實用新型適用于安防領(lǐng)域。
文檔編號H02J9/06GK202602362SQ20122020755
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者史李楊 申請人:杭州四方博瑞數(shù)字電力科技有限公司