专利名称：高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信、电力，电子技术领域，特别涉及一种用于在线检测通信基站 高频开关电源�？楣收系淖爸�。
背景技术：
随着通信业务的不断扩展，通信基站迅速增加并且逐渐边缘化，基站又多建在山 地且无人值守，使得通信基站的维护管理的工作量和难度成倍增加。通信电源是通信基站 的核心部分，为了使通信基站能安全稳定的运行，需要对电源进行检测和维护。目前通常由 维护人员到现场以离线方式进行检修，受条件的限制多有不便。特别是瞬间出现又恢复的 隐性故障和必须在线运行才能反映出来的故障，往往无法及时检测得到。基站配有交直流供电系统，高频开关电源在其间起到桥梁作用，是两者之间的关 键环节。一方面要保证负载的供电要求，另一方面又要对蓄电池组进充电维护。在设计中， 《通信电源设备安装设计规范》要求开关电源的负载能力必须满足最大负载电流加均充电 流再加1的冗余设计。一般高频开关电源都由多个�？樽楹铣桑汉珊途涞氖奔湔颊龉ぷ鞯氖� 间比例是比较小的。半年或者一年均充一次，每次12个小时。
实用新型内容(一)技术问题本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中离线检修开关电源的缺陷，利用 开关电源�？槎嗍奔涠脊ぷ髟谇嵩�、低效率的工作区域这一特点，通过智能化管理实现 通信基站高频开关电源�？榈脑谙呒觳夂臀�。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案提供了一种高频开关电源智能在线 检测优化管理控制装置，包括传感器，用于采集多个开关电源�？榈摹⒈碚髌涓髯缘墓ぷ髯刺奶卣餍藕牛皇荽砥鳎运鎏卣餍藕沤蟹糯蠹奥瞬ù恚荒Ｊ黄鳎运鍪荽砥魇涑龅男藕沤心Ｊ缓蠡竦盟龆喔龅缭茨� 块的特征值数据；数据存储器，存储转换后的特征值数据，以及多个故障判断特征子集和性能判断 特征子集；故障判断器，读取所述数据存储器中的特征值数据和故障判断特征子集，存储需 要退出的故障电源�？楸晔都捌涔收先ㄖ氐燃叮恍阅芘判蚱鳎寥∷鍪荽娲⑵髦械乃鎏卣髦凳莺托阅芘卸咸卣髯蛹� 及读取所述故障判断器中存储的故障权重等级，并存储所述多个电源�？榈挠帕优判蚪� 果；
3[0015]�？檠≡衿鳎寥∷鲂阅芘判蚱鞯挠帕优判蚪峁娲⑴盼唤细叩牡缭茨？樽� 为故障�？榈奶婊荒？椋豢刂破鳎乇沼胨龉收吓卸掀髦写娲⒌墓收系缭茨？橄喽杂Φ目匾允蛊淅� 线，以及开启与所述�？檠≡衿魉娲⒌奶婊荒？橄喽杂Φ目匾允蛊湓谙�。进一步地，还包括检修人员操作器，包括键盘、显示屏以及远端传送串行通信电路，用于检修维护人 员向所述数据存储器输入指令、参数，以及根据所述指令显示各个�？榈墓ぷ髯刺�、电量测 量状态、温度测量状态。其中，所述数据存储器还记录特征值信号中出现表征瞬间异常工作状态的频率， 当所述频率达到一定的阈值时，所述故障判断器将其对应的电源�？榇娲⑽收夏？�。其中，所述传感器包括多个电流电压互感器和温度传感器。进一步地，还包括预警器，用于根据所述故障判断器中存储的故障权重等级发出 预警信号，以及向远端传输预警数据。(三)有益效果本实用新型的有益效果在于通过本实用新型的装置，能以在线检测的方式检测高频开关电源�？榈囊斐；蚬� 障，自动排除故障�？椋锹脊收瞎ぷ鞯阕刺乇鹗悄芗锹妓彩背鱿值囊斐：鸵喂收希� 做出预警提示，由此提高了开关电源的安全时效并减少了维护工作量；本实用新型的传感器除了检测开关电源的输入输出的电量外，还增加了对重点电 路单元的温度检测，更全面的反映�？榈墓ぷ髯刺苑奖悴檎移分市郧痹诠收喜⒓锹甲� 出预警提示，避免了低效率和有隐形故障的模块投入运行，给维护工作带来极大方便。本实用新型的装置充分的利用了高频开关电源模块的不同工作方式，在绝对多数 时间以少数�？樵谙撸嗍？槔胂叩姆绞剑苊饬嗽饫谆魇箍氐缭刺被镜奈侍猓⒛茏� 动切除故障�？椋度牒玫睦胂吣？椋薪谀茉鲂�、延长开关电源模块的使用周期的功能， 减少了维护人员必须到现场维护的周期，提高电源的安全性。
图1是根据本实用新型的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置的结构 示意图。
具体实施方式
本实用新型提出的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，结合附图和实 施例说明如下。如图1所示，本实施例的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置包括传感器，包括多个电流电压互感器和温度传感器，用于采集多个开关电源�？榈�、 表征其各自的工作状态的特征值；包括输入的交流电流值、交流电压值，输出的直流电流 值、直流电压值，以及重点电路功率单元的温度值。数据处理器，对传感器单元采集到的信号进行放大及滤波处理；具体实施过程中， 可以由LM258运算放大器等电路完成。
4[0032]模数转换器，对所述信号处理单元输出的信号进行模数转换后获得所述多个电源 �？榈奶卣髦凳荩痪咛宓兀梢圆捎肕SP430单片机的A/D端执行采集信号的模数转换；数据存储器，转换后的数据经过数字滤波器滤波后存到存储器的特征队列表中， 所述存储的数据包括实时检测特征值数据和历史检测特征值数据；上述特征队列表内已经 存储有M个故障判断特征子集以及N个性能判断特征子集；故障判断器，用于根据数据存储器的特征值数据和故障判断特征子集识别、记录 需要退出的故障电源�？榧捌涔收先ㄖ氐燃叮黄渲校龉收吓卸咸卣髯蛹ū碚髂？� 故障类型的标识和与这种故障类型相对应的特征值，例如，电流异常故障可分为控制脉冲 异常，控制脉冲消失，功率器件开路，功率器件老化，风机故障，功率器件短路；根据上述表 征各开关电源模块工作状态的实时及历史特征值数据以及多个判断子集，对每一�？榈奶� 征值数据与所述故障判断特征子集中的故障特征值分别进行�：阉鞫员龋员冉峁� 征严重影响电源工作的故障�？槭侗鹞柰顺瞿？椋绻鼓？�、过流�？椤⒁喂收夏� 块以及瞬间异常累计到一定程度的异常�？榈龋⒔浒凑展收系燃度ㄖ嘏盼唬淮送猓荽娲⑵骰辜锹即衅魉杉降男藕胖谐鱿值谋碚魉布湟斐９ぷ髯刺� 的频率，当所述频率达到一定的阈值时，故障判断器也将其对应的电源�？楸晔段枰� 出的�？椋恍阅芘判蚱鳎糜诟菔荽娲⑵鞯乃鎏卣髦凳莺托阅芘卸咸卣髯蛹约� 所述故障判断器记录的故障权重等级，对所述多个电源�？榻杏帕优判颍黄渲校阅芘卸� 特征子集包括表征�？樾阅苡帕映潭鹊谋晔逗陀胝庵中阅芟喽杂Φ奶卣髦担缭谀骋还� 况下采集到的输入电压、电流、输出的电压、电流和温度值；将每一�？榈睦诽卣髦凳� 与性能判断特征子集分别进行�：员龋酆掀朗銎湫阅懿⒔屑侗鸨晔叮倍远喔瞿� 块的性能级别标识进行纵向对比，实现优劣排序；�？檠≡衿鳎菪枰凑招阅芘判蚱鞯呐判蚪峁≡衽盼唤细叩牡缭茨？槲� 障�？榈奶婊荒？椋谎≡裆鲜鲂阅芘判蚪峁芯哂凶罡呋蚪峡壳芭盼坏哪？槲度氲奶� 换�？椋豢刂破鳎ǹ氐缏泛颓葱械缏罚乇沼胨龉收吓卸掀骷锹嫉墓收系缭� �？橄喽杂Φ目匾允蛊淅胂撸约翱粲胨瞿？檠≡衿魉≡竦奶婊荒？橄喽杂Φ目� 关以使其在线。此外，所述高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置还可以包括输入输出界 面及显示器，包括输入工具(如键盘)、显示工具(如液晶屏)及串行通信工具(如RS-232 串行输出通信电路)；用于根据检修维护人员输入的指令、参数，通过图形，汉字，曲线的方 式显示异常或故障�？榈脑诵凶刺�、电量测量状态、温度测量状态，以方便维护工作人员的 检修和故障的排除。下面将通过具体故障的检测对本实施例的装置进行进一步详细描述。当开关电源的器件故障或功率器件老化时，该�？榈拇衅鞑杉降牡缌餍藕呕� 偏差较大，即，虽然有均流信号，但信号仍有较大偏差时，故障判断器通过对存储器内历史 工作数据的纵向对比，以及各个�？橹涮卣魇莸暮嵯蚨员龋哂杏隡种故障状态中 的相应状态相对应的特征值数据的�？榧锹嘉收夏？椋⑼ü刂破魇垢媚？橥顺觯� 时投入特征队列表中具有最高排位的�？橐蕴婊桓霉收夏？椤0042]若投入的开关电源�？橹写嬖谝桓龉鼓？椋嵋鹚心？楣贡；�。故障判 断器对传感器单元采集的特征值信号进行处理并判断其中包含表征过压模块的特征数据 时，控制器将按�？樵诵惺奔涞某ざ趟承蚵只煌度胍桓瞿？椋偻顺隽硪桓瞿？榈姆绞讲� 作，直到通过�：阉鞅冉戏椒ㄕ业礁霉鼓？椋⒈甓ǜ媚？榈奶卣魇萦隡种状态中 的相应状态相对应的值，记录该模块并将其退出；电源电压恢复正常后，控制器锁定该模 块，使其不能自动投入运行，并发出检修信号，使故障指示灯闪动，并通过通信口向远端发 出检修指令。如果开关电源�？榈墓β势骷鸹担收吓卸掀魇侗�、记录该�？楹螅刂破鹘� 接退出并锁定该�？槭蛊洳坏迷俅瓮度耄蝗绻收吓卸掀魍ü：阉鞅冉戏椒ㄅ卸掀� 是因功率器件品质因素故障或风扇停机引起的故障或驱动脉冲异常的故障，标定该�？榈� 特征数据与M种状态中的相应状态相对应的值，按照其故障权排入队列尾部并做出预警记 录。此时，该�？橹荒茏鞅赣�。如果传感器采集到的信号显示当开关电源工作在效率曲线80%以上而输出电流 再也不能增加时，故障判断器通过�：阉鞅冉弦院螅范ü收媳昙牵ü刂破魍度攵恿� 中性能排位最靠前的模块，并退出该故障�？椋浒凑展收先ㄖ嘏湃攵恿形膊坎⒆龀鲈�
警记录。此外，有很多瞬间出现的输出异常，维护人员无法得知，数据存储器也可以将其记 录下来，同时记录下各个测量点的信号，并累计其出现频率，发出预警信号，以帮助维护人 查找故障原因。当数据存储器的记录显示某一模块出现瞬间异常的频率累计到一定数量 时，故障判断器识别其为需要退出的�？椋⑼ü刂破鹘媚？橥顺觯⑴湃肟氐缭醋� 队列的尾部。在具体实施过程中，故障判断器可以对高频开关电源�？榈囊斐９ぷ醇锹疾⑴� 别、标识故障等级，以方便维护人员查找故障点；按工况的需要，以高效节能的方式投入少 数模块，退出多数�？椋Ｖね度氲哪？槭嵌恿兄凶钣拍？�(排位靠前的�？�)，同时增加 了开关电源�？榈牡缱邮褂弥芷冢豢刂破鞲莨收吓卸掀鞯呐卸辖峁嫖と嗽弊远� 除严重影响电源稳定运行的�？椋菽？檠≡衿鞯难≡窠峁度肜胂咴诵械哪？椴⑺� 已故障的开关电源�？椋乐刮蟛僮魑：φ龅缭聪低常辉谕ㄐ呕臼艿嚼椎绻セ魉鸹岛螅� 自动切除故障模块，投入好的离线�？�(离线�？橥换崾艿焦セ�)，保证电源系统不被 瘫痪。以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领 域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和 变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应 由权利要求限定。
权利要求1.一种高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，其特征在于，包括传感器，用于采集多个开关电源�？榈摹⒈碚髌涓髯缘墓ぷ髯刺奶卣餍藕牛皇荽砥鳎运鎏卣餍藕沤蟹糯蠹奥瞬ù恚荒Ｊ黄鳎运鍪荽砥魇涑龅男藕沤心Ｊ缓蠡竦盟龆喔龅缭茨？榈� 特征值数据；数据存储器，存储转换后的特征值数据，以及多个故障判断特征子集和性能判断特征 子集；故障判断器，读取所述数据存储器中的特征值数据和故障判断特征子集，存储需要退 出的故障电源模块标识及其故障权重等级；性能排序器，读取所述数据存储器中的所述特征值数据和性能判断特征子集，以及读 取所述故障判断器中存储的故障权重等级，并存储所述多个电源�？榈挠帕优判蚪峁荒？檠≡衿鳎寥∷鲂阅芘判蚱鞯挠帕优判蚪峁娲⑴盼唤细叩牡缭茨？樽魑� 障模块的替换�？椋豢刂破鳎乇沼胨龉收吓卸掀髦写娲⒌墓收系缭茨？橄喽杂Φ目匾允蛊淅胂撸� 及开启与所述模块选择器所存储的替换�？橄喽杂Φ目匾允蛊湓谙�。
2.如权利要求1所述的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，其特征在于， 还包括检修人员操作器，包括键盘、显示屏以及远端传送串行通信电路，用于检修维护人员向 所述数据存储器输入指令、参数，以及根据所述指令显示各个�？榈墓ぷ髯刺�、电量测量状 态、温度测量状态。
3.如权利要求1所述的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，其特征在于， 所述数据存储器还记录特征值信号中出现表征瞬间异常工作状态的频率，当所述频率达到 一定的阈值时，所述故障判断器将其对应的电源�？榇娲⑽收夏？�。
4.如权利要求1所述的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，其特征在于， 所述传感器包括多个电流电压互感器和温度传感器。
5.如权利要求1所述的高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，其特征在于， 还包括预警器，用于根据所述故障判断器中存储的故障权重等级发出预警信号，以及向远 端传输预警数据。
专利摘要本实用新型提供了一种高频开关电源智能在线检测优化管理控制装置，包括传感器，采集多个开关电源�？榈墓ぷ髯刺卣餍藕牛皇荽砥鳎蕴卣餍藕沤蟹糯蠹奥瞬ù恚荒Ｊ黄鳎源砗蟮男藕沤心Ｊ唬皇荽娲⑵鳎娲⒆缓蟮奶卣髦凳荩约岸喔龉收吓卸咸卣髯蛹托阅芘卸咸卣髯蛹还收吓卸掀鳎寥√卣髦凳莺凸收吓卸咸卣髯蛹娲⑿枰顺龅墓收系缭茨？榧捌涔收先ㄖ氐燃叮恍阅芘判蚱鳎寥√卣髦凳莺托阅芘卸咸卣髯蛹约岸寥」收先ㄖ氐燃叮娲⒌缭茨？榈挠帕优判蚪峁荒？檠≡衿鳎寥∨判蚪峁娲⑴盼唤细叩牡缭茨？槲婊荒？椋豢刂破鳎乇沼牍收夏？橄喽杂Φ目兀约翱粲胩婊荒？橄喽杂Φ目�。
文档编号G01R31/40GK201893605SQ20102011466
公开日2011年7月6日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日
发明者不公告发明人 申请人:北京奥福瑞科技有限公司
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