一种远程多端口电源重启控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种远程多端口电源重启控制装置，旨在提供一种无需和占用固定电话线路，实时性和可靠性强，安装部署简单、快捷、方便，完成多个电子设备的远程重启控制装置。它包括微控制器、GSM模块、SIM卡座、天线、DTMF解码电路、继电器电路、输出电源插座、输入电源插座、电源开关。设备管理人员无需到现场，就可实现远程重启操作，缩减故障响应时间，减少维护工作量和相关费用。适用于远程、异地、偏远环境等无人职守台站电子设备的重启控制。
【专利说明】—种远程多端口电源重启控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及远程控制【技术领域】，尤其是涉及一种远程多端口电源重启控制装置。
【背景技术】
[0002]由于远程运行的服务器、路由器、网络及其它电子设备长时间高负荷运行，经常导致系统工作不正常，出现系统死机(宕机)或通讯中断等异常现象，发生这种情况的原因各式各样，相对应的解决方式也有多种。根据统计超过70%的此类故障，通常只需进行简单地重启设备电源(维护人员到现场“拔电源”然后“插电源”)，就可以使设备恢复正常工作。另夕卜，除了死机和故障需要重启操作，对长时间运行的电子设备不定期地重启，使其恢复到默认的初始加载状态，有利于释放内存、优化软件调用级别和系统资源，进而维持在最佳的运行状态。
[0003]由于这些运行的设备不在本地，或者设备管理人员暂时无法到达现场服务，出现的问题得不到及时处理，造成设备无法恢复正常运行。
[0004]针对上述问题，需要一种能远程重启电源的仪器或装置来完成这个任务，目前公开的技术和市场上已有的产品主要采用了以下几种技术解决方案:
[0005](I)采用固定电话接口，利用DTMF (Dual Tone Mult1-Frequency双音多频)信号方式进行重启操作，这种方式的不足之处是需要专门的固定电话线路，对已经有固定电话线的应用场合，由于采用该方式的设备和固定电话共享同一线路，使用时会相互影响，操作也不方便。
[0006](2)利用IP(Internet Protocol)网络方式进行重启操作，这种方式需要给采用该方式的设备配置单独的IP地址，或者采用该方式的设备可能也要接在路由器或交换机等网络设备上，独立性不强，网络设备死机或故障，也会造成采用这种方式的设备无法控制。
[0007](3)米用 GSM (Global System for Mobile Communications 全球移动通信系统)短信方式，如果发现设备异常，设备管理人员用手机发短信进行重启操作，由于手机网络信号不好或网络堵塞等原因，会造成短信延时到达甚至丢失，该方式的不足之处是由短信的运行机制决定的，无法保证重启控制的实时性和可靠性，另外这种方式，用户只能使用手机，而无法用固定电话进行操作，因为固定电话一般没有短信功能，从而限制了用户使用操作终端的多样性选择。
[0008](4)米用GPRS (General Packet Radio Service通用分组无线服务技术)方式，这种方式虽然实时性强，理论上是“永远在线”，但对移动网络信号和设备要求高，否则会时常出现“掉线”现象，反而增加的系统的不稳定性，另外，与其对应的系统和设备构成复杂，费用高，不易部署应用。对重启电源这种操作频率不高的应用场合，这种方式不是最佳选择。
[0009]另外，目前已公开采用以上所述方式的仪器或装置，大部分只能对一个电源端口进行控制，而一般应用现场需要控制的设备数量较多，所以这些解决方案一般通过电源插排进行扩展，如果发现死机或故障，只能对插接在电源插排上的所有设备进行重启操作，无法对每个设备进行独立的操作，这种情况下，在对故障或死机的设备重启的同时，也重启了本来运行正常的设备，造成正常运行设备中断运行，甚至丢失数据。
实用新型内容
[0010]本实用新型克服了现有技术中的不足，提供一种采用GSM网络和DTMF方式的电源重启控制装置，无需和占用固定电话线路，实时性和可靠性强，安装部署简单、快捷、方便。
[0011]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案:
[0012]本实用新型包括微控制器、GSM模块、SM卡座、天线、DTMF解码电路、继电器电路、输出电源插座、输入电源插座、电源开关，所述继电器电路为四路独立的电路，所述输出电源插座为四个独立的电源插座；所述输入电源插座通过电源开关和电源模块相连接；所述微控制器与GSM模块连接，该GSM模块分别连接SM卡座和天线；所述微控制器和DTMF解码电路相连接；所述微控制器连接继电器电路，输出电源插座通过继电器电路连接输入电源插座。
[0013]所述输入电源插座的相线连接到其对应继电器电路里继电器触点的一端，该继电器触点的另一端连接到对应输出电源插座的相线。
[0014]所述继电器触点是常闭触点NC。
[0015]所述GSM模块和SM卡座在同一块PCB线路板上。
[0016]由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0017](I)实时性和可靠性强，确保受控设备完成重启操作；
[0018](2)独立重启四个输出电源插座，如果配合电源插排，可以重启更多的设备；
[0019](3)兼容性强，由于是重启设备的电源，只需将被控设备电源接插在本装置相应的输出电源插座(端口)或扩展的电源插排上，适用于各类电子设备的重启操作；
[0020](4)使用普通手机或固定电话进行操作，简单，方便，不需要配置计算机或专用的终端设备和软件；
[0021](5)现场安装、部署和应用简单、快捷；
[0022](6)设备管理人员或维护人员无需到现场，随时随地随意就可实现远程重启操作，缩减故障响应时间，减少维护工作量和相关费用，提升服务质量，提高设备的可靠度与安全度。
[0023]本实用新型提供的装置适用于远程、异地、偏远环境等无人职守台站电子设备的重启控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型部署应用总体框图；
[0025]图2是本实用新型提供的装置外观图；
[0026]图3是本实用新型构成原理框图；
[0027]图4是本实用新型电源插座之间的连接图；
[0028]图5是本实用新型一个重启时序图；
[0029]图6是本实用新型又一个重启时序图；[0030]图7是本实用新型再一个重启时序图；
[0031]图8是本实用新型主程序软件流程图；
[0032]图9是本实用新型DTMF方式按键图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0034]图1示出本实用新型装置部署应用总体概况，本装置200的输入电源插座接插在市电(220V交流电)上，四个受控设备的电源分别插接在本装置的输出电源插座上，用户使用普通手机或固定电话拨打安装在本装置内的SIM卡(现场安装使用时配置的，图中没有示出)号码，接通后，根据提示音，用DTMF按键进行密码和命令的键入，对受控设备进行远程重启操作。
[0035]图2示出本实用新型装置的外观图，装置200配有输入电源插座202，用于接插市电，为本装置提供电源。电源开关204，用于本装置的输入电源开关控制。四个输出电源插座206、207、208、209，用于插接需要重启控制的电子设备，如需控制更多的设备，可以用电源插排进行扩展。
[0036]图3示出本实用新型构成原理框图，输入电源插座202通过电源开关204与电源模块310相连接，电源模块310由工频变压器、整流和滤波电路、直流稳压电路组成，产生系统所需的两个直流电压+5V和+4.2V，其中+5V提供给微控制器(MCU) 300及相关电路，+4.2V提供电源给含有GSM模块308和SM卡座307的PCB线路板306。
[0037]图3中，GSM模块308和SM卡座307在同一块PCB线路板306上，其中GSM模块308和SM卡座307相连接，SIM卡座307用于安装手机卡，支持中国移动和联通的GSM的SM卡。GSM模块308和天线304相连接，天线304内置于本实用新型提供的装置200中，如果安装现场移动信号比较弱，可以用外接天线来增加接收信号的强度，外接天线的实施例图中没有示出。
[0038]图3中，GSM模块308和微控制器(MCU) 300串口的发送信号和接收信号相连接，通过双向通讯，完成相应的功能。
[0039]图3中，GSM模块308连接DTMF解码电路302，微控制器(MCU)300和DTMF解码电路302相连接，微控制器(MCU)300内部的程序根据用户的发出的命令(DTMF键码)，执行相应的动作。
[0040]图3中，继电器电路一 312、继电器电路二 313、继电器电路三314、继电器电路四315 —端和微控制器(MCU)300相连，其中继电器电路由放大器和继电器组成。另一端分别和四个输出电源插座206、207、208、209相连。输入电源插座202和四个输出电源插座的部分线相连接。
[0041]图4示出输入电源插座202、继电器电路一 312和输出电源插座一 206的连接关系，其中输入电源插座202的相线(L)通过连接线402和继电器电路一 312内部继电器常闭触点(NC)的一端相连，该常闭触点的另一端通过连接线403和输出电源插座一 206的相线(L)相连。输入电源插座202的零线(N)通过连接线404和输出电源插座一 206的零线(N)相连。输入电源插座202的接地线(PE)通过连接线406和输出电源插座一 206的接地线(PE)相连。通过该图可以看出，本装置用继电器常闭触点NC控制输出电源插座的相线，这样设计的好处是:由于采用的是常闭触点NC，即使本装置出现故障，继电器处于失电状态(常闭触点NC闭合)，输出电源插座上有电，不会影响接插在上面的受控设备的正常运行。
[0042]另外三个输出电源插座和输入电源插座的连接关系也如上所述，在此不再累述。
[0043]图5示出四个输出电源插座206、207、208、209的重启时序图，其中500、504表示相应输出插座状态为ON (合)，处于得电状态，502表示相应输出插座状态为OFF (断)，处于失电状态。图中500到502，再到504，输出电源插座“得电”到“失电”，然后再“得电”，这就是断重启过程，相当于维护人员在现场“拔电源”然后“插电源”。其中
[0044]T2与Tl之间的时间间隔(T2-T1)，单位为秒，是设定参数“断电延时时间”，该参数是用户通过DTMF命令(参见图8)设定的，存储在微控制器(MCU)300内部的EEPROM数据存储器中，用户根据受控设备的重启要求，设定该参数，并且可以随时根据需要进行修改。对有些长期加电的电子设备，断电后延时时间长一些，使该电子设备内部的元器件中残留电荷释放得彻底些，然后再加电重启，会更加可靠。作为优选，本实用新型提供的装置，该参数有I秒、5秒、10秒、15秒、30秒、45秒、60秒等多档选项。
[0045]图6不出四个输出电源插座的又一个重启时序图，其中SI对应输出电源插座一206，S2对应输出电源插座二 207，S3对应输出电源插座三208，S4对应输出电源插座四209。T2与Tl与图5中的描述相同。当用户通过DTMF命令，按数字键“5”，四个输出电源插座同时执行重启操作。
[0046]图7示出四个输出电源插座的再一个重启时序图，其中S1、S2、S3和S4分别对于四个输出电源插座，T2和Tl与图5中的描述相同，而T3与T2之间的时间间隔(T3-T2)，T4与T3之间的时间间隔(T4-T3 )，T5与T4之间的时间间隔(T5-T4 )，这三个时间间隔是固定的，作为优选，本实用新型提供的装置，该参数是5秒。当用户通过DTMF命令，按数字键“6”，四个输出电源插座同时断电，延时(T2-T1)后，输出电源插座一 206得电，延时5秒，输出电源插座二 207得电，又延时5秒，输出电源插座三208得电，再延时5秒，输出电源插座四209得电，至此完成四个输出电源插座的重启。这种重启模式有两个好处:(I)四个输出电源插座同时断电，然后逐个延时加电，四个输出电源插座不会同时从断电状态到得电状态，这样就避免了多个设备同时上电，消除瞬间启动电流过大对电网的冲击；(2)有些应用场合对多个受控设备上电的前后顺序有要求，可以安排受控设备接插在相应的输出电源插座上，这样就能使多个受控设备按指定的时间顺序完成重启。
[0047]图8示出本实用新型提供的装置主程序软件流程图，包括:
[0048]步骤800:系统初始化，包括对GSM模块308通讯参数的配置，对微控制器(MCU)300输入输出端口配置和置初值，以及对程序用到的全局变量的初始化等；
[0049]步骤802:和GSM模块308进行通讯，查询有无来电信息，如果有，转至步骤804，否则在此循环；
[0050]步骤804:接通来电(摘机),建立起与用户的通话连接；
[0051]步骤806:等待用户输入密码，用户使用DTMF方式按键(参见图9)进行操作，作为优选，本实用新型提供装置的密码为4位数字(“O”至“9”)，以开头，随后键入密码，最后用“#”结尾，例如，如果密码为“1234”，这样用户需顺序键入“I” “2” “3” “4” “#，，;
[0052]步骤808:查询DTMF解码电路302的输出信号，判断有无键输入，如有转至步骤810，否则转至步骤809 ；[0053]步骤809:在指定的时间间隔内，如果没有键输入，说明超时，转至步骤814 ;如果没有超时，转至步骤806，继续等待用户输入密码，作为优选，本实用新型提供装置的超时设置为15秒；
[0054]步骤810:将用户键入的密码和存储在微控制器(MCU) 300内部EEPROM数据存储器中的密码进行比较判断，如果相同，说明密码正确，转至步骤816，否则，说明密码不正确，转至步骤812 ；
[0055]步骤812:判断是第几次输入密码不正确，如果是第一次，转至步骤806，让用户尝试再一次输入密码，如果是第二次，转至步骤814 ；
[0056]步骤814:挂断来电(挂机)，结束本次通话，转至步骤802，等待下次来电；
[0057]步骤816:等待用户输入命令，用户使用DTMF方式按键(参见图9)进行操作，作为优选，本实用新型提供装置的命令为单个数字键“O”至“9” ；
[0058]步骤817:查询DTMF解码电路302的输出信号，判断有无键输入，如有转至步骤820，否则转至步骤818 ；
[0059]步骤818:如果没有超时，转至步骤816，继续等待用户输入命令，如果超时，转至步骤814，作为优选，本实用新型提供装置的超时设置为15秒；
[0060]步骤820:判断是不是“I”键(输出电源插座一 206重启命令)，如果是，转至步骤821，否则转至步骤822 ；
[0061]步骤821:执行输出电源插座一 206重启的相关程序，微控制器(MCU) 300输出相应值给继电器电路一 312，根据存储在微控制器(MCU)300内部的EEPROM中的设定参数“断电延时时间”来设定软件定时器，软硬件配合完成重启过程，参看图4和图5的描述；
[0062]步骤822:判断是不是“2”键(输出电源插座二 207重启命令)，如果是，转至步骤823，否则转至步骤824 ；
[0063]步骤823:执行输出电源插座二 207重启的相关程序，其它如步骤821所述；
[0064]步骤824:判断是不是“3”键(输出电源插座三208重启命令)，如果是，转至步骤825，否则转至步骤826 ；
[0065]步骤825:执行输出电源插座三208重启的相关程序，其它如步骤821所述；
[0066]步骤826:判断是不是“4”键(输出电源插座四209重启命令)，如果是，转至步骤827，否则转至步骤828 ；
[0067]步骤827:执行输出电源插座四209重启的相关程序，其它如步骤821所述；
[0068]步骤828:判断是不是“5”键(所有输出电源插座模式一重启命令)，如果是，转至步骤829，否则转至步骤830 ；
[0069]步骤829:执行所有输出电源插座模式一重启的相关程序，微控制器(MCU) 300输出相应值给继电器电路一 312、继电器电路二 313、继电器电路三314、继电器电路四315，根据存储在微控制器(MCU) 300内部的EEPROM中的设定参数“断电延时时间”来设定软件定时器，软硬件配合完成四个输出电源插座同时重启过程，参看图4和图6的描述；
[0070]步骤830:判断是不是“6”键(所有输出电源插座模式二重启命令)，如果是，转至步骤831，否则转至步骤832 ；
[0071]步骤831:执行所有输出电源插座模式二重启的相关程序，微控制器(MCU) 300输出相应值给继电器电路一 312、继电器电路二 313、继电器电路三314、继电器电路四315，根据存储在微控制器(MCU) 300内部的EEPROM中的设定参数“断电延时时间”来设定软件定时器，软硬件配合完成四个输出电源插座同时断电，然后挨个顺序延迟上电的重启过程，参看图4和图7的描述；
[0072]步骤832:判断是不是“O”键(退出命令)，如果是，转至步骤814，否则转至步骤833 ；
[0073]步骤833:判断是不是“8”键(修改设定参数“断电延时时间”命令)，如果是，转至步骤834，否则转至步骤835 ；
[0074]步骤834:等待用户键入参数，参数为单个数字键“O”至“9”，作为优选，“I”表示I秒、“ 2 ”表示5秒、“ 3 ”表示10秒、“ 4 ”表示15秒、“ 5 ”表示30秒、“ 6 ”表示45秒、“ 7 ”表示60秒，根据键入的数字修改存储在微控制器(MCU) 300内部EEPROM中的设定参数“断电延时时间”；
[0075]步骤835:判断是不是“9”键(修改密码命令)，如果是，转至步骤836，否则转至步骤816，等待用户键入其它命令；
[0076]步骤836:执行修改密码程序，输入密码格式如步骤806所述。密码对系统操作的安全性非常重要，所以在修改密码过程中，需要用户输入两次密码，然后程序判断两次输入密码的格式有效且相同，才将新修改的密码存储到微控制器(MCU)300内部的EEPROM中，作为以后的操作密码，完成后转至步骤814。
[0077]图9示出本实用新型DTMF方式按键图900，这是用户和本实用新型装置建立通话连接后，进行操作(键入的密码、命令和参数)使用的DTMF按键图，在实际使用时，有可能是固定电话、带有按键手机的按键键盘，或者是智能手机触摸屏界面显示的拨号按键图。
【权利要求】
1.一种远程多端口电源重启控制装置，包括微控制器、GSM模块、SIM卡座、天线、DTMF解码电路、继电器电路、输出电源插座、输入电源插座、电源开关，其特征在于，所述继电器电路为四路独立的电路，所述输出电源插座为四个独立的电源插座；所述输入电源插座通过电源开关和电源模块相连接；所述微控制器与GSM模块连接，该GSM模块分别连接SIM卡座和天线；所述微控制器和DTMF解码电路相连接；所述微控制器连接继电器电路，输出电源插座通过继电器电路连接输入电源插座。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述输入电源插座的相线连接到其对应继电器电路里继电器触点的一端，该继电器触点的另一端连接到对应输出电源插座的相线。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述继电器触点是常闭触点NC。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述GSM模块和SIM卡座在同一块PCB线路板上。
【文档编号】G05B19/418GK203732979SQ201420113150
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】孙常青 申请人:孙常青