一种GPRS终端辅助电源投切控制系统及其控制方法与流程

本发明属于电源控制技术领域，具体涉及一种GPRS终端辅助电源投切控制系统及其控制方法。

背景技术：

GPRS在物联网技术应用中非常广泛，它通过IP地址或互联网域名访问服务器，实现控制终端和与服务器间的无线通信，完成各种远程测控功能。终端运行过程中会遇到现场断电，比如电网停电、雷击、漏电保护等使现场停电等情况，终端和服务器之间的通信联系被切断，服务器无法了解终端的工作状态。如基于GPRS通信的电动车充电管理系统，充电站点分布在城市的不同角落，如果某站点突然停电，终端停止工作，与监控中心的通信中断，正在工作的充电信息将丢失，影响系统电能计量和计费，产生服务纠纷，顾客也不知晓已经停止充电，不能采取补救措施。其他的GPRS应用终端也有类似情况。

技术实现要素：

本发明提供一种GPRS终端辅助电源投切控制系统及其控制方法，本发明有效解决现有GPRS应用终端在遇到现场停电情况下，终端与服务器之间联系中断，服务器无法知晓终端的工作状态的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种GPRS终端辅助电源投切控制系统，其特征在于：所述控制系统包括GPRS终端接口模块（1）、投切控制模块（2）、主电源监测模块（3）、供电与投切模块（4）、主电源模块（5）以及辅助电源模块（6），GPRS终端接口模块（1）分别与投切控制模块（2）、主电源监测模块（3）以及供电与投切模块（4）电连接，主电源模块（5）分别与主电源监测模块（3）、供电与投切模块（4）电连接，辅助电源模块（6）与供电与投切模块（4）电连接，整体构成系统电回路。

本发明进一步技术改进方案是：

所述投切控制模块（2）由光耦IC1，电阻R1、R2、R3，继电器K，二极管D1以及三极管Q1构成。

本发明进一步技术改进方案是：

所述电阻R1与光耦IC1的二极管部分串联起来，构成投切控制模块（2）的输入电路。

本发明进一步技术改进方案是：

所述主电源监测模块（3）为电阻R4、R5串联构成的分压取样电路构成。

本发明进一步技术改进方案是：

所述电阻R5的另外一端连接到主电源模块（5）的5V电源端，电阻R4的另外一端接地。

本发明进一步技术改进方案是：

所述供电与投切模块（4）由二极管D2、电容C1、C2和继电器K的常开触点组成。

本发明进一步技术改进方案是：

所述供电与投切模块（4）二极管D2的正极与主电源模块（5）的5V电源端连接，GPRS终端接口模块（1）VCC1端分别与供电与投切模块（4）二极管D2的负极、继电器K常开触点的1脚连接，辅助电源模块（6）4.2V端与供电与投切模块（4）中的继电器K的常开触点2脚连接，电容C1、C2并接起来，电容C2正极连接到二极管D2的负极，电容C1、C2并接的另外一端接地。

本发明通过以下技术方案实现：

所述控制方法包括如下步骤：

1）系统上电过程辅助电源投入：系统上电时即主电源来电，主电源给GPRS终端供电，同时检测到主电源状态信息为有电状态，控制辅助电源投入，主电源、辅助电源一起为GPRS终端供电，进入正常工作状态；

2）系统正常工作状态：GPRS终端常规测控任务，主电源也同时给辅助电源充电/浮充，同时检测主电源状态信息，通过GPRS将系统工作状态发送给远程监控中心；

3）主电源失电辅助电源切除：GPRS终端工作现场断电，主电源丢失，辅助电源为GPRS终端供电，系统进入断电运行模式，进行有效数据保护操作，将GPRS终端即将停止运行的信息通过GPRS发送给远程监控中心，最后控制辅助电源切除，系统GPRS终端停止运行。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

本发明通过GPRS终端接口模块、投切控制模块、主电源监测模块、供电与投切模块、主电源模块以及辅助电源模块的电连接，整体构成系统电回路，系统电回路能够实现对GPRS终端工作现场的主电源进行监测，通过对辅助电源的投切控制，保证在GPRS终端突然断电时能进行数据保护，防止信息丢失，并及时将GPRS终端的工作状态及时传送到远程监控中心。

附图说明

图1为本发明的系统工作步骤流程图；

图2为本发明的辅助电源投切控制程序流程图；

图3是本发明的整体电路原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，GPRS终端辅助电源投切系统具体的工作流程如下：

1）、系统主电源上电：主电源给GPRS终端供电，进入初始工作状态，检测到主电源状态信息显示有电，控制辅助电源投入，主电源、辅助电源一起给GPRS终端供电，通过GPRS将系统工作状态发送给远程监控中心；

2）、系统正常工作状态：GPRS终端常规测控任务，主电源也同时给辅助电源充电/浮充，同时检测主电源状态信息，通过GPRS将系统工作状态发送给远程监控中心；

3）、系统主电源失电：辅助电源给GPRS终端，GPRS终端检测到主电源状态信息显示失电，进入保护工作模式，保存有用信息，通过GPRS将系统工作状态发送给远程监控中心，然后主动切除辅助电源，系统停止工作。

如图3所示，该系统的电回路由GPRS终端接口模块1、投切控制模块2、主电源监测模块3、供电与投切模块4、主电源模块5和辅助电源模块6组成，GPRS终端接口模块1分别连接到投切控制模块2、主电源监测模块3和供电与投切模块4，主电源模块5分别连接到主电源监测模块3和供电与投切模块4，辅助电源模块6连接到供电与投切模块4，整体构成辅助电源投切系统的电回路。

具体电回路连接描述如下：

GPRS终端接口模块1的KZ端连接到投切控制模块2光耦IC1的2脚，作为控制辅助电源投切的控制信号，GPRS终端接口模块1的3.3V端连接到投切控制模块2的电阻R1，投切控制模块2由光耦IC1，电阻R1、R2、R3，继电器K，二极管D1和三极管Q1构成，电阻R1和光耦IC1的二极管部分串联起来，构成投切控制模块2的输入电路，当GPRS终端接口模块1的KZ端输出低电平“0”时，二极管导通，光耦IC1导通，光耦IC1的4脚为低电平，三极管Q1截止，继电器K的线包没有电流流过，继电器K的常开触点即供电与投切模块4中的开关断开，控制辅助电源切除，当GPRS终端接口模块1的KZ输出高电平“1”时，二极管截止、光耦IC1截止，光耦IC1的4脚为高电平，三极管Q1饱和导通，继电器K的线包有电流流过，继电器K的常开触点吸合，控制辅助电源投入。GPRS终端接口模块1的JC端连接到主电源监测模块3，主电源监测模块3是由电阻R4、R5串联构成的分压取样电路，电阻R5的另外一端连接到主电源模块5的5V电源端，电阻R4的另外一端接地，当主电源正常时，电阻R4、R5连接点的电压为3V左右，GPRS终端接口模块1的JC端检测到高电平，当主电源失电，电阻R4、R5连接点的电压为0V，GPRS终端接口模块1的JC端检测到低电平。供电与投切模块4由二极管D2、电容C1、C2和继电器K的常开触点组成，主电源模块5的5V电源端连接到供电与投切模块4中的二极管D2正极，GPRS终端接口模块1的VCC1端连接到供电与投切模块4中的二极管D2的负极、继电器K常开触点的1脚，辅助电源模块6的4.2V端连接到供电与投切模块4中的继电器K常开触点的2脚，电容C1、C2并接起来，电容C2正极连接到二极管D2的负极，电容C1、C2并接的另外一端接地，电容C1主要是抗高频干扰，电容C2起退耦作用，保证电源电压稳定。当主电源有电时，二极管D2导通，主电源加到VCC1端，当继电器K常开触点闭合时，辅助电源和主电源一起加到VCC1端，给GPRS终端系统供电，此时，主电源经过二极管D2隔离降压后有4.3V，大于辅助电源的4.2V，给GPRS终端系统供电能量主要是主电源，同时主电源对辅助电源如充电电池有充电作用。当主电源丢失时，此时只有辅助电源给GPRS终端系统供电，并且二极管D2是截止的，辅助电源不会被分流。通过控制投切控制模块2中的继电器K断开时，辅助电源也被切除，GPRS终端系统失去电源，停止工作。所有模块的GND连接在一起作为系统的地。

其中，所述的光电耦合器件是指各种类型的光电耦合器件，本发明采用TLP521-1。所述的三极管是指各种型号的NPN型三极管，如S9013、S9014、SS8050等，本发明采用的是SS8050。所述的辅助电源是指各种类型的电池或电池组，本发明采用的是18650电池。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。